道路路基失穩(wěn)病害形式及預(yù)防措施
2015-04-27
路基是道路的重要組成部分，是按照路線位置和一定技術(shù)要求修筑的帶狀構(gòu)造物，它承受由路面?zhèn)鱽?lái)的行車荷載豎直力的作用，并把它擴(kuò)散到墊層和土基，故路基應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。由于路基可能受地下水和路表水的滲入，其結(jié)構(gòu)還應(yīng)有足夠的水穩(wěn)性。
一、山區(qū)路基常見破壞形式
1．崩塌
崩塌是巨大的巖體失去與基層的聯(lián)系，在重力作用下，瞬時(shí)突然劇烈地從邊坡陡崖上倒塌下來(lái)，巖塊常被撞很破碎的破壞形式。崩塌屬于坡體破壞，其規(guī)模和危害程度比較嚴(yán)重。對(duì)于山區(qū)道路，由于山區(qū)地質(zhì)地貌環(huán)境的特殊性，路基橫斷面容易形成路堤路塹形式，加陡了開挖路塹邊坡的坡度，加之雨水天大量涌入路塹的雨水沖刷，使得土質(zhì)較差、巖性松軟、風(fēng)化嚴(yán)重的的路基段產(chǎn)生破壞，經(jīng)常斷絕交通，給行人帶來(lái)不便。
2.翻漿
翻漿現(xiàn)象主要發(fā)生在我國(guó)季節(jié)性冰凍區(qū)。潮濕地段的路基在冰凍過(guò)程中,土中的水分不斷地向上移動(dòng),使路基上部的含水量增大；春融期間,由于土基含水量過(guò)多,使強(qiáng)度急劇降低,再加上行車的作用,路面便會(huì)發(fā)生彈簧、裂縫、鼓包、冒泥等現(xiàn)象,人們稱之為翻漿。山區(qū)道路翻漿主要暴露在路基潮濕、冰凍作用嚴(yán)重、筑路材料缺乏等路段。山區(qū)道路翻漿也是山區(qū)路基破壞的主要形式之一。
3.水毀
對(duì)于大自然形成的各種洪水災(zāi)害,諸如暴雨形成的山洪暴發(fā),使沿河線公路及橋梁經(jīng)常遭受侵襲或淹沒(méi),造成不同程度的毀壞。山區(qū)公路地形復(fù)雜,坡陡彎急,路面較窄,防護(hù)工程設(shè)置較少。而山溪河流變化幅度較大,洪水來(lái)勢(shì)兇猛,經(jīng)常造成水淹路面。同時(shí)洪水中夾帶大量的樹枝及泥石,常常使邊溝及涵洞進(jìn)水口阻塞,導(dǎo)致排水不暢,山洪直沖路面,形成路基缺口,加之雨水滲入,使覆蓋層與山體巖層的粘結(jié)面摩擦力減小,而部分覆蓋層失穩(wěn)，致使深挖路段邊坡滑塌。水毀也是山區(qū)道路路基破壞的主要形式之一。
4.泥石流
泥石流主要是在瀑雨地區(qū)很短的時(shí)間的大量降水產(chǎn)生集中水流而形成山洪，而當(dāng)集水落石出區(qū)內(nèi)巖層風(fēng)化具有大量的松散堆積物，當(dāng)山坡坡面受到集中水落石出流及溝谷下切產(chǎn)生坍塌、崩塌、坡現(xiàn)象以后，成為泥石流固體的來(lái)源。泥石流是山區(qū)公路常見的一種病害，泥石流發(fā)生時(shí)，常沖毀路基，破壞橋涵等建筑物，斷絕交通。
二、影響因素
1．地質(zhì)氣候等條件影響。山區(qū)地質(zhì)地貌環(huán)境的特殊性，使得道路橫斷面形式多樣，使得排水要求很高；水文氣候等因素，如降雨量、洪水、冰凍、積雪或溫差過(guò)大等一些自然災(zāi)害都會(huì)導(dǎo)致山區(qū)道路產(chǎn)生一些崩塌、水毀、泥石流。
2．設(shè)計(jì)影響。如路基斷面尺寸不合理，設(shè)計(jì)之前沒(méi)有充分收集沿線的地質(zhì)、水文、氣象資料，沒(méi)有進(jìn)行全面分析研究，也會(huì)導(dǎo)致路基病害的產(chǎn)生。
