泰安市公路局工程二处 山东省泰安市 271000
摘要:公路路基作为主要的公路承载力措施,不仅需要承载公路路基以上的重量,还需要承受路面以下过往车辆行使的压力。虽然路基不能像房屋地基一样深入到地下,而且常常会暴露在公路外界,受到风吹和雨淋,并在一系列自然力的作用下,经过化学和物理的作用,路基的基本材料性质会发生一定的变化甚至是变质,因此,难以保证路基稳定性。向公路施加过重的压力,轻则可能会导致路基的小面积坍塌,重则影响市容环境,甚至会对车辆和行人造成严重的威胁。
关键词:公路路基;防护;加固;边坡坡面
1路基防护和加固的重要性分析
公路路基的加固和防护是确保路基稳定性和强度的重大举措之一,其防护和加固的重点是强化路基边坡。其中包括加固路肩表面以及近旁河流的边坡处理,其稳定性直接影响到道路的稳定性,甚至关乎来往车辆和行人的安全。其中,路基加固和防护的重点主要是针对几种不良的地基进行处理,确保地基能够有足够的面积和承载能力,方便车辆和行人的使用。
如果修筑路基的材料选择岩石,其大面积暴露在自然环境中,长期经受各种自然环境的影响,不利于长期保存,岩石和岩土也会在物理力学的作用下发生巨大的变化。路基一旦浸水,岩土的强度会大大降低,饱水后路基的强度也会削弱。岩土质量较差,水温一旦发生变化,会增加其风化的程度,整个公路路基的表面也会在温差的影响下出现膨胀现象,从而使路基的强度大大削弱,甚至形成侵蚀的情况,路基浸水表层失去稳定性,从而造成路基的水毁病害。同时,在道路两旁河流的侵蚀下,路基会沉陷,出现边坡塌滑的情况。伴随着公路技术水平的提升,为了能够确保道路的正常运营,保证过往车辆和行人的安全行使和出行,同时,美化公路环境,提升维护公路建设的工作效率,路基的防护和加固具有重要的意义和作用。因此需要相关部门加强重视程度,提升对公路路基防护和加固措施的质量,从而促进整个公路系统的建设和发展。
2.公路路基出现缺陷的原因
2.1公路负荷过大
随着我国经济水平的不断提高与公路运输业的发展,公路交通量越来越大,使公路负荷严重超标,尤其是修建年代久远的公路,由于修建时间过长加上修建标准不高,负荷能力较低,容易出现路基塌陷和路面不平等缺陷。
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2.2公路路基土质疏松
由于我国公路覆盖面广,各个地区的地质情况不同,一些地区的土质为黏性土质,质量较好;一些地区的土质疏松,需要经过技术处理才能用于工程施工,加之土质直接决定了公路的负荷能力和稳定性,所以在一些土质疏松、泥沙含量多的地区会因为土质疏松不易压实而降低公路的负重能力,导致修建的公路无法达到负重标准,不能承受自重和车辆的重量,进而导致公路出现错位、下沉等问题,给公路交通带来安全隐患。
2.3气候条件复杂
我国幅员辽阔,气候变化多样,北方冬天的大雪,南方常年的降水以及特殊情况下的暴雨、洪涝、酸雨、干旱等天气情况会给公路的修建带来巨大的影响。另外,由于长时间的雨水冲刷和阳光暴晒,使公路建设材料发生化学反应,使材料受到腐蚀、破坏了路基土壤的保护层,最终导致路基下沉、移位等问题,不仅破坏了公路的稳定性,还会产生安全隐患。
3.公路路基边坡防护
3.1自然防护
