摘 要:路基承受著本身的巖土自重和路面重力,以及由路面?zhèn)鬟f而來的行車荷載,是整個(gè)公路構(gòu)造的重要組成部分。近年來高等級(jí)公路在建設(shè)方面取得了很大的進(jìn)步,然而作為公路主體工程的路基仍存在一些病害,主要有水毀、滑坡、雪害、路基凍脹、沉陷、翻漿等。這些病害危及公路交通。本文從實(shí)際出發(fā),提出若干消除病害的工程措施。
??? Abstract: subgrade under the geotechnical weight and gravity of road, and passed by the road from the traffic load is an important part of the entire road constructed. High-grade highways in recent years the building has made great progress, however, as the subgrade of the road the main project, there are still some diseases, there are damaged, landslides, snow damage, subgrade frost, subsidence, Frothing. These diseases endanger road traffic. From reality, and made ??a number of engineering measures to eliminate disease.
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???? 關(guān)鍵詞???? 公路病害?? 公路路基?? 防治措施?
??? 引 言:
??? 路基是按照路線位置和一定技術(shù)要求修筑的作為路面基礎(chǔ)的帶狀構(gòu)造物,路基是用土或石料修筑而成的線形結(jié)構(gòu)物。路基裸露在大氣中,經(jīng)受著土體自重、行車荷載和各種自然因素的作用,路基的各個(gè)部位將產(chǎn)生變形。一些變形是可以恢復(fù)的,稱為可恢復(fù)變形;一些變形是不能夠恢復(fù)的,稱為不可恢復(fù)變形。路基的不可恢復(fù)變形會(huì)破壞路基的整體性和穩(wěn)定性,引發(fā)各種路基病害的產(chǎn)生。公路病害防治的根本途徑在于提高公路質(zhì)量
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??? 一、路基
??? 1. 1 路基的概念和作用
??? 路基指的是按照路線位置和一定技術(shù)要求修筑的作為路面基礎(chǔ)的帶狀構(gòu)造物,路基是用土或石料 >修筑而成的線形結(jié)構(gòu)物。它承受著本身的巖土自重和路面重力,以及由路面?zhèn)鬟f而來的行車荷載,是整個(gè)公路構(gòu)造的重要組成部分。路基必須具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,即在其本身靜力作用下地基不應(yīng)發(fā)生過大沉陷;在車輛動(dòng)力作用下不應(yīng)發(fā)生過大的彈性和塑性變形;路基邊坡 應(yīng)能長(zhǎng)期穩(wěn)定而不坍滑。路基是一種線形結(jié)構(gòu)物,具有路線長(zhǎng)、與大自然接觸面廣的特點(diǎn),其穩(wěn)定性,在很大程度上由當(dāng)?shù)刈匀粭l件所決定。合理選擇線位,可以避開地質(zhì)不良地段和工程艱巨路段,保證路基穩(wěn)定,減少工程數(shù)量,節(jié)約工程投資。路基工程的特點(diǎn)是:工藝較簡(jiǎn)單,工程數(shù)量大,耗費(fèi)勞力多,涉及面較廣,耗資亦較多。路基施工改變了沿線原有自然狀態(tài),挖填借棄土石方涉及當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)平衡、水土保持和農(nóng)田水利。
??? 1. 2路基的結(jié)構(gòu)
