发布日期:2022-10-05 浏览次数:次 科研问题问AI
浅谈甘南州地方公路路基常见病害的预防与治理
王凯
摘要:主要介绍地方公路路基常见的病害类型,浅谈对病害的预防和治理方法
关键词:公路路基 病害 预防 治理
甘南藏族自治州地处青藏高原东北边缘,南与四川阿坝州相连,西南与青海黄南州、果洛州接壤,东面和北部与本省陇南、定西、临夏毗邻。全州总面积4.5万平方公里,处于青藏高原和黄土高原过渡地带,地势西北部高,东南部低。境内海拔1100—4900米,大部分地区在3000米以上。全州分三个自然类型区:南部为岷迭山区,群峦叠嶂,山大沟深,气候较温和;东部为丘陵山地,气候高寒阴湿;西北部为广阔的草甸草原,气候寒冷潮湿。甘南交通运输局管养的普通公路主要有2条省道、35条县道、43条乡道。本文结合甘南州地养养护管理的实际情况,浅谈本地公路路基病害的预防与治理方法:
1、公路路基产生病害的原因:
公路路基的各种病害及破损都是由路基的强度和稳定性不足引起的,影响路基强度和稳定性的因素主要有三方面:
1.1自然因素与地质条件:甘南州地养公路由于所在地平均海拔在3000m以上,年降水量平均在60mm,冰冻期长,大部分地区气候寒冷潮湿,地下水含量丰富,突出的特点是冬季降温早,春季回暖迟。公路路线所经地区山大沟深、深挖高填、临江傍山路段较普遍,受地理地质条件限制,路基填料相对缺乏,因此公路路基翻浆、沉陷、滑坡、泥石流等病害较为普遍。
1.2人为因素:由于建设资金和地方经济不发达等因素的制约,甘南州地养公路发展比较缓慢,公路等级相对较低。在设计时没有完全按照交通量和地区特点来进行改造,而是根据公路的投资来进行理性的设计。边沟、涵洞等防、排水设施不完善,造成部分路段排水不畅通,横溢路面,路基挖方边坡裸露、破碎,造成边坡坍塌、滑移。施工时管理不到位,不按照科学规律施工,盲目安排工期,导致施工质量严重下降。造成高填方、桥涵台背压实度达不到要求,路基沉陷、桥涵跳车明显。
1.3路基的养护管理工作不到位:大部分道班养护工普遍存在只注重路面养护,忽视路基养护的现象,在路面病害处置上下工夫,却不知许多路面病害都是由于路基病害处治不彻底,造成路面病害处治和面层修补出现“先修后坏”的不良现象。
2、路基病害的主要类型
路基常见的病害有:边坡损坏;路基沉陷;路基冻胀与翻浆;路基水毁;防排水设施破损等。
2.1路基边坡损坏病害主要有:坍塌、落石、滑坡、滑移、冲刷缺口等。
2.1.1坍塌是由于坡面防护缺乏,岩体或山体长时间裸露,遭遇雨水冲刷造成部分滑塌的现象。可分为:(1)滑移式坍塌(2)倾倒式坍塌(3)错断式坍塌。
2.1.2落石是由于路堑边坡较陡,岩石破碎和分化严重,在振动及雨水的侵蚀和冲刷下,块状碎屑沿坡面向下滚动,堆积路面,给过往车辆和行人造成安全隐患。
2.1.3滑坡是路基山坡山体或岩石,由于长期受到地面水、地下水活动的影响,使其结构破坏,逐渐失去支撑力,在自重作用下,整体沿着软弱面向下滑动的现象。
2.1.4边坡冲刷缺口是由于地表水横溢路面冲刷或牛羊踩踏造成路基填方边坡、路肩形成缺陷、坍塌,致使路基变窄,路面宽度达不到设计要求的现象。
2.2路基沉陷:
路基沉陷是填方路基常见病害之一,主要原因是路基在填筑时压实度达不到设计与规范要求,在地表水与地下水双重作用下自然下沉;填料不符合规范要求,在流水冲刷的情况下,路基整体推移下沉;由于地基承载力下降,造成路基整体下沉。
2.3路基的冻胀与翻浆
路基在冰冻过程中,地基中的水分不断的向上移动聚集,引起路基冻胀。春融时,路基湿软,强度急剧降低,加上行车的作用,发生弹簧、拥包、唧浆、开裂的现象。
2.4路基水毁
路基水毁的主要表现是泥石流,泥石流是山坡或沟岸泥沙由于重力的作用而不断的坍塌、碎落堆积到沟壑中,在暴雨的冲击下形成泥沙混合物,沿河沟或坡面流淌,堆积路面,造成构造物破坏,甚至中断交通的严重自然灾害。
2.5路基防排水构造物破损主要是由于受路面或路基流水、雨水冲刷,造成防排水构造物勾缝脱落、基础掏空、折断、空洞和坍塌等现象。
3、路基病害的预防与治理:
3.1边坡病害的预防与治理:
3.1.1防治坍塌的主要措施对路基挖方路段上的危岩、危石应及时检查清除,特别在雨季前要细致检查。如有威胁行车安全的路段,可根据地形和岩石情况,采取嵌补、支顶或适当增加浆砌防护的方法予以加固。如两峡公路等路段由于受地形限制,挖方边坡上的危岩、危石坍塌现象较多,可采用以上措施进行治理。
