刘姣
陕西华山路桥集团有限公司 陕西西安 710016
摘要:近年来,随着西部大开发、公路大建设的步伐,作为公路主体工程的路基,公路路基综合稳定技术的研究,为路基工程专项施工奠定了基础。现就陕西北部某公路湿陷性黄土路基排水技术方面的体会进行总结。根据地基受水浸湿可能性的大小和在使用期间对不均匀沉降限制的严格程度,采取以路基处理、路基路面排水、路基防护为主的综合措施,防止地基湿陷及雨水冲刷对路基产生危害。
关键字:黄土路基;路基路面排水;路基防护
【正 文】
一、工程概述
某公路合同段位于陕西北部山区,线路全长8.483km路基工程特点为:大部分为山岭重丘区,高路堤段落较多,路基填挖高度大,线路主要分在玉皇沟两侧山坡坡角展布;沟内为砂砾石层,两侧为残留阶地及坡积土层,局部切割岩山咀,下伏地层为片岩及灰岩。地貌属玉皇沟河谷堆积区二级阶地,地形西南高东北低,地形起伏较大,其上已被开垦为花椒地。地层主要为第四系上更新统冲积、风积(Q3al+eol)黄土,(Q3al+pl)亚粘土、卵石,下伏泥盆系片岩(D2S),自上而下分布。本标段路基土石方工程地基底大部分为黄土或松散冲洪积堆积物。
二、黄土路基填筑及压实
(1)黄土路堤施工时,做好填挖界面的结合(纵向),清除坡面杂草,挖好向内倾斜的台阶。如结合面陡立,无法挖成台阶时,可采用土工钉加强结合。若地基土层具有强湿陷性或较高的压缩性,且容许承载力低于路堤自重压力时,可考虑采用重锤夯实,石灰桩挤密加固。
(2)黄土含水量过小,均匀加水再行碾压;如含水量过大,可翻松晾晒至需要含水量再进行碾压,也可掺入适量石灰处理,降低含水量。掺灰后应将土、灰拌匀,其最大干密度应通过击实试验确定。
(3)老黄土透水性差,干湿难以调节,大块土料不易粉碎,使用前应通过试验决定措施。路床填料不得使用老黄土。新黄土为良好填料,可用于填筑路床。黄土路堤应分层填筑,分层压实,大于10cm的块料,必须打碎,并应在接近上的压实最佳含水量时碾压密实。
(4)根据设计及时修筑外侧边缘的拦水、截水沟构造物和急流槽,将水引至坡脚以外,对高度大于20m的路堤,应按设计预留竣工后路堤自重压密固结产生的压缩下沉量。
(5)黄土地区应特别注意路基排水,对地表水应采取拦截、分散、防冲、防渗、远接远送的原则,根据设计及时做好综合排水设施,将水迅速引离路基。在填挖交界处引出边沟水量,应做好出水口的加固。
二、路基路面排水
水是影响路基强度和稳定性的另一重要因素,许多路基病害是由水的侵蚀造成的,另外,从保护环境、不损害当地农田水利设施考虑,也必须做好路基排水,形成排水系统,并与地区排水规划相协调。在路基施工中,应重视施工排水,防止因各种原因造成的水患,给路基、路面施工造成不必要的损失。
(1)地面排水
最通常采用的地面排水设施是边沟、截水沟、跌水、急流槽以及地表的排水管。对于高速公路和一级公路上的排水沟渠,一般都要求铺砌防护。普遍采用浆砌片石加固、而水泥混凝土预制板块也开始广泛应用。高速公路和一级公路通过水网地段的路基,过去逢沟设涵的做法在一些地方有了改进,对路线两侧的灌溉沟渠重新系统布置,免去了穿越路线的排灌涵洞,从而提高了路基的工程质量。
(2)路面排水
路面排水的任务是迅速排除路面范围内的降水,减少水从路面渗入,使之不冲刷路基边坡。路拱横坡应≥2%。雨水排出路面有二种方式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第一种是集中排水,在硬路肩外侧设置水泥混凝土预制块或现浇沥青混凝土的拦水带,以其与硬路肩路面构成三角形的集水槽流水,每隔20—50m间距设一泄水口与路堤边坡急流槽衔接将雨水排到坡脚排水沟中。设超高路段的排水通过设在中央带的园形开口排水沟或雨水井进行排除。在西部降水量低的地区大多采用在中央分隔带设过水槽排水。第二种是分散排水,多用于西北地区地势平坦,路线纵坡小于0.3%的长路段,除了硬化路肩和加固路基边坡外,在经过地下水位较高的绿洲地带,也要防止边坡上部的植草向上生长挡住横向排水出路造成路表积水,改进的方法是硬化路肩,设置路肩排水沟,增大沟坡排水。
