李光富
(昭陽(yáng)區(qū)地方公路管理段,云南 昭通 657000)
農(nóng)村公路因技術(shù)等級(jí)較低,加之設(shè)計(jì)與施工要求不嚴(yán)格,其路基容易產(chǎn)生一些病害,輕則影響公路的正常使用,嚴(yán)重時(shí)將威脅到通行安全。為保證村民安全、高效出行,使農(nóng)村公路發(fā)揮促進(jìn)農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的作用,需要對(duì)其路基病害的防治引起高度重視,針對(duì)填方路基與路塹,在明確病害類(lèi)型及成因的基礎(chǔ)上,探討有效的防治措施。
農(nóng)村公路填方路基常見(jiàn)病害包括:沉降、坡面滑溜、局部滑塌、滑坡(高邊坡)等。為避免填方路基產(chǎn)生變形和破壞,使路基保持良好穩(wěn)定,在設(shè)計(jì)中除了要滿(mǎn)足各項(xiàng)規(guī)定,還要結(jié)合土體性質(zhì)及所在地區(qū)的地質(zhì)條件,按照實(shí)際情況進(jìn)行處理[1]。
(1)當(dāng)路基填土的直立性相對(duì)較好時(shí),可適當(dāng)增加填方邊坡高度。當(dāng)填高在30m 以?xún)?nèi)時(shí),可結(jié)合基底實(shí)際承載力優(yōu)先考慮折線形與階梯形的邊坡;當(dāng)填高較小時(shí),建議一坡到頂。對(duì)于邊坡的坡度,需通過(guò)綜合考慮填料性質(zhì)及坡高等因素確定。為了使整個(gè)填方路基中的土體均能達(dá)到要求的壓實(shí)度,在填筑過(guò)程中路基兩側(cè)都要有一定富余,在填筑到設(shè)計(jì)要求的標(biāo)高后,還應(yīng)做好整平等工作,同時(shí)防止受到地面水連續(xù)沖刷。
(2)對(duì)于存在濕陷性特點(diǎn)的土體,必須對(duì)排水引起足夠的重視。填方路基會(huì)使原地面被分為兩半,使原地表徑流發(fā)生變化,若處理不當(dāng),將使填方路基坡腳受到嚴(yán)重沖刷。因此,若填方路基兩側(cè)有很大的匯水面積,則建議在坡腳位置增設(shè)合理的排水設(shè)施。另外,施工中也需要設(shè)立排水設(shè)施,以避免給路基填筑造成影響[2]。
(3)當(dāng)農(nóng)村公路處在黃土地區(qū)時(shí),按照因地制宜的原則,其路基填料可選擇黃土。黃土有新老之分,新黃土中有很多砂粒,是良好的路堤填料,但老黃土由于含有很多細(xì)顆粒,其透水性很差,所以不可在路床填筑中使用。當(dāng)路堤采用不同種類(lèi)的填料進(jìn)行填筑時(shí),則必須在施工中做好分層,填筑與碾壓都必須分層進(jìn)行,在沒(méi)有特殊要求的情況下,將透水性相對(duì)較差的土填筑在下層,而透水性較好的應(yīng)填筑在上層[3]。
(4)路堤填筑開(kāi)始前,先清理路基施工范圍內(nèi)存在的障礙物與植被,并進(jìn)行15cm 深以上的清表。清表時(shí)產(chǎn)生的土方可在邊坡中利用,以促進(jìn)護(hù)坡植物生長(zhǎng)。很多地區(qū)都分布有大量坑穴,若填筑范圍存在坑穴,且施工中未有效處理,將導(dǎo)致路堤產(chǎn)生較大沉陷。因此,在路堤填筑施工前,應(yīng)做好坑穴檢查與填補(bǔ),并在填補(bǔ)完成后進(jìn)行必要的補(bǔ)壓。當(dāng)檢查發(fā)現(xiàn)路堤的基底存在軟弱層時(shí),應(yīng)采取有效措施在填筑前處理,如采用合格的土體進(jìn)行換填等,以提高基底強(qiáng)度與承載力,避免路基由于基底的問(wèn)題產(chǎn)生病害。