自然防护是边坡防护当中最为经济和环保的一种方式,主要是借助种植植物、树木、铺草皮等方式,借助种植一些生长较快的植物,通过发达的根系优势,对边坡的土体实现加固的作用,同时还可以借助植物根系对边坡的土体给予适当的保温。在水土保护的同时,还能够有效地优化并缓解司机的驾驶疲劳感。植物防护一般常见的坡度均小于1∶1,短期浸水或不浸水但是地表径流速低于0.6m/s的土质边坡。植物防护大多数坡度不能超过1∶1.5,沙漠以及河岸等地区,能够借助自然防护的方式实现降低水流速度、水土流失以风沙等因素的影响。
3.2工程防护
工程防护主要是应用在一些无法种植植物的岩石性表面边坡当中,其主要是借助水泥、石灰、砂石等材料对边坡进行封堵或封闭,施工工艺主要以喷浆、抹面、勾缝以及灌浆等为主。相对而言,抹面主要是应用在表面较为完整同时通风条件理想的一些岩土坡面当中,通过融合应用三合土、四合土以及石灰炉渣等材料,再适当添加草籽,从而形成一个防护效果理想的自然防护层。喷浆的施工工艺同样也需要较为理想的风化条件,但是可以应用在一些平整性较差、裂缝多的岩土表面当中。这一种方式的水泥使用量比较大,成本相对较高,所以一般使用在一些重要性较高的防护地段当中,一般水泥的设计厚度控制在2cm左右。其主要的目的是封闭边坡岩体的缝隙,预防水体从岩土层缝隙当中渗漏,从而影响边坡的稳定性。勾缝和灌浆则主要是应用在一些岩石边坡当中,因为岩石边坡本身的强度较高,其通过水泥砂浆的胶结能力,促使岩石面层转变为一个整体,从而预防水体渗漏达到相应的加固需求。
4.公路路基边坡加固
4.1加强采空区路基治理
在路基工程施工中,采空区对路基影响最大,主要是因为开采时间距离开采结束后上伏岩土体剩余沉陷变形时间非常久。实际上,根据采空区的分布、发展情况设计治理方案,才能让技术践行,且最经济实用。治理浅采空区的开挖回填,不仅会要求公路轴向采空区实际分布长度,还会要求路基底面宽度或构造物的宽度,以保证其可行性。此外,关于底板风化岩位置,也同样有相应的要求。处治公路采空区路基,需多方权衡。由于采空区涉及形成时间、埋深、采空厚度、采煤方法、顶板岩性及其力学性质、水文地质、工程地质条件等因素,因而非常难以把握。只有全面考虑这些因素后,才适合再设计治理方案。
4.2加强路基边坡防护治理
首先,要根据路基工程周围的环境条件选择适合的防护材料;其次,要以实施边坡防护措施为主,实施环保的路基边坡加固治理;最后,在边坡保护治理中要符合美观性和经济性要求。依据上述三项要求,植物防护要远比柔性支护与防护、综合防护受青睐。
4.3锚杆挂网喷浆防护
此方法操作简单,防护效果较好,适用于碎裂硬质岩或者层状结构的地层坡面等。将锚杆给打入到岩层内,依据岩层情况,来确定打进深度。需要注意的是,要将钢筋网喷射混凝土支护厚度给控制在100~250mm范围内,保证钢筋保护层厚度要>20mm。
4.4石砌护坡
通常在周期性浸水或者极易受到水流侵蚀的土质边坡,多采取石砌护坡,包括干砌片石护坡和浆砌片石护坡。其中干砌片石护坡不易受到水流冲刷的影响,在施工的过程中,使用的石料,其强度要>15MPa。
结语
综上所述,开展公路路基设计,制定边坡防护方案时,考虑到边坡防护常见的问题,包括稳定性问题与绿化问题等,要合理选择防护方法,结合运用各类方法,优化设计方案,加强施工质量的把控,以确保边坡工程的质量与效果。
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论文作者:刘锋
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/7
标签:路基论文; 公路论文; 防护论文; 土质论文; 采空区论文; 护坡论文; 岩土论文; 《建筑学研究前沿》2017年第30期论文;