公路路基边坡病害的防护与治理探讨

2020-03-08 01:06吕家云
工程技术研究 2020年7期
关键词:坡坡路堑压实

吕家云,吕 焘

(云南省交通勘察设计研究院,云南 昆明 650504)

公路路基边坡病害对公路路基稳定乃至公路使用寿命有着直接的影响,为确保路基稳定、延长公路使用寿命,必须从源头上加以控制。(1)在勘察设计阶段,应加强工程地质勘察工作,查明各种不良地质状态,提出合理的处治措施;(2)在工程建设阶段应加大各施工环节的控制力度,确保工程建设质量;(3)如果在公路运营过程中出现了路基边坡病害,应对其成因进行详细分析,找到发生病害的原因,采取有针对性的解决措施,才能够有效提高路基的稳定性,确保公路安全运营,延长使用寿命。

1 公路路基边坡的重要性

随着我国国民经济的进一步发展,安全快捷的运输方式显得尤为重要,这对公路交通提出了更高的要求,只有稳定的路基边坡才能为公路安全快捷的运输方式提供可靠的支撑和保障,才能更好地促进运输行业的进一步发展,满足国民经济发展需要。现如今我国经济正面临着前所未有的(向着西部)发展势头,尤其是西部地区,但是由于受到特殊的自然环境和恶劣的气候条件的影响,该地区公路很容易出现路基边坡灾害,出现比较大的滑坡及泥石流灾害,甚至导致较大的经济财产损失和人员伤亡事故。由此可见,安全快捷的运输体系,能够促进我国西部地区的进一步发展,加强与中东部地区的联系。保证路基边坡的稳定性,才能够为公路交通安全提供可靠的支撑力量,为社会营造安全舒适的行车环境,突显公路工程建设的社会效益和经济效益,使公路更好地服务社会。

2 路堤边坡病害问题处理措施

(1)病害及成因。路堤边坡出现病害的主要表现为塌方、滑坡以及沉降等,导致这种现象原因除地基因素以外更主要的是由于边坡土体的结构不够密实,特别是新填土的孔隙过大、压实质量不达标,路基中的细粒土壤就会有较大的渗透性,一旦遇到大雨天气,由于雨水无法及时排除到路基以外,坡面的土壤就会潮湿,从而影响到土壤结构的抗碱强度,还会导致抗碱能力的丧失,在自身重力以及雨水压力的作用下,表面的土壤就会随着坡体流失。如果在这一过程中路肩的位置有裂缝或者流动冲刷,还会加大病害发生的危害,导致路基柔软塑性,在这种条件下路基的密实程度就会大大下降,其含水量也会逐渐增加,非常容易出现路基滑坡的情况,而且边坡上部的位置也非常容易出现开裂。此外,在勘察设计及建设过程中,地基处理不到位、路基压实程度不足,排水及防护工程不完善、设置不合理或工程质量差等,主要病害为路基变形、下沉、边坡滑坍等。如果地基处理不到位,将无法承受路基及车辆荷载的压力出现下沉、滑移等现象;如路基压实程度不足,路基土体中将存在大量的可压缩空隙,在上层结构或外界荷载及作用下,加上水体的渗入软化,路基会出现失稳下沉及路基边坡的坍塌等病害;如排水及防护工程不完善、设置不合理或工程质量差等,路基将无法抗拒自然条件对路基的影响,这在路堑边坡中同样存在。

(2)防治措施。针对上述情况,首先需要保证路基边坡的压实程度符合相关标准的要求。一般来说,路床的压实程度应不小于94%,上路堤应超过93%,下路堤应不小于90%。如果边坡的压实程度不符合设计的标准,应及时进行补夯,可以采用冲击碾压的方式。在具体的施工过程中,应做不小于0.3m的超宽填筑并碾压密实,在该位置还应该增加碾压的次数,确保路基整体的压实程度能够符合建设标准。填筑完毕后、按设计宽度刷坡并设置必要的排水防护设施,防止地表水对边坡的冲刷或者渗透到边坡内。通过大量的实践表明,在设计过程中应提前做好排水措施,如果坡体的上部存在汇水,还应该及时做好防渗处理。如果是在雨季进行施工,应在路基的施工过程中加设临时排水设备,防止由于雨水对路基出现侵蚀,导致肩部裂缝,一旦出现边坡肩部裂缝,应及时找到出现裂缝的原因,采取必要的补救措施,防止雨水沿着裂缝进入土壤。尤其是对高填方路基段,应提前做好盲沟和截水沟等排水设施的设计工作。

