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公路路基路面常見(jiàn)病害 解決方法

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說(shuō)在前面的話(huà)

路基路面是公路最重要的組成部分,是公路養(yǎng)護(hù)的重點(diǎn)內(nèi)容和部位,由于病害的經(jīng)常發(fā)生,直接影響公路的使用功能,公路路基路面病害的處置約占養(yǎng)護(hù)費(fèi)用的80%以上,而且往往效果甚微。今天一起來(lái)學(xué)習(xí)一下路基路面常見(jiàn)的一些病害以及相應(yīng)的處置技術(shù)都有哪些吧!

一、公路路基路面病害處置的相關(guān)問(wèn)題

1. 公路路基路面處置的基本原則

(1) 準(zhǔn)確分析病害成因

(2) 基于病害成因的路基路面處置方案的確定  

路基路面的病害處置,必須從病害成因入手,遵循有的放矢的針對(duì)性原則。  

路基路面病害處置是一個(gè)系列工程,往往具有綜合治理的特點(diǎn)。在分析路面病害成因、制訂處置方案時(shí),要考慮有無(wú)路基因素;要考慮路面各層次的影響。對(duì)于水損壞引起的病害,往往具有綜合性病害的特點(diǎn),必須采取徹底的防治水根治措施。  

(3)確定病害處置方案,還應(yīng)與病害處置者的資源配置相協(xié)調(diào)。

2. 公路路基的基本要求

公路路基不滿(mǎn)足上述任何一種要求,就可能產(chǎn)生路基病害。

3. 公路路面的基本要求

路面不滿(mǎn)足前述兩項(xiàng)基本要求,則可能產(chǎn)生病害。對(duì)于路面平整度和抗滑性能,應(yīng)采取相應(yīng)措施加以改善和提高,以提供給顧客安全、通暢、舒適的行車(chē)條件。

4.公路路面的結(jié)構(gòu)型式與病害類(lèi)型  

公路路面按結(jié)構(gòu)型式,分為瀝青路面與水泥混凝土路面兩大類(lèi)。

瀝青路面又稱(chēng)黑色路面,行車(chē)舒適性好

瀝青路面病害(損壞)分為裂縫類(lèi)、變形類(lèi)、松散類(lèi)、其他類(lèi)四種。

水泥混凝土路面亦稱(chēng)白色路面,行車(chē)舒適性不及瀝青路面。其力學(xué)性能好、抗水破壞能力強(qiáng),具有造價(jià)低、剛度大、強(qiáng)度高、使用耐久和養(yǎng)護(hù)工作量小的優(yōu)點(diǎn)。

水泥混凝土路面主要病害包括斷板、脫空唧泥、表面裂縫、起皮、坑洞和平整度差等。

二、公路路基常見(jiàn)病害與處置對(duì)策

1. 路基翻漿

(1)概念:季節(jié)性冰凍地區(qū),春融時(shí)路基或路面基層含水率過(guò)大,強(qiáng)度急劇降低,在行車(chē)作用下造成路基濕軟彈簧、路面破裂、冒出泥漿等的現(xiàn)象。

路基土質(zhì)不良、 公路經(jīng)過(guò)濕地,或路基坡腳存有積水的路段容易出現(xiàn)翻漿病害,鹽漬土和沼澤地是翻漿病害的重災(zāi)區(qū)。

路基翻漿的過(guò)程大致如下:

秋季(聚水)——冬季(凍結(jié))——春融(含水量增加)——強(qiáng)度降低、因行車(chē)荷載翻漿

非春融的雨季,如果路面密水性差,導(dǎo)致降水浸入路基,造成路基或路面基層含水率過(guò)大,也可能造成翻漿。翻漿時(shí)沉降與隆起并存,路基路面倒置,結(jié)構(gòu)混淆。

(2)路基翻漿的成因分析

水損壞(水破壞)是翻漿的根本成因。根據(jù)導(dǎo)致翻漿的水類(lèi)來(lái)源的不同,可將翻漿分為五個(gè)類(lèi)型,即地下水類(lèi)、地面水類(lèi)、土體水類(lèi)、氣體水類(lèi)和混合水類(lèi)。

(3)路基翻漿的處置對(duì)策

⑴ 春融時(shí)的翻漿處置。這種翻漿基本上都存在補(bǔ)給水,宜采用如下處置對(duì)策。

采用這樣的處置方案,效果明顯,處置徹底,喜為二級(jí)及以下等級(jí)公路所采用。

高速公路和一級(jí)公路在不影響車(chē)輛通行的情況下,也可以采用這種方法處置翻漿。

對(duì)于高速公路和一級(jí)公路,一般可采用如下處置方案:

⑵ 由于地表水的滲入產(chǎn)生的翻漿病害,若處置妥善后基本上無(wú)補(bǔ)給水,可選用以下兩種方法。即:

⑶ 土工合成材料隔離處置法:采用土工布或土工膜隔離(沼澤地等需要先采用透水性材料換填)。

優(yōu)點(diǎn):造價(jià)經(jīng)濟(jì)、施工方便。優(yōu)點(diǎn):造價(jià)經(jīng)濟(jì)、施工方便

缺點(diǎn):需要一定的處置高度,對(duì)含水率高的地段還需要一定的沉降固結(jié)期。

這種方法對(duì)過(guò)濕地段的處置很有成效。對(duì)此類(lèi)地段處理時(shí),不應(yīng)擾動(dòng)原狀土。

⑷ 直填骨架材料、沉降固結(jié)處置法這樣的處置方法需要一定的沉降固結(jié)期。路基填筑時(shí)應(yīng)預(yù)留沉降高度,在沉降期加載預(yù)壓,待路基穩(wěn)定后再清除預(yù)壓材料。預(yù)壓材料一般采用筑路材料,如路基填料、路面材料等等,預(yù)壓完成后可以繼續(xù)使用。

(4) 路基路面翻漿處置的有關(guān)要求與注意事項(xiàng)  

⑴ 翻漿防治的基本途徑是防止地面水、地下水或其他水分在凍結(jié)前或凍結(jié)過(guò)程中進(jìn)入路基上部,可將聚冰層中的水分及時(shí)排除或暫時(shí)蓄積在透水性好的路面結(jié)構(gòu)層中;改善土基及路面結(jié)構(gòu);采用綜合措施防治。

⑵ 正確的分析翻漿成因是處置翻漿的前提。翻漿是因水而生,要準(zhǔn)確分析水損壞類(lèi)型,分清地表水與地下水、臨時(shí)性浸水(如水管爆裂)還是長(zhǎng)期補(bǔ)給水,由此決定處置方案。

⑶ 和修補(bǔ)坑槽一樣,翻漿的處置亦宜采用矩形修補(bǔ),且各邊分別垂直或平行于路線(xiàn)中線(xiàn),用以增強(qiáng)界面結(jié)合。

⑷ 處置方案的選擇應(yīng)充分考慮經(jīng)濟(jì)性、可行性及技術(shù)資源配置等方面的因素。

(5)路基沉陷的處置對(duì)策

2.橋涵臺(tái)背和擋土墻墻背(俗稱(chēng)“三背”)的沉陷處理

橋涵臺(tái)背產(chǎn)生沉陷是不可避免的。預(yù)防橋頭跳車(chē)的根本就是要提高臺(tái)背填料的強(qiáng)度和剛度,減少工后沉降,控制橋頭跳車(chē)。

⑴ 對(duì)于橋涵臺(tái)背的沉陷的處理:挖除不合格與壓實(shí)度不足的填料重新填筑合格填料,并從選擇合格填料、填筑厚度、填筑范圍、壓實(shí)度等方面進(jìn)行控制。

⑵ 擋土墻背沉陷處理:擋土墻背因填料不適宜、壓實(shí)不足等原因,也可能產(chǎn)生沉陷、填料與原狀土體間形成裂縫等等病害。對(duì)擋土墻墻背的沉陷,除“填筑范圍” 要求有所不同外,其它處理措施與橋涵臺(tái)背相同。需要強(qiáng)調(diào)以下兩個(gè)方面。

① 靠墻背50cm范圍回填應(yīng)顆粒材料,預(yù)防墻背片石類(lèi)材料壓實(shí)困難產(chǎn)生盲區(qū)。

② 必須將填挖界修整成直線(xiàn),修整小折線(xiàn)和彎月線(xiàn),避免壓實(shí)盲區(qū);修整時(shí)應(yīng)盡可能不擾動(dòng)原狀土,且挖方界面成微仰,使填料豎直壓實(shí),避免“擠壓”。

3.路基滑坡  

概念:滑坡是高陡斜坡上巖體或土體在自然或人為因素的影響下沿帶或面滑動(dòng)的現(xiàn)象?;率锹坊线吰禄蚵坊植孔陨隙碌幕疲呙黠@的滑動(dòng)界面。滑坡是滑動(dòng)界面抗剪應(yīng)力小于滑動(dòng)應(yīng)力而引起滑動(dòng)體產(chǎn)生位移。

