林道力
(海南省文昌市地方公路管理站,海南 文昌 571300)
通过科学治理措施,有助于减小病害对公路整体的不良影响,但病害成因错综复杂,在分析时容易做出误判,以至于病害处理效果差强人意。对此,以何种方式做好病害治理工作是亟需探讨的问题。鉴于此,文章则为围绕病害的成因和治理措施展开探讨,以作为公路病害处理的基本指导。
纵观公路路基路面的各类病害,边坡滑塌发生概率较高,影响范围较广,是较为常见的病害形式。以发生规模和现场土质为基本依据,可分为滑坡和塌方两类。滑坡的出现与高强重力作用有关,导致路基局部发生下滑现象,且在地质条件受损的情况下发生概率更大。塌方则与土质特性有密切关联,疏松土质边坡处易发生下滑现象。从具体成因来看,边坡滑塌与施工工艺不合理和现场发生水损坏都有密切的关联。
各类路基在行车荷载等因素作用下均容易出现下沉。一方面,在压实工艺不合理的施工条件下将严重影响路基的稳定性,由此诱发变形现象。另一方面,铺筑所用材料未满足质量要求,例如含水量偏高、压缩系数偏高等,将其投入使用后难以保证路基路面的质量。并且,路基变形的同时易并发下陷问题,对公路整体的损伤较大。
软土地基失稳是公路建设领域的棘手问题,在软土地基区域展开路基施工时易导致结构发生沉陷。路基沉陷的原因包含两个层面:自然层面,软土地基的含水量较高,不具备足够良好的承载能力,且赋存在路基底部的水分易发生持续性的侵蚀作用,从而出现结构中空现象,伴随时间的推移,路基路面相继出现不同程度的沉陷;人为层面,施工前期未做好现场勘察工作,缺乏与实际施工条件相适应的预防对策,导致实际施工作业偏离预期要求,从而引发路基沉陷。
沥青混合料是路面施工的关键材料,在采取科学的配比后可有效发挥出沥青混合料的性能优势,从而改善沥青路面的施工质量。但在配合比不合理的情况下,施工效果将明显偏离预期。若油石比偏大,可见路面形成鼓包;若油石比偏小,可见路面伴有不同程度的松散现象。此外,拌和工艺也会对混合料的工程性能造成影响,例如混合料搅拌时温度过高、未给予充足的搅拌等,将该部分混合料应用于施工后均容易对路面平整度造成不良影响。
(1)工序衔接欠佳。公路工程工作量大,各建设队伍所负责的施工内容并未形成有效的衔接关系,从而影响施工质量。
(2)连续性的强降雨、地震等方面的自然因素。
(3)挡墙结构不合理等方面的设计因素。
(4)质量检查机制不合理或未落实到位,具体体现在填筑厚度、压实度等方面的检查。
(5)养护管理未落实到位。
根据上述对沉陷病害成因的分析,在治理此类病害时应重点考虑路基衔接、平整度等方面的情况。实际施工中,可采取目测与水准仪高精度检测相结合的方式,严格控制各层的厚度与平整度,及时发现问题并处理。路面摊铺前应将各项准备工作落实到位,摊铺期间及时检测并完整记录各项数据,以便给后续的质量评价工作提供依据。按照如下流程有序操作:精准确定病害路段的覆盖范围→设备进场→测量放样→铣刨处理→清理杂物→洒布粘层油→找平沉陷处→摊铺→碾压→接缝处灌注沥青→养护。
坑槽病害的处理全流程中,首要工作在于检测坑槽,明确具体的范围和深度,绘制坑槽修补轮廓线,以此为基准合理开槽。施工期间应严格控制槽壁的垂直度,清理开凿期间产生的杂物,再均匀涂抹黏结沥青,将拌制好的沥青混合料填筑到位,填筑面应略高于原路面,以便在经过压实处理后填筑部分能够与路面齐平。
水对于路基路面的影响较为显著,因水损害而引发的病害屡见不鲜。路基施工期间应采取完善的排水措施,例如通过截水沟、边沟等方式以达到高效排水的效果。路面排水的关键在于最大限度减少路面的积水量,以免对路基边坡造成严重的冲刷作用。排水的可选方式较多,应根据实际情况合理选择。一是集中排水,在硬路肩外围修筑拦水带,使其与路肩构成三角集水槽,以达到高效排出雨水的效果;并且,需要以20~50 m为间距依次布设泄水口。对于路段较高的情况,应在中央区域设雨水井。二是分散排水,此方法常见于平原绿洲地带,关键要点在于有效阻挡边坡植物的垂直生长,以免对横向排水效率造成影响,施工内容包含硬化路面和加强路肩排水两方面。