3.施工方面影響。在施工時(shí)填筑過(guò)程中填筑厚度不符合規(guī)定，填料質(zhì)量不符合要求，對(duì)于不同的填筑材料沒(méi)有進(jìn)行分成鋪筑。對(duì)路基填筑沒(méi)有達(dá)到規(guī)范的要求，產(chǎn)生不均勻沉降。施工單位質(zhì)量管理體系不完善。
三、預(yù)防處措施
1．設(shè)計(jì)方面
?。?）做好地質(zhì)勘探調(diào)查對(duì)路線經(jīng)過(guò)的地形、地貌、水文地質(zhì)條件進(jìn)行全面詳細(xì)勘察，尤其要對(duì)特殊路基段提供詳細(xì)的設(shè)計(jì)資料，確定不良水文地質(zhì)地段的穿越，地表不良路段。根據(jù)不同等級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)多方案比較,在公路選線時(shí),盡量采取避線方案。路線必經(jīng)不良路段時(shí)設(shè)計(jì)可考慮換土或摻白灰、水泥及鋪設(shè)土工布等措施。以此減少發(fā)生災(zāi)害的可能性。
（2）正確設(shè)計(jì)路基橫斷面
由于填挖情況的不同，路基橫斷面的典型形式，可歸納為路堤、路塹和填挖結(jié)合等三種類型。路堤是指全部用巖土填筑而成的路基，路塹是指全部在天然地面開挖而成的路基，此兩者是路基的基本類型，當(dāng)天然地面橫坡大，且路基較寬，需一側(cè)開挖而另一側(cè)填筑時(shí)，為填挖結(jié)合路基，也稱為半填、半挖路基，在丘陵山區(qū)公路上，填挖結(jié)合是路基橫斷面主要形式。
?。?）確保路基最小填筑高度必須保證不因地面水、地下水、毛細(xì)水及凍脹作用的影響而降低其穩(wěn)定性，按照路基設(shè)計(jì)規(guī)范要求，根據(jù)土基干濕類型及毛細(xì)水位高度，確保路基最小填筑高度，當(dāng)路基填筑高度受限制而不能達(dá)到規(guī)范規(guī)定時(shí)，則應(yīng)采取相應(yīng)的處治措施，確定填筑材料防水性質(zhì)。如：換填砂礫、石渣等透水性材料設(shè)置隔離層或修筑地下滲透溝等以避免地面積水和地下水浸入路基，影響路基工作區(qū)內(nèi)的土基強(qiáng)度與穩(wěn)定性。加強(qiáng)和優(yōu)化道路的防水設(shè)計(jì)，因地制宜地對(duì)縱向排水溝加深加寬,涵洞進(jìn)水口的沉砂應(yīng)適當(dāng)加深,在公路的縱向和橫向排水方面加大力度。路面上加置防水保護(hù)層，防治雨水由路面侵入路基。
?。?）明確路基填料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求在各級(jí)公路工程施工圖設(shè)計(jì)中，必須明確不同填高內(nèi)路基填料最小強(qiáng)度及最大粒徑要求。種植土、腐殖土、淤泥凍土及強(qiáng)膨脹土等劣質(zhì)土嚴(yán)禁直接用于填筑路基。礫類土應(yīng)優(yōu)先選作路床填料，土質(zhì)較差的細(xì)粒土可填于路堤底部。
?。?）確保路基邊坡穩(wěn)定性高填、深挖路基的邊坡應(yīng)根據(jù)填料種類、邊坡高度和工程地質(zhì)條件等規(guī)范確定，高填路堤必須進(jìn)行路基穩(wěn)定性驗(yàn)算。填方邊坡過(guò)高時(shí)，可考慮在邊坡中部設(shè)置邊坡平臺(tái)，底部設(shè)置碎落臺(tái)。
?。?）加強(qiáng)防護(hù)工程設(shè)計(jì)。對(duì)路基邊坡進(jìn)行擋土墻設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)要考慮墻趾處地形與地質(zhì)條件，進(jìn)行滑動(dòng)、傾覆穩(wěn)定性和基底應(yīng)力計(jì)算。