3 路堑边坡病害及整治

(1)病害及成因。路堑边坡出现的病害主要包括以下两种:①土质边坡病害,包括冲刷、坍塌、滑坡等;②石质病害,包括风化、碎落、崩塌等。对土质边坡病害进行分析,可以发现导致土质边坡出现病害的主要原因是在设计或施工过程中,路堑边坡坡率过小、边坡过陡造成,或是边坡顶部存在裂缝,一旦遇到下雨天气,雨水就会渗入缝隙内,受到雨水的冲刷,最终引起滑坡或者坍塌。石质边坡出现病害的主要原因,是由于石质边坡的构造特征、自然因素、边坡坡率、防护措施及施工工艺等因素造成,例如边坡岩体构造中存在软弱夹层、风化碎裂等,极容易出现碎落及遇水软化滑坍等病害;还有是在设计施工过程中没有对施工现场进行仔细的调查,选择的防护措施或施工技术工艺不够合理,导致支撑作用不足或采用的开挖方式尤其是爆破不合理,也会出现边坡的坍塌。由于边坡岩体比较松散,岩体颗粒缝隙较大,一旦受到雨水的冲刷、侵蚀、冰冻融化的反复作用或者遇到大风天气、地震等自然因素影响,其内部结构会发生变化,岩体的整体性及强度就会大大下降,当下层岩体无法承受上层岩体的压力时,就会出现局部碎落、滑坍、甚至出现滑坡等严重病害。一旦路基边坡出现滑就会造成非常严重的经济损失,还有可能严重威胁到人们的生命财产安全。

(2)整治策略。对路堑边坡进行治理应做好以下措施:①在设计阶段应根据路基边坡岩土特性及其所处的自然环境情况,公路建设标准、等级合理选择路基边坡坡率,适当设置排水及防护工程;②在施工阶段严格按照相关标准、规范、规程,科学组织,严格控制施工工艺,确保工程建设质量。对于石质路堑边坡,合理的边坡坡率及爆破工艺再加上适当的工程防护是确保路基边坡稳定的关键,就工程防护而言,设置主动防护网及挂网喷射混泥土可有效防止岩土小规模碎落、滑坍;设置抗滑上档、抗滑桩板墙及锚索(杆)框格梁防护等可防止边坡大面积滑坍。对于土质边坡,同样是合理的边坡坡率的选择及合理的施工工艺流程控制以及适当的排水、防护工程设施是确保路基边坡稳定的关键。在开挖前首先应在边坡坡顶处开挖并设置浆砌片石或混泥土截水沟、将路堑边坡外的水进行截流后再进行路堑开挖工作,及时开挖、及时防护在土质边坡施工中显得尤为重要。在多级边坡开挖中,应逐级开挖逐级防护,防护类型可根据边坡土质情况及边坡高度等采用工程防护或生物防护以及工程防护与生物防护相结合的防护措施。一般工程防护多采用拱形格护坡、浆砌片石护坡、框格梁护坡等;生物防护多采用根系发达且适宜生长的草灌绿植、花卉等。不管采用什么防护措施,完善的坡面排水系统是防护的关键,应做到平台排水沟(管),急流槽、截水沟,路基边沟等互为一体,形成完整的排水系统,确保边坡坡面不受雨水冲刷、渗透、侵蚀。

4 做好路基边坡的养护措施

在公路工程完成施工以后,并不是代表路基边坡病害的治理工作结束,应对路基边坡做好必要的养护措施。一定要安排专门的人员定期对路基边坡进行仔细的检查,确保路基以及其附属结构保持坚固,确保车辆行驶的安全,对路基边坡进行日常养护,主要包括定期对路基的各个部分进行仔细的检查,一旦发现异常情况,及时采取合理的解决措施。根据实践表明,路基边坡出现病害的主要原因与雨水冲刷和路基内的积水有着紧密的联系,所以一定要做好路基的防水和排水工作,在雨季来临之前,安排专门的养护人员对路基进行全面的检查,找出路基边坡存在的安全隐患及时进行消除,如果出现排水沟、节水沟等堵塞的情况,应及时进行疏通,做好路基坡面的防护工作。还要对天气情况进行及时的监测,如果遇到暴雨天气记录好降水量以及周围的积水量,一旦出现问题,及时采取必要的解决措施。

5 结束语

总之,对于路基边坡病害的处治,在设计和施工过程中均应加以重视,首先应摸清病害原因,做到具体问题具体解决。对路基边坡的病害进行有效的治理,能够有效延长公路工程的使用寿命,确保人们的安全出行,促进公路工程建设事业的进一步发展。所以,相关部门一定要加大对路基边坡灾害治理的重视力度,在设计及施工过程中严格按照相关标准的规定进行操作,在完成施工以后还要采取必要的养护措施,尽量将路基边坡灾害消除在萌芽状态,一旦发生病害,及时找到出现病害的原因,采取可行的解决措施,促进公路工程的进一步发展。

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