影响路基稳定性因素及防治[权威资料]

影响路基稳定性因素及防治 本文档格式为 WORD,感谢你的阅读。 摘要 ： 随着公路建设的飞速发展，公路工程建设方面的从业人员队伍不断壮大，多行业的施工企业都加入了公路工程建设之中，这样就可能出现良莠不齐、鱼目混杂的工作现象，只有普遍地提高一线施工技术人员的技术和素质水平，才能从源头上保证公路施工质量。常见的公路病害主要有水毁、坍方、滑坡、沙害、雪害、路基冻胀、沉陷、翻浆、冰毁以及路面破损等，而种种迹象表明公路使用性能和耐久性不仅和设计方、使用条件有 关系，而且与施工方的施工水平息息相关。路基工程作为公路建设中的基础工程和隐蔽工程，是最容易出现问题的方面，本文就路基工程中土石方工程、特殊路基处理、路基排水等方面进行总结分析。 关键词：路基 荷载稳定性质量含水量防治 F253 A 路基是路面的基础，它和路面共同承受行车荷载的作用，没有坚固、稳定的路基就没有稳固的路面，路基的强度和稳定性是保证路面强度和稳定性的先决条件，路基的强度与稳定性，受水、温度、土质的影响，路基的常见病害就是沉陷，而由于路基土中含水量偏大造成压实度不足引 起沉陷的事例最多，因为土中的水分过大，土粒被水膜包围而分散得过远，含水量越大，水膜越厚，水分不能排除，由于水的密度比土的密度小，因此土的密度反而下降了，因此，在压实工作中经常注意并检查土的含水量，并视需要采取相应措施，尽可能消除和减轻水对路基造成的危害。 确保路基强度和稳定性的手段路基强度，压实度，含水量。先进的设计施工是确保路基强度的先决条件，而严格检查、测试才能使好的设计和施工落到实处，所有的路基填料都要经过施工监理人员检验并认可才能使用。另外，在合理使用路基填料方面，对于用不同强度的土所填路 基的部位也是很讲究的，特别是土质变化较多的路段更应引起注意，不允许将值较大的土填在 B值较小的土层下面，也不允许将较小的土填在路基顶部。 1 确保路基强度的有效措施 高等级公路沿线及附近的水文、地质和筑路材料的调查、试验是保证路基强度和稳定性的基本条件。因此，不论是施工监理人员，还是承包单位，都必须集中全力，认真细致地做好沿线土质调查和取样试验工作。关于水文地质调查和试验方面的工作，除调查当地的气温和降雨量外，还应调查地下水的深度、流量、流向，以便采取相应的处治措施和选择合适 的路基材料。关于土质调查和试验，主要是调查挖方路基顶部填方原地面以下的土壤类型。对于软土地段，还要做贯入度、沉降、固结试验，并根据试验结果，提出相应的处治方案。关于筑路材料的调查和试验，主要是对沿线挖方及附近的各类土壤进行全面的调查和试验，摸清可用作填料土的质量和数量，以便合理地调配使用。尤其在丘陵和山区地段，土质变化是很大的，每个山头挖方的深度不同，土质也不一样，切不可草率从事。 2 压实度是填土工程的质量控制指标。 先取压实前的土样送试验室测定其最佳含水量时的干密度，此为最大干密度。再 取压实后的土样送试验室测定其实际干密度，用实际干密度除以最大干密度即是土的实际压实度。用此数与标准规定的压实度比较，即可知道土的压实程度是否达到了质量标准。 2 1 公路路基的压实度是体现整个公路结构质量的关键 .以路基能够达到最大干密度、最佳压实度为目标来确定实际施工操作方法及目标 ,提高了对填土厚度控制、含水量控制、碾压程序及压实度检测的系列控制措施 ,确定了最少碾压遍数 ,达到最佳压实效果的方案 ,保证公路路基的结构质量 2 2 在路基施工过程中，为控制好路基压实质量，提高现场压实机械的工作效率 ，需要重点做好四方面工作： 1）通过试验准确确定不同种类填土的最大干密度和最佳含水量。 2）是现场控制填土的含水量。实际施工中，填土的含水量是一个影响压实效果的关键指标，路基施工中当含水量过大时应翻松晾晒或掺灰处理，降低含水量；当含水量过低时，应翻松并洒水闷料，以达到较佳的含水量。 3）是分层填筑、分层碾压。施工前，要先确定填土分层的压实厚度。最大压实厚度一般不超过 20 厘米。 4）是加强现场检测控制。填筑路基时，每层碾压完成后应及时对压实度、平整度、中线高程、路基宽度 等指标进行质量检测，各项指标符合要求后方能允许填筑上一层填土。 3 导致路基湿度变化的水源有以下三种 3 1 大气降水，通过路面、路肩和边坡渗入； 3 2 边沟水及排水不良时的地表积水，以毛细水的形式渗入； 3 3 靠近地面的地下水，借助毛细作用上升到路基内部。 