邵統(tǒng)政
(邳州通達(dá)公路養(yǎng)護(hù)有限公司,江蘇 邳州 221300)
公路路基下沉問題嚴(yán)重影響交通的正常運(yùn)行,會一定程度降低公路的整體穩(wěn)定性,很容易導(dǎo)致車輛跳車現(xiàn)象,嚴(yán)重時(shí)還會導(dǎo)致交通安全事故發(fā)生,威脅司機(jī)和乘車人員生命和財(cái)產(chǎn)安全。根據(jù)相關(guān)實(shí)踐,路基下沉問題主要是由自然和人為因素引起的,包括雨水侵蝕、交通擁堵造成的道路損壞以及施工質(zhì)量把控不嚴(yán)埋下的隱患等。這就要求有關(guān)部門加強(qiáng)對路基下沉的處理和維護(hù),提前做好預(yù)防措施,提高道路質(zhì)量,有效預(yù)防道路出現(xiàn)該問題,確保車輛行駛安全。
隨著公路的大規(guī)模建設(shè),每年因?yàn)楣仿坊鲁猎斐傻慕?jīng)濟(jì)效益和社會效益損失居高不下,也使公路大中修工程量不斷增加。公路工程在建設(shè)過程中難免會遇到溝塘、鄰水、高填方、軟弱地基等情況,這些情況都需要我們嚴(yán)格按照公路工程設(shè)計(jì)和《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》相關(guān)要求進(jìn)行施工。但不是所有項(xiàng)目都能嚴(yán)格做到按標(biāo)準(zhǔn)施工,因此也為路基下沉埋下了隱患。隨著時(shí)間的流逝,公路路基下沉或局部沉降問題日益凸顯,特別是交通流量大的重載交通道路,在溝塘回填、軟弱地基處理、高填方等路段下沉問題更加突出,不僅降低道路的使用壽命,而且嚴(yán)重威脅通行安全。在公路大中修工程中,路基下沉通常有三種情況:路基的整體或者局部下沉、路基的縱向或者橫向開裂(例如路基下沉導(dǎo)致跳車現(xiàn)象)、因路基下沉導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)[1]。在上述三種情況中,路基的縱向或者橫向開裂會降低道路的穩(wěn)定性和耐久性,尤其是在多雨季節(jié),當(dāng)?shù)缆返娜粘pB(yǎng)護(hù)不到位時(shí),裂縫處會逐漸受到破壞,破壞的速度和范圍會陡然上升,導(dǎo)致發(fā)生交通事故的風(fēng)險(xiǎn)增加;邊坡失穩(wěn)則會使路面失去使用功能[2]。這些不同形式的路基下沉問題不同程度地影響了道路的正常使用,并造成了巨大的損失。
公路的路基下沉主要是由自然和人為因素引起的,而雨水侵蝕是主要的自然因素之一[3]。在多雨地區(qū),總降雨量很高,導(dǎo)致大量雨水在地表和土壤中積聚。如果地表水不能及時(shí)排出,在路面破損處將會造成雨水下滲,使得路基水毀下沉。另外,地表水大量聚集、漫流會繼續(xù)侵蝕路基,引起路基松動、滑坡等問題。為了有效應(yīng)對雨水侵蝕和保持路基穩(wěn)定,需要采取設(shè)置攔水帶、截水溝、排水溝、滲溝等有效措施及時(shí)排除路基地表及地下水,降低雨水侵蝕造成路基下沉的風(fēng)險(xiǎn)。
超載車輛碾壓也是引起道路路基下沉的重要原因。隨著運(yùn)輸業(yè)的迅速發(fā)展,車輛的數(shù)量和承載能力在不斷增加,尤其是大型運(yùn)輸車輛,為了滿足城市發(fā)展的需求,運(yùn)輸車輛的負(fù)載遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了道路所能承受的負(fù)荷。通常許多大型運(yùn)輸車輛為提高運(yùn)輸效率和經(jīng)濟(jì)效益更是會嚴(yán)重超載,眾多嚴(yán)重超載車輛頻繁行駛在同一路段,路基下沉、塌陷等問題在所難免,大大降低公路的使用壽命并影響正常交通[4]。
隨著交通需求的迅速增長,公路作為交通基礎(chǔ)設(shè)施常常處于超負(fù)荷使用狀態(tài),因此,對公路項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)提出了更高的要求。在公路大中修工程項(xiàng)目中,往往只是為了修而施工,壞哪里修哪里,缺乏整體系統(tǒng)的概念,同時(shí)設(shè)備條件尚不完善,人員素質(zhì)參差不齊,這些又為后期路基下沉等問題埋下了隱患[5]。比如,在解決排水問題時(shí),沒有嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求做,導(dǎo)致排水不暢、不徹底等諸多問題,從而進(jìn)一步導(dǎo)致路基侵蝕、下沉等施工質(zhì)量問題出現(xiàn)。