??? 路基由填筑或開挖而形成的直接支承軌道的結(jié)構(gòu)。也叫做線路下部結(jié)構(gòu)。路基與橋梁 、隧道相連,共同構(gòu)成一條線路。路基依其所處的地形條件不同,有兩種基本形式:路堤和路塹,俗稱填方和挖方。建造路基的材料,不論填或挖,主要是土石類散體材料,所以路基是一種土工結(jié)構(gòu)。因而路基經(jīng)常受到地質(zhì)、水、降雨、氣候、地震等自我條件變化的侵襲和破壞,抵抗能力差。因此,路基應(yīng)具有足夠的堅(jiān)固性、穩(wěn)定性和耐久性。
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??? 1. 3路基的類型
??? 一般路基:
??? 一般路基是指修筑在良好的地質(zhì)、水文、氣候條件下的路基。通常認(rèn)為一般路基可以結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦?、地質(zhì)情況,直接選用典型橫斷面圖或設(shè)計(jì)規(guī)定。但高填方路堤,深挖方路塹須進(jìn)行個(gè)別論證和驗(yàn)算。
??? 特殊路基:
??? 特殊路基是指位于特殊土(巖)地段、不良地質(zhì)地段,或受水、氣候等自然因素影響 強(qiáng)烈的路基。
??? 特殊路基主要有:
??? (1)濕黏土路基、軟土地區(qū)路基、紅黏土地區(qū)路基、膨脹土地區(qū)路基、黃土地區(qū)路 基、鹽漬土地區(qū)路基、風(fēng)積沙及沙漠地區(qū)路基;
??? (2)季節(jié)性凍土地區(qū)路基、多年凍土地區(qū)路基、涎流冰地區(qū)、雪害地區(qū)路基;
??? (3)滑坡地段路基、崩塌與巖堆地段路基、泥石流地區(qū)路基;
??? (4)巖溶地區(qū)路基、采空區(qū)路基;
??? (5)沿河、沿溪地區(qū)路基、水庫地區(qū)路基、濱海地區(qū)路基。
??? 軟土地區(qū)路基:以飽水的軟弱黏性土沉積為主的地區(qū)稱為軟土地區(qū)。軟土包括飽水的軟弱黏性土和淤泥。在軟土地基上修建公路時(shí),容易產(chǎn)生路堤失穩(wěn)或沉降過大等問題。我 國(guó)沿海、沿湖、沿河地帶都有廣泛的軟土分布。
??? ?? 滑坡地段路基:滑坡是指在一定的地形地質(zhì)條件下,由于各種自然的和人為的因素影響,山坡的不穩(wěn)定土(巖)體在重力作用下,沿著一定的軟弱面(帶)作整體的、緩慢的、間歇性的滑動(dòng)變形現(xiàn)象。滑坡有時(shí)也具有急劇下滑現(xiàn)象。
??? 膨脹土地區(qū)路基:膨脹土系指土中含有較多的黏粒及其他親水性較強(qiáng)的蒙脫石或伊利石等黏土礦物成分,且有遇水膨脹,失水收縮的特點(diǎn),是一種特殊膨脹結(jié)構(gòu)的教質(zhì)土。多分布于全國(guó)各地二級(jí)及二級(jí)以上的階地與山前丘陵地區(qū)。
??? 二 、路基常見病害
??? 2.1 路基沉陷
??? 路基沉陷是指路基表面在垂直方向產(chǎn)生較大的沉落,而這種沉落是不可恢復(fù)的。它是路基最常見的病害之一。路基沉陷產(chǎn)生的原因很多,但主要是有路基本身引起的壓縮沉陷和由于地基原因引起的沉陷兩種。
???? (1) 路基本身引起的沉陷是因路基填料選擇不當(dāng)、填筑方法不合理、壓實(shí)度不足、在路基堤身內(nèi)部形成過濕夾層等因素,在荷載等的綜合作用下,引起路基的豎向位移和變形。
????? (2) 地基的沉陷是由于原天然地面有軟土、泥沼或不密實(shí)的松土存在,土基的承載能力極低,填筑路基前未對(duì)原天然地面進(jìn)行處理,在路基自重的作用下,地基下沉或向兩側(cè)擠出,引起的路基下沉。
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??? 2. 2? 邊坡的病害
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??? 邊坡的病害常見的有:崩塌、落石、滑坡、坡面沖刷、坍塌、剝落和泥石流等。
??? 崩塌是巖體突然而猛烈地從陡峻地斜坡上崩離翻滾跳躍而下的現(xiàn)象。崩塌可能發(fā)生在高峻的自然山坡上,也可發(fā)生在高陡的人工路塹邊坡上。發(fā)生崩塌的物體一般為巖石,但某些土坡也會(huì)發(fā)生崩塌。