3.1.2落石地段,应采取全部清除的办法;如果基岩或边坡坡面破坏严重,落实的物质来源丰富,应修建落实平台、落石槽、拦渣墙等拦截结构物或增加浆砌防护的方法。具体做法是在砌筑浆砌防护构造物时,离墙顶标高1—1.5m时不进行墙背回填,预留部分让落石自然滚落填充,并定期清除墙背回填,预留部分让落石自然滚落填充,并定期清除墙背、落石平台上的碎落物,可减少落石堆积路面,消除行车安全隐患。
3.1.3滑坡是由于坡面分化破碎或支撑力下降,在自重作用下引起崩塌,可根据实际情况采用支挡墙或支护墙等措施予以预防;必要时可采用在路堑边坡坡顶挖除多余土石方卸载减轻自重方法处治。但相对处治费用较高,必要时可根据实际地形和工程造价对比方案,选择改线或其他方法彻底消除安全隐患,保障公路畅通。
3.1.4对边坡路肩因牛羊践踏或雨水冲刷而形成崩塌缺口时,要对河岸做浆砌防护驳岸工程支撑,保持路基稳定;另外在可能发生冲刷缺口的路段,应及时做好地面排水设施,如设置拦水带等引导地面水顺利流向排水沟、边沟、涵洞等构造物,排除路基之外。
3.2路基沉陷病害要针对实际情况进行处治:因填料不符合规范要求造成路基下沉的应挖除填料,分层压实填筑的方法进行治理;在汇水面积较大的沟壑口,因地表水长期作用容易产生自然下沉的路段,应采用加密排水设施的方法,加宽加深边沟或增设横向排水沟,加大边沟、排水沟纵坡,增设护堤防治地表水侵湿路基;在路基出现陷穴的路段,应查清流水的来源、水量、发展情况等,采取灌砂、灌泥浆填塞或开填赛孔道后再回填夯实,并造好导水或排水设施。
3.3路基翻浆路段,必须查明原因,并对病害的范围、发生时间、当地当时的气候变化、病害表面特征、路面结构、平时的养护情况等进行详细调查分析,作出记录,确定治理方案。因路基偏低,排水不良引起的翻浆,若地形条件许可,可采用挖深边沟,降低水位的方法进行治理,或用透水性良好的填料提高路基;路基填料透水性不良,提高路基又困难时,可将路基上层50—80cm的填料挖除,换填砂性土、碎(砾)石,压实后重铺;在翻浆严重应将翻浆部分软土全部挖除,填入水稳性良好的砂砾料压实;为防止水的冻结和土的膨胀,可在路基中设置隔温层,以减少冰冻层厚度,厚度一般不小于15cm,隔温材料可用泥炭、炉渣、碎砖等,直接铺在路面下,宽度每边宽出路面边缘30-50cm。翻浆路段的产生除了考虑冻胀因素外。排水是治理翻浆的关键,因此,设置盲沟降低地下水位,截断地下潜流,路基保持干燥是一个比较有效的方法。除了以上方法外,在条件允许的情况下,应控制中型车辆的通过或令车辆绕行。
3.4路基泥石流防治的主要措施有:对泥流、流石的边坡来说,在春秋两季,应进行大量的植树造林、铺植草皮。在泥石流形成区的上侧修筑截水沟、排水沟,把水引出去,以减少或消除洪水的影响。在泥石流的形成区,采用平整的山坡、填实勾缝、修筑梯阶、土埂和支撑挡墙、加固沟头和沟底等方法,控制水土流失,防止滑坡发展。对于小量的泥石流而言,可在路肩外缘修建拦渣挡墙,并在每次雨后及时清除淤积的泥石,勿使挡墙失去作用。泥石流可采用排洪道、急流槽、导流堤等措施使泥石流顺利排走,以防止掩埋道路、堵塞桥涵。滞留措施是在泥石流沟中修筑一系列低矮的拦挡坝,起作用是:拦截部分泥沙、石块等固体物质,减弱泥石流的规模;固定泥石流河床、防止沟床下切和谷坡坍塌,减缓河床纵坡降低流速,防止或减轻泥石流对路基及其附属构造物的破坏。常用的滞留构造物是封沟屏。泥石流严重的地点,养护部门应做到:加强检查和观察,尽力采取防治措施,发生泥石流后,要尽快清除堆积物。根据掌握的资料,提出整治措施。泥石流多发或频发路段,我们在预防与治理水毁的过程中,除了及时清理公路路面泥石流堆积物,保障道路畅通的同时,有针对性的采取了植树造林,稳固路基破面的方法,还实施了增设防护、排水设施、疏通河道、清理桥涵淤积等项目为主要内容的水毁预防过程,有效的保障了该公路行车的安全畅通。
4、结语
甘南州由于特殊的地理环境和地质条件限制,公路路基病的发生类型繁多,加之交通运输业的蓬勃发展,社会和人民群众对公路养护管理科学化、规范化的要求也不断提升。因此,针对我州实际情况,在今后公路养护管理和生产中,认真分析,总结经验,积极探索和研究新工艺、新材料、新技术、新设备的推广和应用,不仅能提高公路路基病害的处治质量和效果。