祝興甲
摘 要:高海拔地區(qū)的地質(zhì)水文、氣候環(huán)境相較特殊,以致在此類地區(qū)進(jìn)行公路的建設(shè)施工時(shí)常常受自然環(huán)境等客觀因素的影響,使得路基病害問題頻發(fā)。鑒于此,本文就高海拔地區(qū)公路路基病害的成因與應(yīng)對(duì)展開簡要探討,以供借鑒參考。
關(guān)鍵詞:高海拔地區(qū);公路路基病害;成因與應(yīng)對(duì)
1 高海拔地區(qū)公路路基病害的成因分析
1.1 路基沉陷
路基沉陷主要分為堤身下陷、地基下陷(如圖1),造成路基沉陷的主要成因?yàn)椋?/p>
(1)施工不規(guī)范。高海拔地區(qū)山路較多,交通不暢,平整的施工場地較少,不夠?qū)掗?,大型機(jī)械難以正常進(jìn)出,操作困難,相對(duì)低海拔平原地區(qū),各項(xiàng)成本高,如未規(guī)范施工,很容易導(dǎo)致施工參數(shù)的偏差。
(2)地勘不仔細(xì)。高海拔地區(qū)地質(zhì)相對(duì)復(fù)雜,如果地質(zhì)勘察時(shí)不夠嚴(yán)格、細(xì)致,就會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)不準(zhǔn)確,無法為后期施工提供準(zhǔn)確詳實(shí)的作業(yè)參數(shù),從而對(duì)工期、質(zhì)量造成影響。
(3)排水不暢通。高海拔地區(qū)公路路基施工中,如未按要求鋪設(shè)排水設(shè)施,以致排水不暢,而地下深處為軟弱層,便會(huì)導(dǎo)致后期出現(xiàn)開裂。
(4)融沉未處理。在高海拔地區(qū),氣候嚴(yán)寒、土體易凍,路基面層凍脹在遇到氣溫升高后又會(huì)消融,隨著氣溫變化會(huì)循環(huán)凍脹、消融,容易導(dǎo)致沉陷。此外,隨著海拔升高,自然條件更加復(fù)雜,容易出現(xiàn)凍土層或地下冰層,在融化后,還會(huì)排放出一些水,造成局部路段或地區(qū)下沉。如若在施工中沒有引起重視,并做好處理,將會(huì)嚴(yán)重影響工程質(zhì)量。
1.2 縱向裂縫
造成路基縱向開裂一般是因?yàn)樘盍腺|(zhì)量不達(dá)標(biāo)、換填不規(guī)范,或是填方挖方交接部位沒有壓實(shí)緊密等。因此,在施工中,要高度重視所用填料的自身質(zhì)量,并嚴(yán)格落實(shí)規(guī)范施工。另外,在高海拔地區(qū),還可能是因凍脹原因引起的路基縱向開裂。
1.3 凍脹翻漿
(1)土質(zhì)影響。在高海拔地區(qū),粉質(zhì)土毛細(xì)水上升速度較快,且上升水位較高,在溫度低于0℃時(shí),因負(fù)溫的作用水分容易遷移,如果水源充足、水量較大,在秋冬季很容易形成凍脹,在春夏季溫度回升時(shí)又會(huì)消融,承載力下降較快,以致出現(xiàn)翻漿。
(2)溫度影響。高海拔地區(qū)氣溫低,秋冬季氣溫常在零度以下,水分上浮凍凝成冰,在春夏消融時(shí),土壤強(qiáng)度會(huì)突然下降,導(dǎo)致翻漿。
(3)荷載影響。在無荷載的情況下,春夏消融的水量大,不易出現(xiàn)翻漿,隨車流量、載重量增加,會(huì)造成荷載不穩(wěn),導(dǎo)致不均勻沉降,出現(xiàn)翻漿。
(4)水分影響。翻漿的條件之一是路基地表水無法排出以致形成淤積,淺表水量大等,因此,在高海拔地區(qū),雨水不均、雨量較大時(shí),路基含水量和地下水增多,容易出現(xiàn)凍脹和翻漿。
1.4 邊坡滑塌
高海拔地區(qū)地質(zhì)不穩(wěn),容易出現(xiàn)邊坡塌滑,尤其是在雨季或春融時(shí)節(jié)更容易出現(xiàn)。原因主要有:原有邊坡坡面陡、坡度大、坡體中裂隙水較多,容易滲入路基中,形成滑動(dòng)帶;或是沒有按照設(shè)計(jì)規(guī)范要求對(duì)邊坡土質(zhì)較差的路段進(jìn)行防護(hù)處理;此外,積水較多,排水不暢,會(huì)極易導(dǎo)致路基邊坡在雨水的浸泡下出現(xiàn)滑塌。
2 高海拔地區(qū)公路路基病害的應(yīng)對(duì)舉措
2.1 路基沉陷的應(yīng)對(duì)
(1)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范施工,優(yōu)化專項(xiàng)施工方案,采用新技術(shù)、新工藝,加強(qiáng)過程控制,提高填筑、碾壓質(zhì)量水平。
(2)做好排水系統(tǒng)的修復(fù)和建設(shè),對(duì)地表的側(cè)溝、排水溝等進(jìn)行清理疏通,確保暢通。修建盲溝、截水溝、引水溝等,以有效防止地下水滲透,引導(dǎo)地下水排出,降低地下水位,進(jìn)而確保路基能夠保持較為干燥的狀態(tài)。
