鄭小維
摘 要:近幾年以來,我國對軟巖區(qū)域內(nèi)的公路建設(shè)質(zhì)量進行調(diào)查研究和分析總結(jié),其主要目的就是通過對軟巖區(qū)域內(nèi)的環(huán)境特征、巖體力學(xué)性質(zhì)、巖體結(jié)構(gòu)特點、防護加固技術(shù)、破題開挖穩(wěn)定性評價、填筑體的穩(wěn)定性、巖體開挖碾壓后的力學(xué)特性等方面的討論,對公路建設(shè)質(zhì)量控制方法進行研究,以供業(yè)內(nèi)人士參考。
關(guān)鍵詞:軟巖區(qū)域;公路建設(shè);質(zhì)量控制;研究
巖石不僅是地殼的重要組成部分,也是公路建設(shè)的主要承載體,與公路建設(shè)有著緊密的聯(lián)系,而軟巖作為巖石的一部分,除了具有普通巖石的基本性質(zhì)外,本身還有強度低、變形大、穩(wěn)定性和水理性比較差的特點,其在公路建設(shè)過程中,對邊坡工程、路基都有很大的影響,從而容易因路基的沉降變形引起病害,嚴(yán)重的甚至能導(dǎo)致泥石流、山體滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。因此,加強軟巖區(qū)域公路建設(shè)質(zhì)量控制方法的研究,具有十分重要的意義。
1 軟巖的工程力學(xué)性質(zhì)
軟巖除了具有強度低、變形大、穩(wěn)定性和水理性比較差的特點以外,還有以下的工程力學(xué)特性。
1.1 易擾動性
這是因為軟巖由于自身的軟弱特性、吸水膨脹特性、裂隙發(fā)育特性等性質(zhì),從而造成其對外界環(huán)境抗擾動能力極弱,特別是針對于施工震動、卸荷松動等外部干擾十分敏感,同時還有暴露易風(fēng)化、吸濕易膨脹軟化等性質(zhì)。
1.2 崩解性
這是由于軟巖中的粘土礦物質(zhì)遇到水使,在水的作用下,產(chǎn)生分布不均勻的膨脹應(yīng)力,從而造成崩裂現(xiàn)象。
1.3 膨脹性
這是由于軟巖在力或水的作用下,出現(xiàn)體積變大的現(xiàn)象。
1.4 可塑性
這是由于軟巖在工程力的作用下而發(fā)生變形的情況,并且失去這個工程力過后不能回復(fù)到原本的性質(zhì)。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因主要是因為軟巖中含有泥質(zhì)成分的親水性質(zhì)而引起的。
2 軟巖對公路建設(shè)的影響
2.1 軟巖對路基的影響
2.1.1 因為軟巖具有崩解性、膨脹性、透水性強等特點,與水相遇容易產(chǎn)生軟化或者是崩解的現(xiàn)象,因此在軟巖區(qū)域內(nèi)進行公路建設(shè)的時候,就要全面的考慮到路基排水的問題,只有設(shè)計出一個合理、科學(xué)、完善的排水系統(tǒng),才能從根本上避免路基由于水而遭到破壞亦或是誘發(fā)路基災(zāi)害思的問題產(chǎn)生,從而提高路基的完全性和穩(wěn)定性。
2.1.2 軟巖還對路基的穩(wěn)定性產(chǎn)生重要的影響。巖石作為公路的主要承載體,其承載能力與路基的穩(wěn)定性和變形性有著直接的關(guān)系。軟巖本身就具有變形大、抗壓強度低、易擾動性及可塑性等性質(zhì),當(dāng)路基修建完成后,在自身重力和外部重力雙重作用下,就會很容易導(dǎo)致軟巖變形,這就會造成路面及路基的變形、破壞,嚴(yán)重者還會引起相應(yīng)的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生,從而減少公路的使用壽命和降低車輛行駛的安全性。
2.1.3 對路基填料的影響。由于軟巖的承載強度低,達不到某些公路填料的要求,再加上填筑方法不符合要求、路基含水量過大、壓實度低等因素的影響下,很容易造成路基沉降現(xiàn)象的發(fā)生,因此在施工過程中,施工人員應(yīng)該對于厚層軟巖進行替換或者承載力比較大的填料混合填筑,同時還應(yīng)該合理的控制填料中的含水量,從而達到公路對于填料的要求。
2.2 軟巖對邊坡的影響
2.2.1 由于軟巖不僅具有抗壓強度低、變形大、穩(wěn)定性差、透水性強、暴露風(fēng)化的性質(zhì),而且還具有易擾動性、可塑性、崩解性、暴露風(fēng)化、膨脹性、吸濕膨脹軟化等工程力學(xué)性質(zhì),在邊坡開挖的過程中,對永久或臨時支擋、防排水、防護等的設(shè)計、布置、施工工藝、等級設(shè)計、基礎(chǔ)處理等提高了要求,而且也對軟巖區(qū)域內(nèi)的路塹邊坡開挖和防護產(chǎn)生了非常大的不良影響,從而增加了邊坡工程施工的難度,加大了工程的投資量。