(3)地下排水
路基地下排水仍多用暗沟、盲沟、渗沟、渗井等,其特点是以渗透力式排水,当水流量较大,多采用带渗水管的渗沟。传统的砂砾料反滤层多改用有反滤功能的土工织物,几年研制的带有钢圈、滤布和加强合成纤维组成的加劲软式透水管直径8-30cm,很适用于地下排水。
三、路基防护
路基的修筑改变了地层的天然平衡状态,以及路基暴露在空间,不断受各种错综复杂的自然因素侵蚀,因此需要进行各种类型的防护。
(1)坡面防护
坡面防护的目的是防止地表水流的冲刷、坡面岩土的风化剥落以及与环境的协调。近年来,随着对环境保护的重视,高等级公路的边坡,多采用种草防护边坡较高时,采用砌石框格(方型、菱形、拱型、M型)种草防护。由于西部干旱缺水,边坡种草防护类型的选择很重要,现大多采用草坪植生带即将草籽、肥料和土均匀拌和裹于土工物内,当草籽发芽也长成草起到固土作用后,无纺布纤维自然腐烂,不会污染环境,效果很好。石砌圬工防护仍较普遍使用,混凝土预制块护坡多用在路堤边坡,连片的及带窗孔的护面墙;用于路堑边坡。破裂的或易于风化破碎的岩石路堑边坡采用锚杆挂铁丝网或高强塑料网格喷浆或喷射混凝土以及喷射纤维混凝上防护也有较好的效果。但由于石砌圬工及混凝土防护造价高、易破损等诸多问题,从保护环境的角度出发,建议大力推广既能改善生态环境,美化景观,又一劳永逸的种草防护。
(2)冲刷防护
防护沿河路基边坡免受冲刷仍多采用直接防护。传统的砌石、抛石、铁丝石笼、挡土墙等有所改进,用高强土工格栅代替铁丝做石笼,用聚脂或聚胺脂类土工织物混凝土护坡模袋做成的护面板防护受水冲浪击的边坡,很能适应土体不均匀沉降。
(3)支挡防护
挡土墙用于支挡防护目前仍占主要。石砌的重力式挡土墙多用于石料丰富、墙高较低、地基较好的场合;钢筋混凝土结构的悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙和板柱挡土墙其受力比较合理,墙身圬工体积小,也已广泛应用于公路路基的防护。垛式挡土墙易于调整墙的高度,并采用预制构件拼装,是一种特殊型式的挡土墙。
【结束语】 实践经验证明,排水系统综合设计的好坏,对于路基稳定性的关系很大。综合设计的含义,应包括地面和地下排水设备的协调配合,路基排水设备与桥涵等泄水结构物的合理布置,路基路面的综合治理,排水工程与防护加固工程的相互配合,以及路基排水与沿线农田水利规划及有关其他基本建设项目之间的联系。但主要的目的在于确保路基的强度和稳定性,提高道路的适用效果。
参考文献:
[1] 钟立昌 陕北黄土地区干线公路排水技术研究 [D]. 长安大学,2015,(34):67-13.
[2] 孙贵清 吕志敏 黄土梁峁沟壑地区路基排水系统水毁病害及防治浅析[J]. 公路,2013,(16):117-56.
[3] 张凯 赵明 公路工程湿陷性黄土路基的处理措施[J]. 交通世界,2013,(12):111-76.
[4] 左建伟 程德刚 张敏 浅谈特殊地区公路路基排水技术[J]. 科技与生活,2011,(56):34-16.
[5] 李国玺 祁伟 黄土地区路基路面排水病害浅析[J]. 公路,2014,(14):112-105.
论文作者:刘姣
论文发表刊物:《防护工程》2018年第13期
论文发表时间:2018/10/24
标签:路基论文; 防护论文; 黄土论文; 路堤论文; 挡土墙论文; 路面论文; 公路论文; 《防护工程》2018年第13期论文;