(3)對(duì)于高海拔地區(qū)的高山丘陵等路段,要認(rèn)真細(xì)致地做好地質(zhì)勘察,設(shè)計(jì)單位要根據(jù)勘察資料,做到科學(xué)合理設(shè)計(jì),提高設(shè)計(jì)精準(zhǔn)度、有效性、安全性,以減少工程施工中的變更量。
(4)對(duì)于融沉現(xiàn)象,須高度重視,應(yīng)制定專項(xiàng)方案,準(zhǔn)備好相關(guān)資源,及時(shí)妥當(dāng)處理。對(duì)于凍脹、季節(jié)性凍土易發(fā)生融沉的路段,要提前做好填料換填,其中,填料質(zhì)量應(yīng)達(dá)標(biāo),一般位于槽下40 cm處均予以換填,并按規(guī)定碾壓密實(shí),增強(qiáng)路基的強(qiáng)度,提高整體穩(wěn)定性。
2.2 縱向裂縫的應(yīng)對(duì)
(1)加強(qiáng)地質(zhì)勘測。在高海拔地區(qū)公路路基施工中,須按要求予以地質(zhì)水文勘察,對(duì)地質(zhì)水文不明確的路段,要加大探測坑布設(shè)密度,以提供準(zhǔn)確有效的勘測資料。對(duì)氣候復(fù)雜多變地區(qū),可以結(jié)合氣象數(shù)據(jù)和衛(wèi)星云圖,做好相應(yīng)分析預(yù)測。
(2)緊抓換填碾壓處理。對(duì)于路基下部的縱向裂縫應(yīng)挖除處理,并使用符合質(zhì)量要求的填料回填、碾壓密實(shí)。挖除部位可以適當(dāng)擴(kuò)大,以增加密實(shí)度??梢允褂玫[石來填充已挖除的土方,碩石直徑>6 cm,填充厚度約30 cm。
2.3 凍脹翻漿的應(yīng)對(duì)
(1)在路基上部換填時(shí),應(yīng)使用強(qiáng)度高、水穩(wěn)性好且具有良好抗冰凍性的粗顆粒土,進(jìn)而有效提升路基上部的強(qiáng)度及穩(wěn)固性。
(2)在路基中部設(shè)置隔離層,可以有效減少水分凍結(jié)蔓延,降低路基聚冰現(xiàn)象,從而確保土基干燥、穩(wěn)定,防止凍脹和翻漿。
(3)優(yōu)化排水系統(tǒng),可減少地表水、地下水的相互滲漏,保持路基干燥、穩(wěn)定,也降低了路基的凍結(jié)幾率。對(duì)路基沿線一定區(qū)域內(nèi)的地表水、地下水,予以合理引導(dǎo),并通過排水系統(tǒng)導(dǎo)出路基,以免積水而影響路基的修筑質(zhì)量。在高海拔地區(qū)路基設(shè)計(jì)、施工時(shí),要優(yōu)先考慮排水系統(tǒng),做好涵管、溝渠施工,確保暢通無阻,嚴(yán)禁地表水、地下水的侵入。
(4)增加路基填土高度,可以有效提高路面的強(qiáng)度,增加整體穩(wěn)定性。同時(shí),路基高度增加,能夠減薄路面、降低造價(jià),而且,還能拉大路基與地下水的距離,減少翻漿現(xiàn)象。
2.4 邊坡滑塌的應(yīng)對(duì)
(1)嚴(yán)格依照設(shè)計(jì)規(guī)范要求,做好邊坡防護(hù)處理,特別是地質(zhì)條件較差路段,要將安全、經(jīng)濟(jì)置于首位,采取多種措施、多種方式開展綜合治理,以達(dá)預(yù)期效果。如高海拔地區(qū)原有坡面陡峭、坡度大,邊坡穩(wěn)定性差,可以增設(shè)護(hù)壁式或是加筋式擋墻,條件具備的工程也可以增設(shè)半山橋。
(2)無論是永久性,還是臨時(shí)性排水系統(tǒng)施工,都要與周邊的排水系統(tǒng)形成整體,貫通相連,防止雨季或春夏消融時(shí),水量增大無法及時(shí)疏排,造成路基浸泡受損。整個(gè)公路排水要系統(tǒng)、完備,遇到雨水、積水能夠及時(shí)排出,確保路基干燥穩(wěn)定。
(3)對(duì)遇到的邊坡滑塌問題,應(yīng)認(rèn)真分析原因,并結(jié)合實(shí)際狀況采取有效措施妥當(dāng)應(yīng)對(duì)。期間,參建的設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位要充分配合,加強(qiáng)組織協(xié)調(diào),共同解決問題,確保路基修筑質(zhì)量。
3 結(jié)語
高海拔地區(qū)公路路基病害的成因較多且較為復(fù)雜,雖此類地區(qū)的建設(shè)施工受自然條件等客觀因素影響較大,施工難度也較普通地區(qū)更高,但也不能在主觀上消極懈怠,應(yīng)以預(yù)防為先,將質(zhì)量關(guān)口前移,健全相應(yīng)質(zhì)量監(jiān)管體系,落實(shí)好分工責(zé)任制,組織好各項(xiàng)資源,切實(shí)提高人員責(zé)任意識(shí)與操作水準(zhǔn)。同時(shí),針對(duì)已發(fā)生病害,應(yīng)切合現(xiàn)場實(shí)際,及時(shí)予以妥當(dāng)處治,以確保道路修建質(zhì)量,延長其使用年限。
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