路基质量病害成因分析及处理对策研究

(整期优先)网络出版时间:2024-03-12
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路基质量病害成因分析及处理对策研究

程烽

中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司  湖北武汉  430050

摘要:公路作为交通运输的重要组成部分,对于国民经济发展和社会生活有着支撑作用。然而在公路工程的建设和维护过程中路基路面的病害常常给路况带来不利影响,为了保证公路的安全和可靠性,公路路基路面病害的防治需要引起重视。为保证公路行车舒适性与安全性,延长公路使用寿命,文章公路路面病害情况,提出病害的具体治理措施,能够修复路基路面使用性能,保障公众的出行需求,也有利于实现交通运输的可持续发展。

关键词:路基;病害;成因;对策

引言

路基路面病害治理是保障道路交通安全、延长路面使用寿命、提高行车舒适性和保护交通设施的基础工作之一。长期以来,公路受日晒雨淋、温差变化等自然因素的影响,加上车辆大量经过引起的磨损,容易导致路基出现病害,及时对病害进行治理就显得极其重要,能够为类似公路的设计、改扩建、养护补强提供一定参考。

1公路路基施工要求

(1)路基应具备良好的承载力。公路承载力是指路面在受到车辆荷载作用下,能够承受多大的荷载而不发生破坏的能力。为了保证公路的承载能力,路基必须具备一定的强度和稳定性,施工时要按照设计要求,采用适宜的原材料和合理的施工工艺,确保路基的强度和稳定性。(2)路基应具备良好的排水性能。排水性能是指路基内部的水能否顺利排出,防止水分对路基产生破坏,路基在施工中应保证坡度、横坡和纵坡的合理性,以及适当设置排水设施,确保路基具备良好的排水性能。(3)路基应具备良好的防渗性能。防渗性能是指路基内部的水分能否渗透到地下水中,防渗性能不仅能够延长路基的使用寿命,还能够保护地下水资源。在施工期间要保证路基的材料具有良好的防渗性能,同时设置适当的排水设施和防渗措施。(4)路基应具备良好的稳定性。路基的稳定性是指在不同的地形和气候条件下,路基能够稳定地承受荷载和外部力量的作用,在施工中要根据路段的地形特点和气候条件,采取适当的加固措施,确保路基的稳定性。

2路基质量病害与成因分析

2.1路基变形

公路工程运营期间,受交通荷载、自然环境等多方面因素影响,极易产生路基变形问题,其根本原因如下:(1)路基填筑阶段未按照施工技术标准及工艺要求进行施工,导致路基填筑质量不合格,承载能力达不到标准要求,从而引发路基变形。(2)路基填料不合格,含水率过大或压缩模量较高等因素造成路基压实度不达标,在行车荷载作用下,路基产生差异性沉降,严重影响行车安全。

2.2路基沉陷

路基沉陷作为公路工程中最为常见的病害形式,其影响因素较多,路基填筑选用不合理、施工工艺缺陷、压实度不达标、外界环境影响、地质条件不合格等均可导致路基沉陷病害。尤其是软土路基,承载能力较差,处理不当极易引发路基沉降问题,严重影响公路工程建设质量。同时,软土路基含水率较大、强度较低,在外部荷载、水体侵蚀等因素共同作用下,更加容易产生路基沉陷问题。此外,公路工程路基填筑施工中,施工方对软土路基处理不到位,导致路基承载性能达不到要求,也会造成路基沉陷问题。

2.3路基翻浆

路基翻浆现象是季节性冰冻地区城市道路路基的常见质量病害类型。在雨季,大量的雨水通过地表漫流与径流渗入路基,由于城市道路沥青路面透水性差,导致路基内的水难以蒸发挥发。在冬季,气温骤降使得路基内的水出现冻结现象,及至春季冻结水融化,导致路基土壤含水量过饱和,路基强度急剧下降,车辆经过时容易出现路面破裂、翻浆等问题,严重者会导致路基路面倒置、结构混淆。路基翻浆多发生在季节性冰冻地区,土壤类型多为盐渍土或沼泽地。

