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公路路基的病害分析以及养护方法

[日期:2013-08-26]
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摘要:二级公路是公路网的重要组成部分,随着国家经济活动向纵深发展,运输量的持续增加给公路养护工作带来挑战。本文重点分析了公路路基病害的类型、表现并就如何预防、整治常见路基病害进行了阐述。
    关键词:二级公路;路基;病害分析;养护方法

    公路路基是公路的重要部分,主要功能是承受路面传来的载荷,避免公路的坍塌。显然,具有足够强度、稳定性以及耐久性是对公路路基的基本要求。影响公路路基性能的人为和客观因素较多,例如路段气候变化、土壤结构、公路设计、施工方法以及养护措施等。随着时间的推移,各种不利因素的叠加,公路路基经常出现各种病害,对公路路面等构筑物造成影响,给行车带来安全隐患。要做好公路路基的养护工作,首先要对公路路基病害产生原因进行具体分析。

    1、公路路基的病害表现及其产生的原因分析
      公路路基的病害表现主要有:一是路基沉降。路基的整体或局部沉降是路基病害的重要表现。二是路基开裂。路基的纵向或横向开裂是路基病害的常见现象之一。三是路基边坡的危害。路基横向的轻微或严重滑动是路基边坡病害的表现之一。四是路基水毁。路基水毁的情况是比较常见的路基病害。五是路基冻胀、翻浆。这是季节性冻土或多年冻土地区所特有的路基病害,是由于极端恶劣气候(例如极低温、雪害)等长时间反复作用造成的,这也是笔者工作的格尔木公路总段常见的公路病害之一。由于公路路基长时间的承受挤压,并受到外围各种气候,特别是类似我国北部高原地区极端气候(高寒干旱、温差变化大等),更容易引发路基沉降、冻胀、翻浆等较难治理的公路病害,再加上西部地区公路养护力量投入不足,养护任务较重,给该地区的公路养护带来严峻挑战。在进行公路养护时一定要具体情况具体分析,采取有针对性的措施消除各类路基病害,以较少的投入取得较好的效果。
    1)产生路基沉降的原因是多种多样的,例如路基底部比较软弱而施工时又未作处理、路基底部填土高度不同导致支撑地基的底部材料不同、经常性的恶劣气候天气(降雨、积雪、冰冻)影响、施工时对路基基体碾压不到位等的影响,公路路基会产生不同程度、不同部位的沉降,地基沉降是地基病害的主要特征。
    2)引起路基开裂的原因也比较多,其中主要包括部分路基沉降导致相连部分的开裂、路基混泥土或是填料施工质量差、预防热胀冷缩措施不到位以及公路施工达不到承载力设计水平导致路基承载过重等等原因。
    3)引起公路路基冻胀、翻浆的原因都是因为使用冻胀性土的路基,在冬季极端负气温状态下,水分聚集结冰,使得路面隆起、开裂、折断形成冻胀现象,随着春季气温回升,路基中冰层解冻形成水流失,公路强度急剧降低,经过车流挤压,就形成了翻浆现象。
    4)公路路基水毁主要和地基地段地质条件、水文气候以及路基施工设计相关,例如泥石流、洪水等引发地基长时间的水浸或瞬间冲击造成路基病害。

    2、路基病害的预防保养方法
    公路路基病害对公路的影响是非常大的,一是它直接威胁到公路安全,由于缺少路基的保护,沿着路基的公路路面容易发生沉陷,给行车造成安全隐患;二是作为公路的组成部分,路基病害会影响到公路路面本身的稳固,缩短公路使用寿命,造成经济损失。所以,采取一定措施,预防路基病害的发生具有重要意义。
    2.1 做好路基施工前的调查,设计科学合理的路基施工方案。由于公路一般里程较长,经过的地段地质、土壤、气候经常会有较大的差别,需要设计人员实地考察,设计针对性强的方案,对一些特殊路基段更需要制定详细、科学的施工方案。
    1)容易引发路基沉降的地质,就应该考虑换土、铺设土工布、使用水泥底等处理措施,对于冻胀性土路段路基要充分做好预防冻胀、翻浆措施;
    2)在起伏不定的路基段,就必须对路基底部的填土质量进行严格监管,一是要确保路基最小填筑高度,避免地面水等的不良影响,二是当路基填筑高度因客观条件限制达不到规范要求时,必须采取相应措施,可以换填透水性强材料设置隔离层或者加修渗水沟达到防止路基水毁的目的;
    3)对于路基填料的质量尽量明确,例如对于不同填筑高度填料的最小强度、最大粒径严格要求,并坚决杜绝种植土、腐殖土甚至淤泥用于路基填料;
    4)二级公路必须要做好综合的排水设计,一是要因地制宜、整体规划、综合考虑做好路基纵横项的排水设计,二是要与警示桩、防撞墙等结合,避免排水设施遭到破坏;
    5)容易发生冻胀、翻浆的冻胀土路段,一是要选择经过干燥地段,并尽量抬高路基填土高度,做好排水设计。二是还需按容许冻胀要求进行设计复核。
    2.2 加强施工全过程监管,做好施工的各项准备工作。严格按照相关规范、方案、流程等施工,并对路基施工的质量进行严格检查。对于不合格的必须及时整改、返工,实事求是保证每一工序的质量,强化当事人的质量责任意识。

    3、路基养护的日常保养和病害整治方法
    做好路基病害的预防措施能最大限度的减少病害的发生,对于已经发生的路基病害就必须采取一定的科学方法尽量降低危害,路基养护的目的就是要通过采取一定的措施,维护路基的稳固性能,保障车辆安全无碍通行。
    3.1 路基的日常养护。路基日常养护的重要内容是观察路基的变形情况,及时发现病害征兆,做好一般性措施防止病害的扩大化,日常巡视的内容还包括对路基周边环境的检查,避免因为环境恶化造成路基病害发生。对于气候环境变化剧烈的地区,注意气候变化对路基的影响,做好数据的整理分析工作,寻找规律,以便在灾害天气来临时做好充足准备工作。
    3.2 路基的病害整治
    1)路基病害整治的重点内容是防水、排水和治水工作。由于地形、气候等的不可预测性,水是冻胀土路段路基形成冻胀、翻浆的重要条件,所以在日常的疏通、补修等保养措施无效的情形下,就必须进行整治。例如对排水系统进行重新设计,针对大降雨量、泥石流、翻浆等情况提升路基防水水平。
    2)采取先进手段整治路基病害。例如对于设计平台还无法阻止滑坡的情况下,可以采取抗滑桩设计整治滑坡,施工既简单有方便,而且不会对边坡的稳固性产生不利影响。对于路基翻浆采取在路基底部铺设土工织布可以取得较好的整治效果。

    4、结语
    作为公路养护的重要内容,综合考虑各类因素的影响,做好路基养护工作是每一个公路养护者的责任和义务。在养护工作的实践中,要坚持“预防为主、养治结合”的原则,针对性的采取措施做好公路路基的养护工作。

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