2．施工方面
?。?）做好施工組織設(shè)計(jì)，合理安排工序，明確構(gòu)造物和路基的銜接關(guān)系，對(duì)高填方段應(yīng)優(yōu)先安排施工，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，合理調(diào)配人員、設(shè)備，是保證高填方路基施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。
?。?）做好施工前的準(zhǔn)備工作，詳細(xì)了解各段的填、挖情況，地質(zhì)情況，填、挖土質(zhì)和調(diào)配情況，對(duì)重要地段要作重點(diǎn)勘察。
（3）認(rèn)真清除地表土不良土質(zhì)，加強(qiáng)地基壓實(shí)處理，地表植被、樹根、垃圾必須清除，同時(shí)應(yīng)加大地表的壓實(shí)密度，采用大噸位振動(dòng)壓路機(jī)處置。
?。?）水是影響路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的另一重要因素，許多路基病害是由水的侵蝕造成的。路基施工前應(yīng)做好截水溝、排水溝等排水設(shè)施，特別是雨季施工更應(yīng)加強(qiáng)這方面工作。路基地下排水可設(shè)置暗溝、盲溝、滲溝、滲井等。
?。?）填筑路基前，需對(duì)路基填料進(jìn)行土質(zhì)分析、CBR值、標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)等試驗(yàn)，對(duì)于種植土、腐殖土、淤泥、強(qiáng)膨脹土等劣質(zhì)土和CBR值、最大粒徑不能滿足規(guī)范要求的材料，不能用于路基填筑；再則路基填筑前還要根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行施工放樣，建立半永久性的臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)和坐標(biāo)點(diǎn)并做好記錄。路基坡腳放樣一定要準(zhǔn)確，確保路基寬度滿足設(shè)計(jì)要求，路基坡角范圍內(nèi)，要求清除雜草、樹根、淤泥等，并進(jìn)行整形碾壓，壓實(shí)度須達(dá)到規(guī)范要求。
?。?）路基施工必須分層填筑，分層碾壓，每層壓實(shí)厚度為l5㎝較為理想嚴(yán)禁路改工程中滾填，不同性質(zhì)的土不能混填。路基填筑須全幅填筑，一次到位，嚴(yán)禁幫寬。施工時(shí)根據(jù)所用壓實(shí)機(jī)具進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)，每次取土坑的土運(yùn)到施工作業(yè)段攤鋪后、都用尺量測(cè)松土厚度，并且每填一層都應(yīng)超出路堤的寬度，以確保路基邊緣的壓實(shí)度。碾壓之前必須控制好含水量實(shí)踐證明，含水量略高于最佳含水量（一般高于最佳含水量2％左右）時(shí)，碾壓效果最好。
四、結(jié)論
隨著社會(huì)的發(fā)展在山區(qū)修建公路越來(lái)越多，而山區(qū)從地形、地質(zhì)方面對(duì)修路是極其不利的，尤其是越嶺地帶，而路基的穩(wěn)定性問(wèn)題更是不容忽視的問(wèn)題。從山區(qū)路基破壞形式機(jī)理出發(fā)，結(jié)合設(shè)計(jì)、施工、管理等措施預(yù)防和控制山區(qū)道路路基的破壞，同時(shí)加強(qiáng)道路的養(yǎng)護(hù)，將會(huì)對(duì)保證路基穩(wěn)定性十分有效的。