(5)為避免填土發(fā)生濕陷,必須加強(qiáng)路基碾壓,通過(guò)加強(qiáng)碾壓,除了能減小路堤土體孔隙率,還能減弱毛細(xì)水上升,防止水對(duì)土體造成溶蝕。在碾壓施工中必須對(duì)土體的含水量進(jìn)行嚴(yán)格控制,在路堤填筑時(shí)需通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)來(lái)確定最佳含水量,并保證填筑施工時(shí)實(shí)際含水量不超過(guò)最佳含水量-3%~+1%。此外,在施工中還需要根據(jù)最大干密度做好質(zhì)量控制。
坡面剝落在農(nóng)村公路中屬于一種常見(jiàn)邊坡變形現(xiàn)象,盡管不會(huì)引起整個(gè)坡體發(fā)生變形,但會(huì)對(duì)邊溝造成很大危害,或?qū)е缕渌?lèi)型的破壞,增大處理難度。如按照具體形態(tài),可將坡面剝落病害分成下列四種:魚(yú)鱗狀、片狀、層狀與混合狀。
坡面沖刷一旦發(fā)生將造成水土流失現(xiàn)象,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的沖刷,還會(huì)在坡面上形成沖溝或沖洞,導(dǎo)致坡肩由于沖刷產(chǎn)生坍塌,坡面由于沖刷產(chǎn)生串溝和跌水,坡腳由于沖刷而被掏空等。坡面沖刷和很多因素有關(guān),如土層類(lèi)型、巖性條件、區(qū)域地貌和水文。當(dāng)土體較為松散時(shí),往往抗沖刷能力較差,但如果坡面可以形成硬殼,則即便坡度很陡,也能起到一定程度的抑制沖刷作用,然而,若邊坡處于徑流較為集中的部位,則很容易產(chǎn)生沖溝。對(duì)于結(jié)構(gòu)相對(duì)密實(shí)的邊坡,當(dāng)所受水流較為均勻時(shí),會(huì)在埋藏位置產(chǎn)生若干細(xì)溝,坡面大多表現(xiàn)為顯著條帶,受到集中水流持續(xù)沖刷時(shí),因埋藏位置的土層底部存在鈣質(zhì)結(jié)核,有很大的密度,所以可提供很強(qiáng)抗沖刷力,進(jìn)而在小沖溝內(nèi)產(chǎn)生跌水。
經(jīng)調(diào)查可知,在土質(zhì)相對(duì)松散,但結(jié)構(gòu)層次清晰的邊坡中,降雨量激增后,必然產(chǎn)生坡面沖刷現(xiàn)象;若邊坡頂部存在傾向于公路路線方向的斜坡,則有可能產(chǎn)生低洼地,使匯水面積增加,引起嚴(yán)重的沖刷現(xiàn)象。坡面的坡度大小也會(huì)影響到坡面沖刷,比如,如果邊坡的坡度小于1∶0.75,則沖刷程度最強(qiáng),而如果坡度小于1∶1,則沖刷程度將明顯減弱。除坡面坡度外,邊坡形式也會(huì)影響坡面沖刷,以臺(tái)階式邊坡為例,如果其上邊溝堵塞,將導(dǎo)致上部水流對(duì)下部造成嚴(yán)重沖刷?;诖?,在工程建設(shè)中,為避免坡面沖刷,需在保證邊坡整體穩(wěn)定性的前提下,盡量選擇相對(duì)較陡的坡度,同時(shí)加強(qiáng)邊坡頂部排水與邊坡表面防護(hù)。
坡體崩坍是指邊坡土體在節(jié)理面上發(fā)生倒坍與下錯(cuò),是斜坡的一種典型地質(zhì)現(xiàn)象,由自然與人為因素共同作用引發(fā),但地質(zhì)條件是其發(fā)生的基本要素。經(jīng)調(diào)查可知,以下情況相對(duì)容易產(chǎn)生該破壞:①斜坡坡度為55~75°,或有懸石及凹坎存在;②坡體土層節(jié)理較發(fā)育,且邊坡陡峭,有顯著的浸潤(rùn)及沖蝕等作用;③土層中夾雜的砂層發(fā)生嚴(yán)重剝蝕,坡體下部產(chǎn)生變形,對(duì)坡腳造成嚴(yán)重沖刷;④有垂直、構(gòu)造及風(fēng)化節(jié)理存在,邊坡表面一旦直接暴露,各節(jié)理將很容易張開(kāi),受外界因素直接影響與擾動(dòng);⑤如果坡體的節(jié)理面傾向于公路的路線方向,則有可能產(chǎn)生順層崩坍。對(duì)于坡腳坍塌,主要產(chǎn)生于濕陷性黃土,由于這種結(jié)構(gòu)的坡體較為松散,且坡腳十分軟弱,所以在受到水體沖刷及浸泡后,極易導(dǎo)致坡腳出現(xiàn)坍塌。坡體崩坍可能引起滑坡和大規(guī)模坍塌現(xiàn)象,給公路的安全使用造成極大威脅。