2.2.2 很容易誘發(fā)各種各樣的邊坡災(zāi)害。由于軟巖的工程力學(xué)性質(zhì)比較特殊,特別是崩解性、透水性、吸濕膨脹軟化、易擾動性質(zhì)等,在進行路塹邊坡開挖的過程中,對施工產(chǎn)生的震動、卸荷松動等外部傳來的干擾,加快了軟巖風(fēng)化好和破壞的速度。而且如果遇到降水量比較豐沛的時期,還會容易產(chǎn)生各種邊坡災(zāi)害,例如滑坡、泥石流、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害,這不僅對邊坡、防護、防排水、支擋等基礎(chǔ)設(shè)施造成嚴(yán)重的破格壞,而起還對公路的使用壽命、正常運行產(chǎn)生影響,增加公路的維修維護投資。
3 軟巖區(qū)域公路建設(shè)質(zhì)量控制的方法研究
3.1 軟巖開挖邊坡穩(wěn)定性評級及加固防護技術(shù)的研究
3.1.1 動態(tài)設(shè)計方法與系統(tǒng)理論在公路建設(shè)質(zhì)量控制中的研究。巖土工程是一項復(fù)雜、系統(tǒng)的工程,而邊坡工程作為一種的組成部分,與其他工程相比,雖然獨立的邊坡工程在規(guī)模上無法與其他工程進行對比,在研究、考察、設(shè)計等方面與其他工程很大的區(qū)別,建設(shè)時間也相對而言比較短,但是邊坡工程數(shù)量眾多,因此公路建設(shè)的邊坡工程施工方法與技術(shù)與其他工程相比有很大的不同。根據(jù)以往邊坡工程的實踐經(jīng)驗,軟土區(qū)域內(nèi)的邊坡工程更加注重巖體的結(jié)構(gòu)研究和工程的方法應(yīng)用,特別是公路工程經(jīng)驗數(shù)據(jù)的系統(tǒng)建立尤為重要。
3.1.2 開挖邊坡的防護措施和穩(wěn)定性的研究。根據(jù)實踐證明,很多邊坡在開挖和防護工程建設(shè)完成后是比較穩(wěn)定的,但是在公路進行使用一段時間后,就會出現(xiàn)淺層滑塌、風(fēng)化剝落等現(xiàn)象。邊坡的長期穩(wěn)定性與軟巖的工程力學(xué)性質(zhì)是緊密相關(guān)的,在對軟巖邊坡穩(wěn)定性的分析和防護措施的設(shè)計過程中,工作人員應(yīng)該充分的考慮到邊坡軟巖體質(zhì)的強度會根據(jù)時間的增加而降低導(dǎo)致長期穩(wěn)定性的問題,并及時提出相應(yīng)的解決對策。
3.1.3 軟巖邊坡的生態(tài)防護措施及適應(yīng)性要求。從目前的狀況來看植物防護已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用與公路邊坡防護的措施當(dāng)中去了,很多軟土區(qū)域都再用這種生態(tài)防護技術(shù)。但是由于現(xiàn)在的研究重點過多的是在植物的生長、成活率方面上,而忽視了有些邊坡的生態(tài)防護長期穩(wěn)定性較差的問題,公路在運營兩三年以后生態(tài)防護失效的現(xiàn)象已經(jīng)普遍存在。因此這就要求相關(guān)的工作人員以生態(tài)防護為前提,對軟巖的工程力學(xué)性質(zhì)、長期穩(wěn)定性問題、施工技術(shù)、生態(tài)防護、邊坡養(yǎng)護、管理方法等內(nèi)容進行深入的研究。
3.2 軟巖填筑碾壓后的力學(xué)特性與填筑體穩(wěn)定性的研究
軟巖區(qū)域內(nèi)的開挖填筑變化比較大,挖掘的對象一般都是巖石,因此從環(huán)保和經(jīng)濟的角度出發(fā),填筑材料使用萬方土石最為合適。這種填筑材料經(jīng)過壓實以后就成為一種土石結(jié)構(gòu)的混合材料,混合材料不僅具有軟巖本身所具有的性質(zhì),而且也與填筑和碾壓施工工藝有著緊密的關(guān)系。對土石結(jié)構(gòu)的混合材料進行研究有利于幫助施工人員對于填筑路堤認識的加深,解決好公路的沉降問題,尤其是由于不均勻的沉降量過大而導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)遭到破壞的問題。
有些軟巖區(qū)域內(nèi)普遍存在著斜坡地形,在這種地形上進行填筑路堤的時候,常會發(fā)生剪切滑動的現(xiàn)象。在斜坡上進行橋梁工程的時候,因為施工的加載,從而引起斜坡體滑動的問題,尤其是在大多數(shù)橋梁工程中,由于斜坡滑動而引起橋梁的墩臺移位,因此工作人員需要在認為加載工程活動的條件下,對其穩(wěn)定性進行討論研究。
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