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      特殊地區(qū)公路路基病害防治分析

      2020-02-15 18:35:26
      江西建材 2020年9期
      關(guān)鍵詞:凍土高原碾壓

      湖南高速鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖南 衡陽 421001

      1 高原凍土區(qū)路基主要病害及其原因

      1.1 路基融沉

      這主要是在冰凍區(qū)含水量相對(duì)更高區(qū)域進(jìn)行路基施工時(shí)對(duì)于凍土區(qū)水分含量及形狀變化認(rèn)識(shí)不足,在路基底部或者路塹邊坡區(qū)域內(nèi)的凍土結(jié)構(gòu)含水量太高,在溫度變化的情況下凍土層內(nèi)冰結(jié)構(gòu)發(fā)生融化,路基局部因此形成了承載能力較差的軟弱土層,在承受車輛運(yùn)行荷載過程中因此出現(xiàn)了沉降問題,融沉的主要表現(xiàn)為路基變形、路基與路面開裂以及路基邊坡下滑等問題[1]。

      1.2 翻漿病害

      在高原凍土區(qū)等級(jí)較低公路工程施工中由于路基結(jié)構(gòu)在凍土中存在,其承載能力就受到凍土應(yīng)力變化的影響,凍土中的水分在溫度變化中會(huì)發(fā)生狀態(tài)變化,而凍土層上的積雪也會(huì)在一定溫度下融化,其融化的雪水通過路面裂縫下滲到路基土層結(jié)構(gòu)時(shí)使之含水量迅速超過極限,在行車輪胎碾壓中路基承載能力下降,路基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性同時(shí)降低。

      1.3 凍脹病害

      由于高原凍土區(qū)的年平均氣溫在零下七度到二度左右,在車輛碾壓作用下高原凍土區(qū)公路路基土形成了高含水季節(jié)性凍土,因此路基結(jié)構(gòu)的應(yīng)力非常不穩(wěn)定,極易發(fā)生病害問題,凍脹就是最常見的路基病害之一,凍脹主要是因?yàn)樗趦龀杀倪^程中體積會(huì)脹大,而凍土區(qū)路基多為高含水量凍土層,在溫度變化的情況下水分凝結(jié)而發(fā)生體積膨脹,會(huì)導(dǎo)致道路路基故障,從而導(dǎo)致道路路基結(jié)構(gòu)發(fā)生開裂或者起鼓等問題,凍脹通常發(fā)生在道路常年存在排水不通暢問題的區(qū)域,同時(shí)路基發(fā)生凍脹也跟路基填料是否均勻有關(guān)聯(lián)[2]。

      2 常見高原凍土區(qū)路基病害預(yù)防技術(shù)措施及其作用分析

      根據(jù)凍土區(qū)路基病害的原因分析不難發(fā)現(xiàn),路基病害發(fā)生的原因與溫度、水分含量有一定的關(guān)系,因此在高原凍土區(qū)進(jìn)行公路建設(shè)時(shí),路基處理施工中采用熱棒、XPS(擠塑聚苯乙烯泡沫塑料)板、片塊石、通風(fēng)管等材料或結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工與病害預(yù)防能夠有效延長高原凍土區(qū)域內(nèi)道路路基結(jié)構(gòu)的使用壽命,這些技術(shù)措施都能夠針對(duì)高原凍土區(qū)路基溫度降低的過程進(jìn)行溫控,以防溫度銳降后水分體積變化形成路基損傷。

      3 高原凍土區(qū)路基施工病害預(yù)防與施工技術(shù)措施探討

      3.1 工程施工前準(zhǔn)備

      在公路施工前期要根據(jù)凍土區(qū)的具體情況進(jìn)行路線規(guī)劃以及路線方向的設(shè)計(jì),以降低病害發(fā)生幾率,施工前要做好全面凍土土質(zhì)情況、區(qū)域面積以及溫度變化情況等分析,并根據(jù)這些情況選擇科學(xué)的施工技術(shù),在施工前對(duì)公路路基施工技術(shù)方案進(jìn)行全面分析與審核,另外還應(yīng)做好施工組織計(jì)劃,保證公路路基施工技術(shù)操作的嚴(yán)謹(jǐn)性與專業(yè)性[3]。