4 地表水来源 4 1 雨雪直接降落到路面和路基工作区域内的大气降水形成的地表径流。 4 2 从路基上方地面汇流进入路基工作区内的径流。 4 3 沿水道由远而近流来横贯路基的河、溪水流 。 5 地下水来源 5 1 从地面渗入地下尚未达到局部隔水层或透水层的上层之流水。 5 2 在地面以下第一个隔水层以上的含水层中的潜水。 鉴于以上地表水和地下水的存在，在不同程度上将对路基产生危害，必须做好地基的排水。 6 防治措施 对于以上两种水源，采用地面排水。县乡公路路基地面排水主要是通过全线贯通的边沟来进行的，边沟的横断面形状常用的有梯形、矩形、三角形。一般情况下，土质边沟采用梯形，内侧边坡不陡于 1： 1.5，公路过街路段边沟宜采用浆砌片石矩形边沟。 为了保证边沟迅速排水，边沟纵坡一般与路线纵坡一致，并不得小于 0.5%，以防淤积。 7 影响路基的水流可分为地面水和地下水两大类，与此相适应的路基排水工程，则分为地面排水工程和地下排水工程。 7 1 中央分隔带排水及护坡道 中央分隔带排水设施是由于高等级公路的修建才出现的。中央分隔排水设施由纵向排水沟（明沟、暗沟）、渗沟、雨水井、集水井、横向排水管等组成。至于采用何种形式，可视公路等级及排水条件设计适合于本地区的中央分隔带排水沟管形式。 7 2 排水设计对于公路路基的稳定性 及路面的使用寿命有着显著的影响。公路排水设计应包含以下两个方面的内容：其一是要考虑如何减少地下水、农田排灌水对路基稳定性及强度的影响，一般称之为第一类排水；其二是要考虑如何将路表水迅速排出路基之外，最大限度地减少雨水对路基、路面质量的影响，减少因路表水排水不畅或路表水下渗对路基、路面结构和使用性能产生的损害，这称为第二类排水。 第一类排水设计通常采用适当提高路基最小填土高度或在路基底部设置隔水垫层等办法。施工期间一般都考虑在施工前开挖临时排水边沟，排除施工期地表水并降低地下水，同时在路基底部掺加低剂量石灰处 理设置 40cm 厚的稳定层等。采用这一系列措施可起到事半功倍的效果。第二类排水设计一般包括： 1)通过路面横坡、边沟、边沟急流槽等，将路表水迅速排出路基以外； 2)设计中央分隔带纵向碎石盲沟、软式透水管及横向排水管，将施工期进入中央分隔带的雨水及运营期中央分隔带的下渗水迅速排出路基之外； 3)设计泄水孔以迅速排除桥面水； 4)设计中采用沥青封层、土路肩纵横向碎石盲沟或排水管，将渗入路面面层的水引出路基之外。公路路基边坡的质量和状态能否持久而稳定、能否经得住各种因素的影响 而不损坏，通常用边坡稳定性来评价。边坡的地质条件、水文条件、地形地貌和新构造运动等自然因素是对边坡稳定性起决定作用的关键因素，而地下采掘、开挖坡脚、人工削坡等人类的工程活动对边坡稳定性负有重大影响。路基边坡稳定性 (或状态改变及损坏 )是上述因素综合作用的反映，边坡稳定性和各种因素构成一个相互联系、相互影响的整体、其中任何一个因素的改变往往会诱导其它因素改变，进而引起边坡原有稳定状态发生改变。 8 路基边坡损坏形式及特点 路基边坡在自然条件下的损坏，有多种形式和各自的特点。 8.1 滑坡部分岩 (土 )体在重力作用下沿着一定的软弱面(带 )缓慢地、整体地向下移动，一般分蠕动变形、滑动破坏和渐趋稳定等三个阶段。因下伏岩层压缩，边坡沿岩 (土 )体内较陡的结构面发生整体下坐（错）位移，称为坐 (错 )落。组成边坡的岩 (土 )体常不发展为连续的滑动面，而顺着边坡方向发生塑性变形，则称为倾倒。 8.2 崩塌整体岩 (土 )块脱离母体、突然从较陡的边坡上崩落下来，并顺着边坡猛烈翻转、跳跃，最后堆积在坡底，称为崩塌。悬崖陡坡上的个别岩块突然下落，称为坠落的岩块或危石。 8.3 剥落 边坡表层岩 (土 )体长期遭受风化，在冲刷和重力作用下岩 (土 )屑 (块 )不断地沿着边坡滚落、堆积在坡底，即为剥落。 9 影响路基边坡稳定性的主要因素 影响路基边坡稳定性的因素包括地质条件、水文条件、新构造运动、地形地貌、自然气候和人类的工程活动等。 9.1 地质条件 9.1.1 岩 (土 )体的地质性质岩 (土 )体的力学性质决定了边坡稳定性的丧失方式，如坚硬岩石边坡失稳以崩塌和结构面控制型失稳为主，而软弱岩石则以应力控制型失稳为主。岩 (土 )体的工程地质性能越好，边坡稳定性越高。 