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路基病害处治设计方案

为了满足我国愈加繁忙的交通,大量的高等级公路工程项目纷纷上马,伴随工程管理质量和施工工艺技术的提高,我国的公路建设也进入了一个全新的发展时期,所修建的公路沿线环境更加复杂和多变,需要经过多种险要的地形,各地的地质条件差异性较大,这就给公路工程的路基建设带来一定的困难,相应的路基建设会出现诸如不规则沉降等问题,而且导致了工程类似质量问题的频频出现,降低了公路工程的使用寿命。路基的病害主要是由于建设中的不合理、不规范的施工造成的,再加上质量管理控制不严格,相应的监管机制没有发挥作用。通常会出现问题的地段就是填挖交界处,在山区修建公路时,会经常遇到需要半填半挖的地段,这些施工地段的质量控制要求严格,就是为了防止出现严重的沉降问题,导致公路工程整体质量受损,结合病害成因的分析,提出以填挖交界处的设计方案为主的具体措施。

1填挖交界路基的病害

填挖交界处的病害一直是困扰工程人员施工的主要原因,产生这种病害是由于在施工中没有注意公路的横向与纵向的限制性因素与填挖方向的配合问题,通常会导致沉降,路基就会出现开裂等现象,也会对路基的结构造成伤害,导致异常的变形和位移问题,这就造成覆盖在路基中拥有较大强度的部分与下部形成错搭和沉降,增加了下沉部分的弯拉作用力,导致其表面出现众多的裂缝,公路的路面平整度被破坏。

2填挖交界病害成因

(1)在坡度较大的地形上修建公路时,填挖作业不仅要考虑到填挖的深度,还要顾及到由于坡度导致的垂直方向上的重力影响,而在坡度较为明显的地段进行填挖时,所处地段很容易出现沉降问题,如果不采取有效规避措施,就很可能造成病害发生。(2)由于公路路堤的建设工期较长,填挖作业也是根据路堤的修建周期进行的,因此,后续的施工很难与原有的填挖标准保持一致。(3)由于地质条件的差异,比如在松软土层上修建的地基的强度较高,地基与软土层的负荷差异造成路面平整度受到影响。

3填挖交界路基的设计

在开展路基的填挖作业时,要注重不同地质条件和地形之间的差异性,果断采取特殊的处理措施和设计方案,全力避免路基病害造成的损失。(1)填挖交界路基的方案比选。在地形较为复杂的路段施工,通过原有的处理方式无法解决填挖作业遗留的病害问题,就要从制定的多套备选施工方案中挑选出符合当地实际情况的方案,比如在坡度较大的地段可以通过架桥的方式避免由于填挖导致的沉降等问题。(2)填挖交界路基的稳定。如果路基施工地段的坡度较为陡峭,要保障路基的安全与稳固,就要做好填挖交界位置关于路基稳固性的验算,在验算的过程中要综合考虑当地的地形地貌以及土层的特点,因为不同的土层和地形都会对路基的稳固性造成较大的影响,采取多种合理算法以应对填挖交界地段复杂多变的影响因素。(3)填挖交界路基的沉降。要保障填挖施工作业满足设计方案的标准要求,同时合理的规避沉降导致的路面大量开裂现象的出现,一般利用土工制成的格栅添设在路基中。(4)填挖交界路基的排水。在填挖交界处的土层含水量对路基的建造质量存在较大影响,要做好防渗漏和排水工作,将对填挖交界地段受力的影响降至最低。(5)填挖交界路基的路面结构。对于山区公路,由于填挖交界的情况较多,且填方的高度通常较大,路基不均匀沉降现象也比较突出。从这个方面来看,采用柔性路面结构优于刚性路面,因为柔性路面对沉降不均匀的适应性要好,并且养护维修方面也要容易。对于施工周期较短的公路,可以考虑采用过渡性沥青混凝土路面的设计方案,待通车1~2年后,沉降基本完成时再进行二次罩面。在工程中,也常在交接面的路面面层中加设玻璃纤维格栅,以分散变形,避免或减小裂缝。

4填挖交界处理措施

在公路填挖交界路基工程处治上,应针对不同的原坡体、填筑体和地基的情况采取不同的综合处治措施方案,重点部位处治要求如下:对于软弱地基,应进行固结处理。固结处理后地基土体的固结度应达到95%~98%以上。若达不到此要求,则需对地基进行加固处理,处理后的地基承载能力应达到150~200kPa以上,为使软基固结后期排水顺畅,应在软基表面铺设砂垫层排水,并在砂垫层上表面铺设土工格栅,防止地基失稳以及过大的不均匀沉降。然后,再施工填筑体。对于原坡体,当原坡体土体的密实度不能满足国家规范规定的“上路床密实度95%”的要求,则需对原坡体“零”填挖高程以下2m深度以内的土体进行密实度处理。处理方法可选用夯实法、冲击压实法、灌浆法等,处理后土体的CBR应达到5%~8%以上。

5结语

为有效的防护公路工程中的路基和路面,在填挖交界的关键地段中要采取不同于以往的设计方案来开展公路的建设,在具体的施工过程中,本文根据交界处通常存在的病害问题,从设计方案、解决沉降、高效排水以及稳定路面结构等方面提出了相应的施工方案和措施,希望笔者的建议能够为公路工程的建设减少病害问题,保证公路工程的高质量建设和顺利投入使用。

作者:魏玉成 单位:青海西拓交通工程咨询有限责任公司

参考文献:

[1]李建仙.浅议公路路基的防护措施[J].太原城市职业技术学院学报,2010(05):172-173.

[2]徐敏.粉喷桩在高速公路软基处理中的应用[J].辽宁省交通高等专科学校学报,2010(02):20-22.

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