3路基质量病害处理对策研究

3.1施工现场勘察

工程地质勘察是公路路基工程施工重要的前期准备工作,施工单位需全面且详尽地对公路途经区域与路段的地形地貌条件、岩土体与地质条件、局部气候条件等进行调研与勘察,对可能诱发路基质量病害的特殊岩土体、不良地质状况所在的路段进行精准标注,为施工组织设计提供精细的工程地质勘察结果参考。例如,对于工程地质勘察过程中发现的软土层,可将其标注为不良路段,并在施工组织设计时,通过换土回填法或者在软土层中添加白灰与水泥等施工材料对地基进行加固处理,提高路基施工的质量。同时,施工单位要认真审阅设计文件,对照施工现场实际条件,综合研判与分析公路各路段路基的填土情况、挖土情况、土方调配情况,以便施工过程中统筹调配土方资源。

3.2施工组织设计

施工单位要通过科学、合理编制施工组织设计提高公路路基工程施工的有序性,保证各项工序高效、高质开展,从施工层面有效控制路基质量病害的出现。施工单位在编制施工组织设计方案时,应根据公路路基施工的工序合理安排施工内容,包括地面清理、路基填筑、路基压实等。在每一项工序中,需给出具体的施工工艺、机械设备、规格尺寸等,例如,施工组织设计方案编制时,需通过模拟边坡结构尺寸与截面尺寸等参数动态分析路堤结构的稳固性,优化路基工程参数,提高路基工程施工组织设计方案的合理性与可行性。

3.3路基填筑

路基填筑首先要选择适宜的填料,施工单位要根据公路级别以及路基填高等选择适宜强度与粒径规格的填料。通常,路基填料多选用砂砾,以及塑性指数和含水量等参数均符合填料要求的砂土,禁止冻土、腐殖质土、淤泥等土体被用作为填料。砂砾通常作为路床的填料,砂土或细粒土通常作为路堤底部的填料。路基填筑应分层进行,填筑与压实应交叉进行。路基填筑的宽度与厚度均有一定要求。在宽度方面,应控制填料宽度超过铺路堤300mm,以便路基压实与修正后的边缘压实度满足设计标准;在厚度方面,应控制每层填料的填筑厚度在500mm以上,不仅可以减少填筑的层数,还可以通过填料的厚铺提高路基填筑的质量。

3.4路基压实

填料不同、公路等级不同,路基压实工艺以及相关参数不同。例如,对于砂砾土而言,适宜选择振动压路机作为路基压实机械,充分利用其滚压与振动双重作用提高路基压实成效。施工单位需要根据路基施工相关技术标准与规范要求,通过路段试验与对照分析,研究并确定路基填料压实所使用的压实机规格、压实机碾压遍数、碾压速度等。路基压实工序与填筑工序交叉开展,通过逐层填充与压实,可以确保路基压实高度符合技术标准。例如,普通公路的路基压实高度应控制在30cm以内。压实过程中,应动态观察填料的含水量,确保压实机压实作业下的填料含水量为最优值。路基压实的情况可通过压实度检测进行量化评价,施工单位需严格按照压实度规范要求调整优化压实作业的相关参数,确保路基压实工序的实施质量,以免路基压实不到位导致路基强度不足、稳定性较差,诱发路基沉陷等质量病害产生。

3.5完善排水系统

公路路基路面养护过程中,应建立科学完善的排水系统,确保排水通畅,以有效避免路基、路面遭受水损破坏,提高道路使用性能,延长使用寿命

结束语

公路路基病害作为影响行车安全的主要威胁,其主要由设计技术标准差异、施工质量、排水不畅、外界环境等影响因素造成。公路路基病害对公路的使用性能具有严重威胁,急需对其开展针对性处治。在公路路基施工过程中,施工单位应充分认识到施工质量对路基病害的影响,认真做好现场勘察、基底清理、土质处理、填料选择、分层填筑、逐层压实等工作,并巧用当地地形地貌、结合周边环境做好路基排水工作,切实降低公路路基病害发生概率。

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