(1)在農(nóng)村公路工程選線之前必須開(kāi)展詳細(xì)的實(shí)地勘察,當(dāng)發(fā)現(xiàn)有危害性相對(duì)較大或穩(wěn)定性較差的山體時(shí),首先要考慮避讓?zhuān)貏e是在容易產(chǎn)生滑坡的段落;若危害性不大,或無(wú)法避讓?zhuān)瑒t要采取有效的防護(hù)措施。
(2)水會(huì)對(duì)路基邊坡自身穩(wěn)定性與變形及其發(fā)展造成很大影響,對(duì)此應(yīng)在工程設(shè)計(jì)過(guò)程中切實(shí)加強(qiáng)排水設(shè)計(jì),盡快排除對(duì)路基及其邊坡有危害的水體,嚴(yán)格遵循“近接遠(yuǎn)送”的基本原則,對(duì)形成的排水設(shè)施進(jìn)行必要的加固處理,做好日常檢查及維護(hù),防止沖刷浸潤(rùn)及掏空。
(3)對(duì)于穩(wěn)定性較差的山體,可通過(guò)適當(dāng)?shù)乃⒎絹?lái)保證邊坡整體穩(wěn)定性??赏ㄟ^(guò)擋土墻的設(shè)置來(lái)提高邊坡整體穩(wěn)定性;當(dāng)存在滑坡體時(shí),首先建議考慮刷方方案,必要時(shí)可采用設(shè)置抗滑樁的方法;而對(duì)于有崩塌風(fēng)險(xiǎn)的部位,應(yīng)設(shè)置可靠的支撐結(jié)構(gòu),防止對(duì)路基造成危害。
(4)保證設(shè)計(jì)和施工的合理性是使路基邊坡始終保持穩(wěn)定的關(guān)鍵。無(wú)論是邊坡形式、坡度、高度,還是排水是否設(shè)置平臺(tái),都和邊坡破壞存在一定關(guān)系,對(duì)此要結(jié)合具體情況確保邊坡設(shè)計(jì)和真實(shí)情況盡可能相符。另外,施工方法也會(huì)影響到邊坡的穩(wěn)定性,比如常用的爆破方法會(huì)使山體失穩(wěn),進(jìn)而影響邊坡及路基的穩(wěn)定性。
(5)加強(qiáng)邊坡表面的防護(hù),對(duì)于新建公路,可通過(guò)鋪設(shè)草皮或種植植被來(lái)減輕雨水沖刷;在容易產(chǎn)生沖刷現(xiàn)象的部位,可使用三合土進(jìn)行坡面加固。
(6)在加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理力度的同時(shí)做好雨季巡檢,始終堅(jiān)持預(yù)防為主的思路,選擇適當(dāng)時(shí)機(jī)開(kāi)展徹底檢修。在雨季,需嚴(yán)格執(zhí)行三巡制,即在降雨前、降雨中和降雨后分別進(jìn)行巡檢,以免產(chǎn)生坍方等病害。除此之外,對(duì)路基邊坡實(shí)際使用狀況建立專(zhuān)門(mén)的資料檔案,并通過(guò)相關(guān)分析確定何種因素的實(shí)際影響程度最大,進(jìn)而為后續(xù)的設(shè)計(jì)與施工及養(yǎng)護(hù)工作提供參考指導(dǎo)。
綜上所述,農(nóng)村公路中不論填方路基還是路塹都有可能出現(xiàn)一些病害,其中路塹病害的表現(xiàn)形式以邊坡破壞為主,對(duì)此本文提出了路基病害防治方法,以保證農(nóng)村公路路基的穩(wěn)定性與安全性,可為相關(guān)人員提供參考。