李城
(廣西路橋工程集團(tuán)有限公司 廣西南寧 530001)
路基路面是道路工程重要組成部分,其質(zhì)量狀況在很大程度上決定了道路能夠正常使用。然而,在荷載、溫度等因素的持續(xù)作用下,路基路面難免產(chǎn)生一些病害,這些病害輕則影響路基路面正常使用,嚴(yán)重時(shí)將引發(fā)安全事故,造成傷亡與經(jīng)濟(jì)損失。因此,研究有效的路基路面治理對(duì)策是具有重要現(xiàn)實(shí)意義的,必須引起相關(guān)人員的高度重視。
在冰凍地區(qū),當(dāng)春融時(shí),道路路基的實(shí)際含水率增加,強(qiáng)度大幅降低,受行車(chē)作用后,路基將產(chǎn)生一系列病害,如軟彈和冒出泥漿,導(dǎo)致路面破裂。路基翻漿主要經(jīng)過(guò)以下過(guò)程:秋季時(shí)路基聚水,冬季時(shí)聚集的水凍結(jié),到春融時(shí)凍結(jié)的水融化,導(dǎo)致路基的含水量大幅增加,使自身強(qiáng)度降低,此時(shí)在受到反復(fù)的行車(chē)作用后,就會(huì)產(chǎn)生翻漿。另外,在非冰凍地區(qū)的雨季,若路面的密水性相對(duì)較差,將使路面上的水下滲至路基,同樣會(huì)使路基的實(shí)際含水量增加,導(dǎo)致強(qiáng)度降低,引起翻漿。
翻漿的產(chǎn)生主要和以下因素有關(guān):水(地上和地下水及汽化水)、路面施工、交通量、土質(zhì)、溫度與人為因素。
對(duì)于路基翻漿病害,可采用以下治理對(duì)策:對(duì)于冰凍地區(qū)春融產(chǎn)生的翻漿,首先將翻漿段挖除,然后回填片石或砂礫,再鋪設(shè)一層土工膜,最后對(duì)路基和路面進(jìn)行鋪筑。該方法操作簡(jiǎn)單、效果顯著,在二級(jí)及以下公路中經(jīng)常使用,對(duì)于一級(jí)公路與高速公路,也可在不影響正常行車(chē)的基礎(chǔ)上,采用這一方法。對(duì)于非冰凍地區(qū)因滲水造成的翻漿,首先將翻漿段挖除,然后布置石灰擠密樁,再填筑無(wú)機(jī)結(jié)合料,最后對(duì)路基和路面進(jìn)行鋪筑[1]。
路基沉降是指路基和與之相連的路面產(chǎn)生近似垂直方向的下沉。路基沉降產(chǎn)生原因包括:水損壞、路堤的碾壓不密實(shí),尤其是對(duì)填挖交界部位的處理不到位、濕軟段沒(méi)有得到徹底處理,在施工完成后產(chǎn)生明顯沉降、構(gòu)造物邊側(cè)填土由于對(duì)剛?cè)徇^(guò)渡段進(jìn)行的處理不當(dāng)導(dǎo)致沉降;V型或U型溝的填方由于坡積層在土石界面上發(fā)生滑移導(dǎo)致路基整體滑移和發(fā)生沉陷。
對(duì)于路基沉降病害,當(dāng)是在施工中產(chǎn)生的時(shí),立即進(jìn)行返修;當(dāng)沉降量不大時(shí),可采取補(bǔ)強(qiáng)措施進(jìn)行處理,最常用的就是復(fù)合地基,如干拌碎石樁、干拌水泥碎石樁和灰土擠密樁;針對(duì)V型或U型溝的填方段路基沉陷,首先開(kāi)挖盲溝等排水設(shè)施進(jìn)行排水,然后將濕軟的填料開(kāi)挖干凈,再回填滿足要求的新填料。此外,還可采用注漿法或旋噴樁方法來(lái)處理沉陷。
滑坡指的是較為陡峭的斜坡表面巖土體由于受到人為因素持續(xù)影響而產(chǎn)生滑動(dòng)。路基滑坡影響因素包括底層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水體作用與開(kāi)挖施工[2]。
對(duì)于路基滑坡病害,可采用以下對(duì)策來(lái)治理:
1.3.1 抗滑樁
抗滑樁和普通樁基相似,但它主要承受水平方向上的荷載,在當(dāng)前的路基邊坡工程當(dāng)中,以鋼筋混凝土抗滑樁比較常用。在抗滑樁設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)注意下列要求:抗滑樁所能提供的有效阻滑力應(yīng)確保滑坡體保持穩(wěn)定;抗滑樁自身應(yīng)保持穩(wěn)定且有較高的強(qiáng)度;抗滑樁周?chē)鼗鶎?shí)際抗力與滑體產(chǎn)生的變形應(yīng)處于允許范圍之內(nèi);抗滑樁實(shí)際埋設(shè)深度、有效錨固深度、間隔距離等應(yīng)合理恰當(dāng)且安全可靠[3]。
1.3.2 減輕或避免水對(duì)路基邊坡造成的影響及危害
水是引起滑坡病害并使其發(fā)展的主要因素,對(duì)滑坡病害進(jìn)行治理的關(guān)鍵就是治水。常用方法為填水、截水與排水。
1.3.3 削方和填土反壓
削方能有效減載,在上重下輕的情況下十分適用,而填土反壓則正好相反。但無(wú)論是削方還是填土,都能對(duì)邊坡自身穩(wěn)定性予以有效改善,增加其安全系數(shù)。