(1)路基滑坡的成因分析

⑴ 底層巖性是滑坡產(chǎn)生的重要地質(zhì)基礎(chǔ)。

⑵ 地質(zhì)構(gòu)造是產(chǎn)生滑坡的另一物質(zhì)基礎(chǔ)。

⑶ 不合理開(kāi)挖是滑坡的重要誘因。

⑷ 水是滑坡產(chǎn)生的另一重要誘因和催化劑。

(2)路基滑坡的處置與預(yù)防對(duì)策  

路基滑坡屬于地震災(zāi)害的范疇,處理措施有多種選擇,需要進(jìn)行詳細(xì)地現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,必要時(shí)還應(yīng)該進(jìn)行地質(zhì)勘探,查明滑動(dòng)面及其它相關(guān)資料,對(duì)癥下藥地予以處置。無(wú)論采用何種技術(shù)措施與方法,其處置的基本方法不外乎采用抗滑樁、削坡減載、反壓坡腳、排泄地表(地下)水、護(hù)坡及生態(tài)防護(hù)等措施,或采用其中的幾種措施作為綜合治理方案。

(1)抗滑樁

抗滑樁與一般樁基類(lèi)似,但主要是承擔(dān)水平荷載,目前在邊坡工程中常用的多為鋼筋混凝土樁。它是抗拒滑坡的有效方法。

抗滑樁設(shè)計(jì)一般應(yīng)滿(mǎn)足以下要求:

1) 抗滑樁提供的阻滑力要使整個(gè)滑坡體具有足夠的穩(wěn)定性;

2) 抗滑樁樁身要有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性;

3)樁周的地基抗力和滑體的變形在容許范圍內(nèi);

4)抗滑樁的埋深及錨固深度、樁間距、樁結(jié)構(gòu)尺度和樁斷面尺寸都比較適當(dāng),安全可靠,施工可行、方便,造價(jià)較經(jīng)濟(jì)。

(2)消除或減輕水對(duì)滑坡的危害

水是促使滑坡發(fā)生和發(fā)展的重要因素,治理滑坡要先治水。其方法有: 截水、排水、填水。

(3)削方減載與填土反壓

削方減載措施特別適用于上陡(重)下緩(輕)的推動(dòng)式,且滑坡后緣及兩側(cè)有明顯的邊界,或者有巖體出露而不易受到牽引變形的滑坡治理,對(duì)改善滑坡的穩(wěn)定性,提高安全系數(shù)有著非常明顯的效果。

(4)生態(tài)防護(hù)

生態(tài)防護(hù)可采用植草和栽植根系發(fā)育的灌木和亞喬樹(shù)種,固結(jié)表土,減少降水浸入。必要時(shí),可結(jié)合框架錨索方案,在坡面網(wǎng)格培土植草。

4.公路滑坡處置的有關(guān)問(wèn)題

⑴ 滑坡治理工程量大,資金費(fèi)用多,制定處置方案應(yīng)慎之又慎。大體積滑坡的治理應(yīng)進(jìn)行勘察鉆探,找出滑動(dòng)面,采集相關(guān)數(shù)據(jù)資料,作為確定處置方案的重要依據(jù)。

⑵應(yīng)注重采用工程防護(hù)與生態(tài)防護(hù)相結(jié)合的處置方案。

①工程防護(hù)在穩(wěn)定滑體方面具明顯作用,是生態(tài)防護(hù)的重要條件好前提。

③工程防護(hù)與生態(tài)防護(hù)相輔相成,在重視工程防護(hù)的同時(shí),應(yīng)結(jié)合項(xiàng)目區(qū)的環(huán)境特點(diǎn),選用抗性強(qiáng)的喬灌草,優(yōu)化工程成果,預(yù)防滑坡的再發(fā)生。

5.擋土墻損壞  

概念:擋土墻損壞是指擋土墻上傾、鼓肚、裂縫以及浸水擋土基底部被掏空等病害2.4.1擋土墻的病害成因分析:

⑴ 水破壞:水的浸入使擋土墻墻背填料濕軟、凝聚力下降,增大了對(duì)擋土墻的主動(dòng)土壓力致其產(chǎn)生病害。這類(lèi)病害多發(fā)生于細(xì)粒土填料的下?lián)跬翂椭跎线吰缕路e層類(lèi)破碎土體的上擋土墻。