      3.2 高原凍土路基基底處理技術(shù)措施

      在高原凍土區(qū)進(jìn)行路基基底處理施工應(yīng)結(jié)合勘察結(jié)果進(jìn)行排水設(shè)施的設(shè)置,針對(duì)地下水等水系進(jìn)行攔截與梳泄,防止因?yàn)榈叵滤儎?dòng)而影響公路路基區(qū)域的含水量,還應(yīng)通過技術(shù)措施對(duì)地表水進(jìn)行排除,以防止其在施工中滲透到路基土中影響路基施工的總體質(zhì)量,針對(duì)路堤進(jìn)行填筑以及路塹開挖施工時(shí),要對(duì)凍土區(qū)做好支擋以防邊坡區(qū)域發(fā)生凍土塊融化而發(fā)生應(yīng)力變化引起垮塌災(zāi)害,在路基底部做好整平之后就要通過壓路機(jī)進(jìn)行路基底部壓實(shí),碾壓過程中一定要處理好基底坡度與路基底層排水需求的關(guān)系。

      3.3 路基片塊石填筑施工技術(shù)操作

      一般選用粒徑在15~30cm 之間的片塊石,強(qiáng)度最低值在30MPa。具體的填筑工作,以傾填的方法進(jìn)行。注意不要多次填筑,保證一次就可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求的高度,再利用專業(yè)機(jī)械整平,如果機(jī)械不能發(fā)揮作用的地方,可以人工整平。填料要按從低到高、從兩側(cè)到中央的方式進(jìn)行填料。路基的碾壓采用重型振動(dòng)壓路機(jī),要連續(xù)作業(yè)6~8 次。碾壓工作完成后,就可以在片石層之上再次進(jìn)行填鋪,選用石渣鋪20cm 左右即可。完成后,再鋪一層砂礫,重復(fù)碾壓25 次便可完工[4]。

      4 高原凍土區(qū)路基病害預(yù)防的工程管理對(duì)策

      4.1 強(qiáng)化路基施工技術(shù)管理效力

      在凍土區(qū)進(jìn)行路基施工時(shí)要根據(jù)前期勘察結(jié)果進(jìn)行路基處理技術(shù)方案的分析與科學(xué)設(shè)計(jì),并做好技術(shù)操作交底工作,保證路基結(jié)構(gòu)施工中各工序操作人員都能夠掌握規(guī)范的技術(shù)操作技能,同時(shí)還應(yīng)對(duì)施工中各參與人員進(jìn)行全面的技術(shù)培訓(xùn),提升其施工作業(yè)的專業(yè)能力,保證路基施工質(zhì)量,減少后期發(fā)生路基病害的幾率。

      4.2 落實(shí)各層級(jí)質(zhì)量管理責(zé)任

      在施工前根據(jù)路基工程施工需求進(jìn)行質(zhì)量管理責(zé)任劃分,并根據(jù)管理層級(jí)進(jìn)行質(zhì)量管控責(zé)任的落實(shí),尤其針對(duì)凍土區(qū)路基質(zhì)量控制的關(guān)鍵方面做好嚴(yán)格控制,保證施工步驟能夠高質(zhì)量完成。

      5 結(jié)束語

      總之,在我國高原地區(qū)進(jìn)行公路工程建設(shè)必須綜合考慮凍土區(qū)的實(shí)際情況,并采取措施進(jìn)行路基結(jié)構(gòu)處理,在施工后還應(yīng)做好相應(yīng)的質(zhì)量檢測(cè),以保證路基結(jié)構(gòu)的總體質(zhì)量,凍土區(qū)施工還應(yīng)做好質(zhì)量管控責(zé)任的落實(shí),保證各工序操作人員都能夠嚴(yán)格依照施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行各步驟技術(shù)操作,提升高原地區(qū)公路網(wǎng)絡(luò)拓展建設(shè)的總體效果,為我國高原地區(qū)各領(lǐng)域發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的交通結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

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