路基下沉是公路使用期間較為常見的現(xiàn)象,是受眾多因素影響而產(chǎn)生的,因此,在對公路進(jìn)行維護(hù)的過程中,要采取必要的措施來避免路基下沉問題的出現(xiàn),力求一定程度提升公路整體質(zhì)量,更好地為通行車輛提供一個良好的行車環(huán)境。
只有采用有效的方法解決公路大中修項(xiàng)目中的沉降問題,才能以最小的成本取得良好的社會效益。對于公路大中修工程中的軟弱地基、下沉面積較大較深的路段,可使用換填方法以增加車道路基的強(qiáng)度和整體性,并避免進(jìn)一步的下沉問題。首先,經(jīng)過機(jī)械設(shè)備和施工工人的有效配合,將軟弱、損毀路段路基進(jìn)行反開挖并預(yù)留臺階,通過回填優(yōu)質(zhì)填料并層層壓實(shí),最大限度提高路基強(qiáng)度和整體性,在此過程中,壓實(shí)厚度和壓實(shí)度是關(guān)鍵控制因素,特別是壓實(shí)度,必須更加嚴(yán)格控制。這樣,經(jīng)過換填后的路基能夠有效避免再次下沉,更好地發(fā)揮社會效益。
對于路基下沉初期或下沉情況輕微地段,為防止后期出現(xiàn)較大范圍和更嚴(yán)重的路基下沉問題,最好采用壓注水泥漿方法進(jìn)行處理。通過壓漿處理,使路基下軟弱、松散、破壞的土層土壤顆粒膠結(jié)成一個整體,形成具有新結(jié)構(gòu)、高強(qiáng)度、高性能防水和高穩(wěn)定性的“石體”,可以有效減少路基下沉、塌陷。在壓漿施工過程中,要重點(diǎn)做好以下幾方面工作。
3.2.1 布孔
(1)布孔位置
為了滿足路基的強(qiáng)度要求,孔的布置應(yīng)考慮到壓漿的特性、土質(zhì)和其他因素,確保充分發(fā)揮壓漿效果。在施工現(xiàn)場,根據(jù)路基高度、填挖狀況、路基下沉特征等情況合理確定壓漿孔位置,以壓漿均勻、充分、不漏漿為佳。
(2)孔深及孔數(shù)確定
根據(jù)原路基施工時(shí)的原始記錄,估算路基孔隙率,通過試驗(yàn)測定壓漿量,然后確定鉆孔數(shù)量。如果需要全幅灌漿,應(yīng)采用等距離梅花形方格網(wǎng)布孔,孔深以確保路基的全部軟弱、松散、破壞土層能夠得到充分處理為宜,孔距一般以2.0~2.5 m為宜。
3.2.2 鉆孔
為了確保道路原始結(jié)構(gòu)不被損壞,在保證順利壓漿的前提下,孔的直徑大小應(yīng)適中,切勿過大,每個壓漿孔在鉆進(jìn)過程中要確保連續(xù)鉆進(jìn),并且要保證孔的垂直度。鉆孔的順序一般按照由路基的外側(cè)向內(nèi)側(cè)、由低處向高處的順序進(jìn)行,成孔后及時(shí)清除孔內(nèi)渣土,為壓漿做好準(zhǔn)備。
3.2.3 壓漿
壓漿的主要控制內(nèi)容是注漿壓力、水泥漿配合比和操作程序。其中,注漿壓力是保證灌漿質(zhì)量的重要因素,如果壓力過低,則漿液不會在預(yù)期范圍內(nèi)流動,并且擴(kuò)散范圍會很小,這很容易形成空白區(qū)域;如果壓力過高,則會損壞道路的原始結(jié)構(gòu),破壞路面或邊坡,從而導(dǎo)致泥漿沿著薄弱部分涌出,無法達(dá)到流通灌漿的目的。因此,注入壓力應(yīng)通過現(xiàn)場測試確定,嚴(yán)格把控好注漿壓力的大小問題。
針對由自然原因引起的下沉問題,特別是由地表水侵蝕引起的下沉、滑坡等問題,首要任務(wù)是預(yù)防和有效處理地表侵蝕水。可以通過修建攔水帶、泄水槽、邊溝等設(shè)施有組織地迅速排除地表水,一方面可以有效防止路面地表水的沖刷侵蝕;另一方面還可以防止路面積水滲入道路,從而造成路面的長期破壞。邊溝宜與路線平行設(shè)置,并且保持適當(dāng)縱坡,充分結(jié)合實(shí)際地形地貌,利用既有溝河體系快速排除積水,以防止由于處理不當(dāng)而引起的水流阻滯。如果發(fā)生不可避免的轉(zhuǎn)彎情況引起的水侵蝕,可以采用弧線設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)的半徑應(yīng)大于10 m,以提供最佳的排水效果;不采用弧線設(shè)計(jì)時(shí),則可以通過擴(kuò)大排水間隙的側(cè)向間隙和縱向傾斜度來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的排水效果。
地下水引起的公路路基侵蝕下沉的主要處理方式是實(shí)現(xiàn)地下水的有效處理或通過降低地下水位來解決地下水侵蝕問題。暗溝、滲溝、滲管是解決地下水問題的有效設(shè)施,這些排水設(shè)施的設(shè)置位置要盡可能選在地下水匯集處,以便充分提高排水效率,達(dá)到良好的治理效果。地下水的排水設(shè)施要嚴(yán)格按照要求進(jìn)行施工,特別是反濾層的設(shè)置,容不得半點(diǎn)馬虎。反濾層失效會導(dǎo)致土壤顆粒不斷流失,反而會加劇路基破壞程度。因此,對地下水的處理,不僅思想上要十分重視,施工中更要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)進(jìn)行。