1.3.4 生態(tài)防護(hù)措施
即通過(guò)植草與種植根系較為發(fā)達(dá)的灌、喬木來(lái)有效固結(jié)邊坡上的土體,避免降水對(duì)邊坡造成沖刷。在必要的情況下,還可在生態(tài)防護(hù)措施基礎(chǔ)上,引入一些工程措施,如框架錨索等[4]。
裂縫是路面最常見(jiàn)的病害類(lèi)型,包括橫向與縱向裂縫、塊狀裂縫和龜裂等。裂縫的產(chǎn)生原因?yàn)椋菏苄熊?chē)荷載作用后,路面產(chǎn)生具有破壞性的開(kāi)裂,這一裂縫屬于荷載性裂縫;受溫度變化因素影響而產(chǎn)生的裂縫,即溫度裂縫,這一裂縫屬于非荷載性裂縫。此外,基層產(chǎn)生裂縫也會(huì)引起面層開(kāi)裂,此時(shí)面層上的裂縫即為反射裂縫。
路面使用時(shí),由于受到荷載作用和環(huán)境因素影響而不斷損壞,裂縫是路面上產(chǎn)生最早也是最為常見(jiàn)的一種病害,必須引起相關(guān)人員的高度重視。就目前而言,常用裂縫治理對(duì)策有封縫、灌縫與貼縫,其中,以灌縫最為常用。實(shí)踐表明,灌縫能改善路面使用狀況。貼縫適合在基層與橫斷面狀況良好的條件下使用;而封縫適合由于瀝青老化而產(chǎn)生的開(kāi)裂與透水比較嚴(yán)重的部分。這兩種方法使用周期相對(duì)較短,不超過(guò)2-3年,且費(fèi)用很高,施工難度大。
坑槽指的是受行車(chē)作用以后,路面中的骨料發(fā)生局部脫落,在路面上產(chǎn)生大小不等的坑洼??硬郛a(chǎn)生原因包括:面層透水、路基強(qiáng)度較低或由于存在輕微病害未能得到及時(shí)有效的修復(fù)、車(chē)上滴落的油對(duì)瀝青路面造成侵蝕、面層和基層間產(chǎn)生隔離層或干擾層[5]。
對(duì)于坑槽這一病害,最常用的治理方法為修補(bǔ),其基本要求為:遵循圓洞方補(bǔ)和斜洞正補(bǔ)的基本原則;實(shí)際修補(bǔ)面積應(yīng)比坑槽面積略大;修補(bǔ)處輪廓線需要和路面的中心線保持平行或垂直。具體修補(bǔ)方法根據(jù)材料與環(huán)境要求選擇,主要有以下三種:冷料冷補(bǔ)、熱料熱補(bǔ)與熱料冷補(bǔ)。不同方法有不同特點(diǎn),適應(yīng)條件也有所不同,施工中應(yīng)根據(jù)具體情況來(lái)選擇適宜的方法。首先,對(duì)病害范圍進(jìn)行調(diào)查和認(rèn)證,然后進(jìn)行劃線與開(kāi)槽,將槽內(nèi)的雜物清掃干凈后,均勻涂抹一層粘結(jié)瀝青,再攤鋪混合料,最后將其碾壓密實(shí),修整平齊。
車(chē)轍指的是車(chē)輛通過(guò)后在路面上留下的凹槽,屬于永久變形,基本上無(wú)法恢復(fù)。路面車(chē)轍可以分成以下幾個(gè)類(lèi)型:失穩(wěn)型、結(jié)構(gòu)型、壓密型與磨耗型,其中,以失穩(wěn)型和結(jié)構(gòu)型比較常見(jiàn),同時(shí)近幾年壓密型也越來(lái)越多。車(chē)轍產(chǎn)生原因包括內(nèi)部和外部因素,其中,外部因素有溫度、荷載,而內(nèi)部因素為原材料、級(jí)配與施工[6]。
對(duì)于車(chē)轍這一病害,需在確定車(chē)轍產(chǎn)生機(jī)理的前提下,以實(shí)際的嚴(yán)重程度為依據(jù)確定有效的治理對(duì)策。當(dāng)車(chē)轍深度在1cm左右時(shí),可使用下列兩種方法來(lái)處理:①就地?zé)嵩偕?;②在?duì)路面進(jìn)行銑刨拉毛以后,通過(guò)薄層罩面或者是稀漿封層來(lái)處理,值得一提的是,這兩種方法還屬于預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施,對(duì)預(yù)防路面發(fā)生其它類(lèi)型的病害也有顯著的作用;當(dāng)車(chē)轍較為嚴(yán)重時(shí),應(yīng)通過(guò)銑刨重鋪來(lái)處理。在處理的過(guò)程中,先對(duì)舊路表面進(jìn)行處理,處理的深度根據(jù)車(chē)轍深度確定,當(dāng)車(chē)轍深度已經(jīng)超過(guò)上面層厚度時(shí),需要銑刨至中面層,同樣,當(dāng)車(chē)轍深度已經(jīng)超過(guò)中面層厚度時(shí),需要銑刨至下面層,完成銑刨處理后,重新對(duì)結(jié)構(gòu)層進(jìn)行鋪筑。
綜上所述,在道路工程施工或使用過(guò)程中,其路基、路面可能產(chǎn)生一些病害,這些病害的存在,不僅影響后續(xù)施工或正常使用,而且還會(huì)不斷惡化、發(fā)展,造成更嚴(yán)重的損壞。因此,必須根據(jù)病害的類(lèi)型和嚴(yán)重程度,盡可能早的使用有效對(duì)策進(jìn)行治理,使路基、路面始終處在良好狀態(tài)。