路基变形与下沉将影响到车辆通行的平稳性,在特殊情况下甚至会引发安全事故,因此需通过科学的措施处理此类病害。工程实践中,应确定病害发生区域,于该处组织开挖回填作业,对于路基基底密实度不足的情况,则要在大型压路机的辅助下完成碾压作业。此外,局部密实度不足时,可选择具有较高密实度的材料用于回填,并按照分层的方式有序完成摊铺与碾压作业,使该部分可恢复至正常状态。各病害治理区域的实际情况各不相同,其对应的施工方法也具有差异性,应合理调整碾压方法。软土地基处理时,应做好如下三方面的工作:将施工前的准备工作落实到位,可铺设合适厚度的土工布;向软土地基内掺入适量的干石灰,以达到吸收多余水分的效果;注重对填料的选择,较为合适的有粉煤灰等。
采空区路基路面的处理方式应根据实际情况合理选择,如开挖回填、充填、注浆等,若涉及到开挖作业,则要注重对定位桩、轴线桩等既有桩结构的防护,保证其不发生偏位或变形等异常状况。充填时则要合理选择填料,将其填入病害区域,尽可能减小地表沉陷现象,在条件允许时优先选择水砂充填的方式,其特点在于可确保公路安全无损。对于采深偏小的情况,可采用覆岩离层充填,实现对病害区域的有效加固处理,以免地表发生沉陷。此外,为同时满足病害治理效果最优化和施工成本最低化的双重要求,可适时选择桥跨方案,其在病害处理中具有较好的应用效果。大规模采空区的处理时,可采取注浆的方法。
根据实际情况合理调整路面板接缝的宽度,通过适量的接缝可有效缓解混凝土板变形期间所发生的受约束现象,以免在结构内部形成大量内应力而导致结构受损。通过接缝的作用,可有效保证路面板的路用效果,提高其抵抗变形的能力。双层连续配筋混凝土结构是较为可行的方式,主要应用于采深较大且地表发生连续性变形的病害区域。鉴于路基路面病害处理所涉及到的工序较多,在实际施工中应保证各道工序可紧密衔接,提高施工作业的连续性,尽可能控制地表剧烈变形破坏期的发生时间,使其能够良好地错开冬季低温期,从而保证路面材料变形适应采动地表变形,以达到从根本上规避路基路面病害的工程效果。
部分路段出现纵向开裂现象,路基两侧均分布裂缝,或是裂缝集中在向阳的一侧。从发生时间来看,路基填筑一年后将相继出现各类裂缝,其主要原因在于行车荷载的作用逐步加强。施工期间的扰动性较大,永冻层由于难以维持原有状态而发生变化,在夏季高温时期融化量异常增加,该层所具有的力学性能及物理性能大打折扣,土壤变形幅度增加,路基承载能力大不如前。此外,外力作用也是重要的影响因素,进一步加剧了路基的开裂程度。鉴于此,应推开开裂的路基,取道路两侧特定的范围,于该处组织平铺作业,再通过填筑的方式使路基恢复原状。部分工程中,可直接在裂缝的路基上填土,以满足特定的厚度要求,使路基恢复原有状态。
工程经验表明,冻融对公路稳定性的影响较为显著,导致路基发生沉降现象。归结原因,主要包含自然因素和人为因素两类,前者具有不可抗性,后者则源自于施工人员主观层面,永久冻土受到影响后,路基的稳定性将随之下降。对于冻融所导致的路基沉降,应可通过如下方式治理:(1)确定冻土层的具体范围, 将该处挖除干净后再换填具有较好
透水性的材料,此过程中加强截排水措施,高效排除该处的水体,避免积水现象。(2)采取基底处理和路基填料相结合的方式,对于石料丰富的路基,较为合适的是使用厚块石填筑,所用填料应具有良好的透水性,可选形式较多,其中以碎石渣的应用较为广泛。经综合处理后,以便在最大限度上降低毛细水所带来的不良影响,以免出现二次冻胀现象。
公路是现代交通建设领域的“重头戏”,但在内外部因素的共同作用下易导致路基路面发生各类病害,不利于车辆的安全通行,甚至造成不可估量的损失。鉴于此,应明确具体病害类型及其成因,按照“对症下药”的原则选择行之有效的病害处理措施,从根本上消除病害对公路所造成的不良影响,保证公路具有较强的通行服务能力。在公路整体质量有所提升后,才有助于车辆的安全通行,进而给社会经济的发展提供助推力。