9.1.2 地质构造因地质构造关系到岩 (土 )体结构面的发育程度、规模、连通性、充填程度和充填物成分、以及结构面的产出状态对边坡稳定性的影响，因此在分析岩 (土 )体结构面对边坡稳定性的影响时，要充分注意岩 (土 )体结构面的产出状态与边坡面的相互关系，亦即结构面与边坡面的组合不同，边坡稳定性分为反倾稳定、顺倾稳定等不同形式。 9.2 水文条件 “ 十个边坡九个水 ” 形象地说明了边坡稳定性与地下水的活动关系。由于岩 (土 )体的力学性质受水的影响很大，地下水富集程度的提高不仅增大边体下滑力，而且降低软弱夹层和结构面的抗剪强度，导致 滑动面的抗滑力减小。因此，治理边坡也往往是由于改善了水文 (地质 )条件而获得成功。 9.3 新构造运动新构造运动 (地震 )最容易引起边坡形态、产出状态及水文 (地质 )条件发生改变而导致边坡失稳，其原因是地震产生的水平地震附加力促使边坡的下滑力增大、滑动面的抗滑力减小。 9.4 地形地貌边坡的形态和规模等地貌因素对边坡稳定性的影响较为明显，即不利形态和规模的边坡往往在坡顶产生张应力，并引起坡顶出现裂缝；在坡底产生剪切应力而促成剪切破坏带，这些作用均极大地降低边坡的稳定性。此外，边坡面与地质结构面的不 利组合还会导致边坡结构控制型失稳。 9.5 自然气候大气降雨是地下水的主要补给源，气候类型不同时大气降雨量也不同。因此在不同的地区，由于大气降雨量不同，即使其它条件相同，边坡稳定性也不相同。 10 路基边坡的防护与加固 10 1 1)根据当地气候环境、工程地质和施工材料等情况，因地制宜、就地取材，选用适当的工程类型或采取综合措施，以保证公路路基的稳定，并不要随意取消或减少必要的边坡防护工程措施。 2)在不良的气候和水文条件下，对粉砂、细砂与易于风化的岩 (土 )石 边坡以及黄土类边坡，均宜在土石方施土后及时防护。 3)对于冲刷防护，一般在水流流速不大及水流破坏作用较弱地段，在沿河路基边坡设砌石护坡、石笼和水泥混凝土预制板等，以抵抗水流的冲刷和淘刷。 4)坡面防护一般不考虑边坡地层的侧压力，故要求防护的边坡有足够的稳定性。 5)对高而陡的防护构造物，设计和施工时要设置便于检查、维修的安全设施。 10.2 坡面防护 10.2.1 种草及铺草皮 种草和铺草皮防护适用于边坡稳定，坡面冲刷轻微，且宜于草类生长的土质路堤 和路堑边坡，用以防止表面水土流失、固结表土、增强路基的稳定性。 10.2.2 植树 在路基边坡上合理地植树，对于加固路基有良好的效果。也可和种草、铺草皮配合采用，使坡面形成良好的防护层。 10.3 冲刷防护 公路路基和边坡的冲刷防护技术设施包括护面墙、干砌片石、浆砌片石、水泥混凝土预制块等。 10.3.1 护面墙防护 为了覆盖各种软质岩层和较破碎岩石的挖方边坡，免受大气因素影响而修建的墙，称为护面墙。护面墙多用于风化的云母片岩、绿泥片岩、泥质页岩、千枚岩 及其它风化严重的软质岩石，以防止继续风化。护面墙除自重外，不承受其它荷载和墙后的压力。因此，护面墙所防护的挖方边坡陡度应符合极限稳定边坡的要求。 10.3.2 干砌片石防护 较软的土质路基边坡因雨水冲刷会发生泥流、拉沟与小型溜坍，或有严重剥落的较质岩层边坡，周期性浸水的河滩等均可采用干砌片石防护。 10.3.3 浆砌片石防护 路基边坡小于 1:1 的土质或岩石边坡的坡面防护采用干砌片石不适宜或效果不好时，可采用浆砌片石护坡。采用浆砌片石护坡时应在路堤沉实或压实后施工，以免因路 堤的沉降而引起护坡的损坏。 10.3.4 水泥混凝土预制块防护 在选择设计路基边坡冲刷防护类型时，有些地区缺乏片石、块石材料，此时可选择水泥混凝土预制块防护。它比浆砌片石防护能抵抗较大的水流速度和波浪的冲击。 论文主要对路基施工中的土石方工程、特殊地基处理以及路基的排水作了介绍说明，针对特殊地基的处理采用了较大篇幅，其中针对不同地基采取不同的施工工艺，主要是提高地基承载能力和保持路基整体稳定性 。 参考文献 1李朝辉 .公路施工技术 M人民交通出版社， 2008 2本书编委会公路质量员 M中国建材工业出版社，2009 3闻德云公路工程施工监理质量控制技术手册 M人民交通出版社， 2010 4王首绪公路施工组织及概预算 M人民交通出版社， 2007 5马先超公路路基施工方法与质量控制相关探讨 J四川建材， 2010 6孙颖，孔晓波公路路基施工管理重点的分析 J中国新技术新产品 工程技术 , 7徐永远，方大云高速公