??? 落石是巖石碎塊的一種剝落現(xiàn)象,其范圍較剝落嚴(yán)重。產(chǎn)生原因?yàn)椋郝穳q邊坡較陡,巖石破碎和分化嚴(yán)重,在振動(dòng)及水的侵蝕和沖刷下,塊狀碎屑沿坡面向下滾動(dòng)。
??? 滑坡是路基山坡山體或巖石,由于長(zhǎng)期受到地面水、地下水活動(dòng)的影響,使其結(jié)構(gòu)破壞,逐漸失去支撐力,在自重作用下,沿著一定的軟弱面整體的、緩慢的、有時(shí)先緩后急地向下滑移的現(xiàn)象。滑坡成因復(fù)雜,種類很多,目前尚無統(tǒng)一的分類辦法。根據(jù)中國(guó)區(qū)域地質(zhì)特點(diǎn),較常發(fā)生的滑坡主要有堆積層滑坡、黃土滑坡、粘土滑坡、巖層滑坡?;率且环N危害性很大的公路危害。它不僅會(huì)把大量泥石推向路基,甚至?xí)颜温坊?、整座建筑物埋沒摧毀。
??? 坡面沖刷是是分化的巖層形成一定厚度的殘積層。殘積層的顆粒組成以細(xì)砂、中砂、粗砂為主,含少量粘土顆粒。這些殘積物抗沖刷能力很差,易形成密集的雞爪狀沖溝,中下部沖刷形成落水洞,上下落水洞相連,坡面遭到破壞。
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??? 剝落是指路塹邊坡風(fēng)化巖層的表面,在大氣溫度與濕度的交替作用之下,表層巖石從坡面上剝落下來,向下滾落。大塊巖石脫離坡面稱為崩塌。碎落和剝落物堆集在路塹邊溝里,影響邊溝排水,路塹地段如果排水不暢,又將引發(fā)其它路基路面的病害。
??? 泥石流濕山坡或溝岸泥沙由于重力的作用而不斷的坍塌、碎落或滑坡而落入溝道,在暴雨的沖擊下形成泥石流。這種形式中最嚴(yán)重的是大型滑坡堵斷溝道,水流直接由滑坡體上流過或形成潰決,也有的在暴雨時(shí)滑坡體中的飽和水與滑坡體一涌而下,形成強(qiáng)大的泥石流。
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??? 2.3路基水毀
??? 公路的水毀的形成主要有以下幾方面的原因造成:
??? (1) 對(duì)于斷裂構(gòu)造,存在著一定的構(gòu)造帶且分化強(qiáng)烈,為泥石流、塌方、滑坡等提供了充分的固體物質(zhì)。泥巖、頁巖經(jīng)強(qiáng)烈分化后,又為這些災(zāi)害提供了細(xì)顆粒物質(zhì),從而造成橋涵淤塞、河床抬高,引發(fā)路基垮塌等多種病害?!?br />
??? (2)公路的地形高低懸殊,山坡陡峭,在重力和水的作用下,松散及穩(wěn)定性差的物料易形成垮塌和水土流失,為各種公路水害的產(chǎn)生和發(fā)展提供了條件。
??? (3)雨季降雨集中,一次降雨量大,易為公路水害的形成提供豐富充足的水分條件。持續(xù)集中的大雨、暴雨引起山洪暴發(fā)和江河漫溢,以及連陰雨的長(zhǎng)時(shí)期沖刷和浸蝕,松散的固體堆積物在強(qiáng)降雨的作用下,含水量達(dá)到飽和時(shí),粘結(jié)性、凝聚力迅速下降,在強(qiáng)降雨形成的地面徑流沖擊而下,固體堆積物很快被沖壞,塌方、滑坡、泥石流等常見水害便隨之發(fā)生。
??? (4)不適當(dāng)?shù)难睾又我鸬牧飨蚋淖兒吞?br />
??? (5)橋位附近挖河取沙,修建水中建筑物造成橋下水流紊亂和過度的沖刷。
??? (6)公路自身排水防護(hù)設(shè)施不完善,橋涵設(shè)計(jì)不合理,施工質(zhì)量差等。
??? 2. 4? 路基凍脹
??? 因路基土凍結(jié)、體積膨脹,會(huì)引起路面隆起,這種現(xiàn)象是冰凍地區(qū)公路病害之一。路基在凍結(jié)過程中,路基土的水分發(fā)生比原體積大9%的膨脹。此外,由于冰晶的吸附作用和土的毛細(xì)上升作用,未凍區(qū)的水分不斷向冰凍區(qū)積聚,形成聚冰和進(jìn)一步膨脹。均勻的凍脹對(duì)道路危害不大,但不均勻的凍脹可以使路面產(chǎn)生不均勻的隆起,平整度變壞;凍脹值超過路面的容許凍脹值時(shí),路面就會(huì)出現(xiàn)開裂,嚴(yán)重的課導(dǎo)致破壞。這種現(xiàn)象對(duì)高級(jí)、次高級(jí)路面危害甚大。高速公路對(duì)路面技術(shù)狀況的要求更高。