⑵設(shè)計(jì)斷面尺寸不足,不能抗拒墻背主動(dòng)土壓力。這類(lèi)病害的發(fā)生是因?yàn)榛騽t設(shè)計(jì)計(jì)算主動(dòng)土壓力考慮欠周全而斷面不足,或則施工過(guò)程中人為地?cái)U(kuò)大了填方斷面,增加了主動(dòng)土壓力。

⑶ 浸水擋土墻基底埋深不足,由于洪水沖刷致?lián)趸撞勘惶涂栈蚓植繎铱铡?/p>

12.擋土墻損壞的處置——修復(fù)或工程加固

(1)擋土墻損壞最徹底的加固方法就是拆除重修。而拆除重建不利于資源利用和環(huán)保;工程費(fèi)用大,經(jīng)濟(jì)性差;施工工期長(zhǎng),對(duì)交通造成嚴(yán)重影響;施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)多,弄不好又可能產(chǎn)生新的病害。鑒于此,在可能的情況下,一般選用修復(fù)與加固技術(shù)恢復(fù)擋土墻功能。

(2)擋土墻損壞的處置的有關(guān)問(wèn)題  

⑴ 無(wú)論擋土墻修復(fù)或加固,都應(yīng)注重新舊擋土墻或擋土墻與加固體的連接。特別是涉及到砌體連接時(shí),應(yīng)逐漸拆除舊砌體,“跳槽施工”,與新砌體錯(cuò)茬咬合連接,增強(qiáng)擋土墻的整體性。

⑵ 在擋土墻修復(fù)或加固時(shí),應(yīng)分析舊擋土墻產(chǎn)生病害的原因,進(jìn)行針對(duì)性預(yù)防,以避免同類(lèi)病害的再發(fā)生。

⑶ 為增強(qiáng)擋土墻的耐久性,修復(fù)砌體宜采用不低于M10的砂漿進(jìn)行砌筑和勾縫;浸水擋土墻盡可能采用水泥混凝土或片石混凝土澆筑。混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C20。

13. 涎流冰  

概念:涎流冰是由挖方路段上邊坡裂隙水(空隙水)冰凍而成的。這些裂隙水(空隙水)在天氣暖和時(shí)以液體流出,而在冬季時(shí)則因滲水流速小,在流動(dòng)過(guò)程中冰凍而成為涎流冰。涎流冰是北方寒冷地區(qū)公路路基的一種主要病害。輕者堵塞水溝與覆蓋部分路基路面,重者可漫延整個(gè)路幅,長(zhǎng)可達(dá)數(shù)十米乃至百余米,危及行車(chē)安全。

(1)涎流冰的處置對(duì)策  

根據(jù)涎流冰發(fā)生的因素和病害狀況,公路工程界采用兩種基本方法進(jìn)行處置。

⑴ 蓄冰法——主要用于低等級(jí)公路且涎流冰體積小的路段。

蓄冰法是在涎流冰發(fā)生路段根據(jù)涎流冰每年產(chǎn)生體積建蓄冰池、蓄冰涵洞、蓄冰溝渠之類(lèi)的蓄冰構(gòu)筑物,在寒冷季節(jié)不使涎流冰“上路”,待來(lái)年春暖花開(kāi)、涎流冰融化后以液態(tài)水排出。這種方法節(jié)省資金,在二級(jí)及二級(jí)以下公路多有應(yīng)用。

⑵ 保溫排水法——這種方法是在涎流冰發(fā)生路段,開(kāi)槽保暖裂隙水(空隙水),然后以盲溝等地下水排除方式排出路外。這種方法適用于高速公路與一級(jí)公路。

這種方法的施工程序?yàn)椋?/p>

(2)涎流冰處置的有關(guān)問(wèn)題

⑴ 涎流冰屬季節(jié)性病害,處置的根本出發(fā)點(diǎn)在于涎流冰不“侵入”路面、影響行車(chē)安全。相應(yīng)的亦應(yīng)考慮保護(hù)環(huán)境和創(chuàng)造良好的行車(chē)條件,高等級(jí)公路更應(yīng)優(yōu)先考慮。

⑵ 在處置涎流冰前,宜在前一個(gè)冬季現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,劃定冰蝕范圍,測(cè)量涎流冰數(shù)量,爾后進(jìn)行設(shè)計(jì),在春融后、下一個(gè)冰凍前組織施工。

⑶ 在工程建設(shè)期若發(fā)現(xiàn)涎流冰苗頭,應(yīng)予以及時(shí)處置,為營(yíng)運(yùn)期提供安全的行車(chē)條件。

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