方宏博
(黑龍江省哈爾濱高速公路管理處,黑龍江 哈爾濱 150001)
凍土地區(qū)路基養(yǎng)護(hù)方法探討
方宏博
(黑龍江省哈爾濱高速公路管理處,黑龍江 哈爾濱 150001)
路基是公路的基本組成部分之一,是路面的基礎(chǔ)。 它與路面共同承擔(dān)車輛荷載,并把車輛荷載通過其本身傳到地基。路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性是保證路面強(qiáng)度和穩(wěn)定性的基本條件,它直接影響路面的平整度。本文分析了多年凍土區(qū)公路路基常見的病害形態(tài),針對多年凍土區(qū)公路路基與溫度密切相關(guān)的特點(diǎn),從路肩、邊坡以及排水設(shè)施等三個(gè)方面分別闡述了其養(yǎng)護(hù)的關(guān)鍵措施。針對多年凍土區(qū)公路路基養(yǎng)護(hù)難度大的問題,提出了在多年凍土地區(qū)建立公路養(yǎng)護(hù)管理信息系統(tǒng),以便于對其進(jìn)行合理及時(shí)的養(yǎng)護(hù)維修。
道路工程;多年凍土地區(qū);路基養(yǎng)護(hù)措施
多年凍土地區(qū)具有區(qū)別于一般地區(qū)土類的特殊的工程性質(zhì),主要表現(xiàn)在其性質(zhì)與溫度密切相關(guān)。常規(guī)土類的工程性質(zhì)主要受顆粒的礦物成分、結(jié)構(gòu)、密度和含水量控制,多表現(xiàn)為靜態(tài)特性。多年凍土的工程性質(zhì)除了受上述因素控制之外,還隨溫度和時(shí)間的變化而變化,表現(xiàn)為動態(tài)特性。隨著全球氣候的變暖和人類活動的加劇,多年凍土上限呈現(xiàn)出逐年下降的趨勢, 多年凍土也在不斷退化過程中,這對路基工程的穩(wěn)定性造成了極大的威脅。
多年凍土地區(qū)公路沿線自然條件惡劣,加上路面以下土體的凍融循環(huán)、熱狀態(tài)以及路基穩(wěn)定狀態(tài)的影響、使得路基病害類型十分復(fù)雜,而且覆蓋面廣,突出的問題有:路基融沉變形、凍脹和翻漿、裂縫和凍融等破壞現(xiàn)象。從而影響公路的正常使用壽命和功能,造成因?yàn)樵缙谄茐亩黾拥娜?、?cái)、物的重復(fù)投入和浪費(fèi)。因此有必要針對這一特殊地區(qū)的公路養(yǎng)護(hù)和維修 技術(shù)開展研究,不斷提高凍土地區(qū)公路運(yùn)營服務(wù)質(zhì)量和公路使用年限。
常見的路基養(yǎng)護(hù)措施有:邊坡養(yǎng)護(hù)和排,路肩養(yǎng)護(hù), 水設(shè)施的養(yǎng)護(hù)等。
邊坡包括路塹邊坡和路堤邊坡,在多年凍土地區(qū), 路堤邊坡較為多見。邊坡的主要作用是保證路基穩(wěn)定、行車安全及景觀的舒適。邊坡坡度對邊坡的穩(wěn)定十分重要,多年凍土邊坡植物防護(hù)功能差,特別是某些土質(zhì)不良地段,確保路基邊坡坡度為一個(gè)合理的角度是路基設(shè)計(jì)和養(yǎng)護(hù)的重要內(nèi)容,從而確保路基整體穩(wěn)定。
邊坡的養(yǎng)護(hù)和維修工作的重點(diǎn)是保持穩(wěn)定性,即邊坡應(yīng)經(jīng)常保持平順、堅(jiān)實(shí)、無裂縫。對石質(zhì)路塹邊坡,應(yīng)經(jīng)常注意邊坡坡面巖石風(fēng)化發(fā)展情況,以及邊坡上的危巖、浮石的發(fā)展情況,若有問題應(yīng)及時(shí)采取適當(dāng)?shù)拇胧┨幚?,如抹面、噴漿、錨固等;對土質(zhì)邊坡、碎石護(hù)坡、護(hù)坡道等,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選用籬格填石、干砌或漿砌片石護(hù)坡、土工合成材料護(hù)坡等措施進(jìn)行防護(hù)加固。
邊坡如發(fā)生坍塌需要修整時(shí),不能在邊坡上貼土修補(bǔ),而應(yīng)在毀壞的地段上從下到上先挖成土臺階,再分層填土夯實(shí),夯實(shí)后的寬度稍超出原來的坡面,以便最后切出邊坡。