在公路大中修施工中,不僅要做好路基下沉的處理,更好做好預(yù)防路基下沉的工作,否則不但既有下沉問題得不到徹底解決,還極易引發(fā)公路路基再次下沉,阻礙公路使用功能的充分發(fā)揮?;诖?,為更好地解決路基下沉問題,還應(yīng)切實(shí)做好一些預(yù)防措施。
為了有效地防止公路路基的下沉,有必要加強(qiáng)邊坡的保護(hù)處理舉措,防止道路的破壞,并減少雨水對路面的侵蝕。通常邊坡的防護(hù)方法有兩種:一種是種植保護(hù)植物,在道路兩旁種植大量固土植物,借助其牢固道路兩旁的土石,避免雨水侵蝕導(dǎo)致路基下沉;另一種是加強(qiáng)邊坡坡腳保護(hù),這主要是為了減弱雨水對邊坡地基的侵蝕,在必要路段采用砌筑擋土墻、現(xiàn)澆混凝土擋土墻等防護(hù)措施,能夠有效避免出現(xiàn)邊坡失穩(wěn)現(xiàn)象,從而避免路基下沉、滑塌等問題出現(xiàn)。此外,臨水路基更容易出現(xiàn)路基下沉問題,在鄰水一側(cè)修建好路基邊坡的防護(hù)設(shè)施更是十分必要,以此減少路基受到周圍水的侵蝕,避免和減少路基下沉問題出現(xiàn)。
公路設(shè)計(jì)施工的質(zhì)量優(yōu)劣直接關(guān)系到公路整體質(zhì)量,目前,我國的公路建設(shè)和設(shè)計(jì)仍在發(fā)展中,施工人員技術(shù)水平參差不齊,建設(shè)質(zhì)量難以保證,這一定程度增加了公路路基下沉的隱患。為了有效防止路基下沉,相關(guān)部門有必要不斷加強(qiáng)公路施工管理,不斷提高公路建設(shè)質(zhì)量。首先,在公路建設(shè)招標(biāo)中,必須嚴(yán)格遵守招標(biāo)標(biāo)準(zhǔn),選擇資質(zhì)優(yōu)、信譽(yù)好、水平高的設(shè)計(jì)和施工單位。在公路設(shè)計(jì)階段,必須嚴(yán)格做好各項(xiàng)設(shè)計(jì)工作,以確保設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性、合理性,不斷優(yōu)化提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。在公路施工階段,施工單位要全面強(qiáng)化質(zhì)量意識,施工中的細(xì)節(jié)處理要特別重視,不放過任何一個質(zhì)量隱患,嚴(yán)格從施工工藝、原材料、施工力量配備等方面把控施工質(zhì)量,特別是路基處理問題,要有科學(xué)的處理方案并嚴(yán)格執(zhí)行,確保路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,避免出現(xiàn)路基下沉問題。
汽車超載給公路帶來了巨大的負(fù)擔(dān),這無疑是造成公路路基下沉的主要原因之一,因此,有必要加強(qiáng)路政管理,避免超載現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)。做好路政管理工作可以從以下方法著手:第一,強(qiáng)化信息化治超手段,精準(zhǔn)治超,防止超載車輛大面積、頻繁行駛于某一路段導(dǎo)致路基下沉問題快速出現(xiàn);第二,加強(qiáng)巡查管理,加大對違規(guī)占用車道問題的處理力度,避免車道被占用后通行車輛從單一車道行駛造成路基過早疲勞破壞、下沉;第三,加強(qiáng)信息共享,路政管理部門在日常工作中對公路的運(yùn)營狀況比較熟悉,在公路大中修工程施工前可以提出更好的意見和建議,以便業(yè)主單位對重點(diǎn)路段能夠特別強(qiáng)化質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),避免或延緩路基下沉問題出現(xiàn)。
公路大中修工程施工中,路基下沉是公路交通中的主要問題,對交通的正常運(yùn)行產(chǎn)生重大影響。為了確保路基的質(zhì)量,本文從導(dǎo)致路基下沉問題的自然因素和人為因素兩方面分析,充分認(rèn)識到做好公路路基下沉的處理及預(yù)防工作的必要性和重要性。在實(shí)際工作中,要結(jié)合當(dāng)前研究的新方法、新技術(shù)更好地解決公路大中修工程中路基下沉的問題,要以務(wù)實(shí)的心態(tài)、科學(xué)的施工工藝、切實(shí)有效的預(yù)防措施保證各項(xiàng)工作順利開展,為交通事業(yè)的發(fā)展、為更好地發(fā)揮公路社會服務(wù)效益貢獻(xiàn)力量。