路肩是位于行車道外緣至路基邊緣的地帶,由外側(cè)路緣帶、硬路肩和保護(hù)性土路肩組成。其主要功能: 一是保護(hù)路面;二是停置臨時(shí)發(fā)生故障、事故的車輛; 三是提供側(cè)向余寬,顯示行車道外側(cè)邊緣,引導(dǎo)視線, 增加行車的安全舒適性;四是增加挖方彎道段的行車視距。路肩松軟多是因?yàn)樗淖饔?,所以路肩的養(yǎng)護(hù)與維修的重點(diǎn)就是減少或消除水對路肩的危害。路面范圍的地表水通過路肩排出,因此必須經(jīng)常保持路肩表面平整、堅(jiān)實(shí),橫坡順適,邊緣順直。特別是對于設(shè)置反壓護(hù)道、碎石護(hù)坡段的路肩,更應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。 如公路的路緣石有損壞,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)。
對于因路肩濕軟,而經(jīng)常發(fā)生啃邊病害的路段,可在路肩內(nèi)緣鋪設(shè)排水盲溝,以及時(shí)排除由路肩下滲的積水。
在多年凍土地區(qū)修建公路,排水十分重要,除縱向排水外,還應(yīng)保證橫向排水,以防止水流帶來的大量熱量迫使路基下多年凍土退化。路基周圍的水即使很少量流人也會引起多年凍土的大量融化,因?yàn)樗谋葻岣?,即使較冷的水也有相當(dāng)大的融化能力。 路基排水的主要作用是將路基范圍內(nèi)的土基濕度降低到一定限度以內(nèi),保持路基常年處于干燥狀態(tài),確保路面具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。對于多年凍土地區(qū),多數(shù)地區(qū)降雨量較小,路基排水的重要性還是不可忽視,特別是有些山嶺地段保持完好的排水設(shè)施非常必要,也應(yīng)及時(shí)養(yǎng)護(hù)、疏通,對排水設(shè)施進(jìn)行經(jīng)常性的、預(yù)防性的養(yǎng)護(hù)和維修,確保其功能完好、排水順暢。
多年凍土區(qū)路基排水設(shè)施養(yǎng)護(hù)需注意以下要點(diǎn):
(1)多年凍土地區(qū)地面水無法下滲,容易形成地表潮濕或積水,宜將積水引向路基以外排出,避免危害路基。
(2)疏通邊溝、排水溝,但要防止破壞凍層。
不宜在路堤坡腳或路塹坡頂20m以內(nèi)采掘,防止破壞冰土,影響路基穩(wěn)定。
(3)治理冰凍方法
①將路基上的泉水、夾層、透水層的滲水,從保溫暗溝導(dǎo)流出路外。如含水層尚有不凍結(jié)的下層含水層,可將上層水導(dǎo)人下層含水層中排除。
②提高溪旁路基的高度,使其高于涎流冰面50cm 以上。因受地形或縱坡限制,不能提高路基時(shí),可在臨水一側(cè)路外緣點(diǎn),或在路側(cè)溪流初結(jié)冰后,從中鑿出一 道溝,用樹枝或雜草覆蓋加鋪土或雪保溫,使水流沿水溝流動,避免溢流上路。
③在多年凍土地區(qū),可在公路上側(cè)遠(yuǎn)處開挖與路線相平行的深溝,以截?cái)嗷顒訉尤?。在冬季使涎流冰聚集在公路較遠(yuǎn)處,保障公路不受涎流冰的影響。
(1)路肩松軟多是因?yàn)樗淖饔茫虼吮仨毥?jīng)常保持路肩表面平整、堅(jiān)實(shí),橫坡順適,邊緣順直,特別是對于設(shè)置反壓護(hù)道、碎石護(hù)坡段的路肩,更應(yīng)經(jīng)常 進(jìn)行養(yǎng)護(hù),以利于路面范圍地表水通過路肩排出。
(2)邊坡的養(yǎng)護(hù)和維修工作的重點(diǎn)是保持穩(wěn)定性,對石質(zhì)路塹邊坡,應(yīng)經(jīng)常注意邊坡坡面巖石風(fēng)化 發(fā)展情況,以及邊坡上的危巖、浮石的發(fā)展情況,若有問題應(yīng)及時(shí)采取適當(dāng)?shù)拇胧┨幚?,邊坡如發(fā)生坍塌需要修整時(shí),不能在邊坡上貼土修補(bǔ),而應(yīng)在毀壞的地段上從下到上先挖成土臺階,再分層填土夯實(shí), 夯實(shí)后的寬度稍超出原來的坡面,以便最后切出邊坡。
930 多年凍土地區(qū)修建公路排水十分重要,除縱向排水外,還應(yīng)保證橫向排水,以防止水流帶來的大量熱量迫使路基下多年凍土退化。除了及時(shí)養(yǎng)護(hù)、疏通外, 還應(yīng)對排水設(shè)施進(jìn)行經(jīng)常性的、預(yù)防性的養(yǎng)護(hù)和維修。
多年凍土區(qū)環(huán)境惡劣,路基病害十分復(fù)雜,有必要建立公路養(yǎng)護(hù)管理信息系統(tǒng),以方便對公路進(jìn)行 合理及時(shí)的養(yǎng)護(hù)和維修。
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1007-6344(2015)04-0206-01