影響路基穩(wěn)定性因素及防治[權(quán)威資料]

影響路基穩(wěn)定性因素及防治 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘要 ： 隨著公路建設(shè)的飛速發(fā)展，公路工程建設(shè)方面的從業(yè)人員隊伍不斷壯大，多行業(yè)的施工企業(yè)都加入了公路工程建設(shè)之中，這樣就可能出現(xiàn)良莠不齊、魚目混雜的工作現(xiàn)象，只有普遍地提高一線施工技術(shù)人員的技術(shù)和素質(zhì)水平，才能從源頭上保證公路施工質(zhì)量。常見的公路病害主要有水毀、坍方、滑坡、沙害、雪害、路基凍脹、沉陷、翻漿、冰毀以及路面破損等，而種種跡象表明公路使用性能和耐久性不僅和設(shè)計方、使用條件有 關(guān)系，而且與施工方的施工水平息息相關(guān)。路基工程作為公路建設(shè)中的基礎(chǔ)工程和隱蔽工程，是最容易出現(xiàn)問題的方面，本文就路基工程中土石方工程、特殊路基處理、路基排水等方面進(jìn)行總結(jié)分析。 關(guān)鍵詞：路基 荷載穩(wěn)定性質(zhì)量含水量防治 F253 A 路基是路面的基礎(chǔ)，它和路面共同承受行車荷載的作用，沒有堅固、穩(wěn)定的路基就沒有穩(wěn)固的路面，路基的強度和穩(wěn)定性是保證路面強度和穩(wěn)定性的先決條件，路基的強度與穩(wěn)定性，受水、溫度、土質(zhì)的影響，路基的常見病害就是沉陷，而由于路基土中含水量偏大造成壓實度不足引 起沉陷的事例最多，因為土中的水分過大，土粒被水膜包圍而分散得過遠(yuǎn)，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，在壓實工作中經(jīng)常注意并檢查土的含水量，并視需要采取相應(yīng)措施，盡可能消除和減輕水對路基造成的危害。 確保路基強度和穩(wěn)定性的手段路基強度，壓實度，含水量。先進(jìn)的設(shè)計施工是確保路基強度的先決條件，而嚴(yán)格檢查、測試才能使好的設(shè)計和施工落到實處，所有的路基填料都要經(jīng)過施工監(jiān)理人員檢驗并認(rèn)可才能使用。另外，在合理使用路基填料方面，對于用不同強度的土所填路 基的部位也是很講究的，特別是土質(zhì)變化較多的路段更應(yīng)引起注意，不允許將值較大的土填在 B值較小的土層下面，也不允許將較小的土填在路基頂部。 1 確保路基強度的有效措施 高等級公路沿線及附近的水文、地質(zhì)和筑路材料的調(diào)查、試驗是保證路基強度和穩(wěn)定性的基本條件。因此，不論是施工監(jiān)理人員，還是承包單位，都必須集中全力，認(rèn)真細(xì)致地做好沿線土質(zhì)調(diào)查和取樣試驗工作。關(guān)于水文地質(zhì)調(diào)查和試驗方面的工作，除調(diào)查當(dāng)?shù)氐臍鉁睾徒涤炅客?，還應(yīng)調(diào)查地下水的深度、流量、流向，以便采取相應(yīng)的處治措施和選擇合適 的路基材料。關(guān)于土質(zhì)調(diào)查和試驗，主要是調(diào)查挖方路基頂部填方原地面以下的土壤類型。對于軟土地段，還要做貫入度、沉降、固結(jié)試驗，并根據(jù)試驗結(jié)果，提出相應(yīng)的處治方案。關(guān)于筑路材料的調(diào)查和試驗，主要是對沿線挖方及附近的各類土壤進(jìn)行全面的調(diào)查和試驗，摸清可用作填料土的質(zhì)量和數(shù)量，以便合理地調(diào)配使用。尤其在丘陵和山區(qū)地段，土質(zhì)變化是很大的，每個山頭挖方的深度不同，土質(zhì)也不一樣，切不可草率從事。 2 壓實度是填土工程的質(zhì)量控制指標(biāo)。 先取壓實前的土樣送試驗室測定其最佳含水量時的干密度，此為最大干密度。再 取壓實后的土樣送試驗室測定其實際干密度，用實際干密度除以最大干密度即是土的實際壓實度。用此數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的壓實度比較，即可知道土的壓實程度是否達(dá)到了質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 2 1 公路路基的壓實度是體現(xiàn)整個公路結(jié)構(gòu)質(zhì)量的關(guān)鍵 .以路基能夠達(dá)到最大干密度、最佳壓實度為目標(biāo)來確定實際施工操作方法及目標(biāo) ,提高了對填土厚度控制、含水量控制、碾壓程序及壓實度檢測的系列控制措施 ,確定了最少碾壓遍數(shù) ,達(dá)到最佳壓實效果的方案 ,保證公路路基的結(jié)構(gòu)質(zhì)量 2 2 在路基施工過程中，為控制好路基壓實質(zhì)量，提高現(xiàn)場壓實機械的工作效率 ，需要重點做好四方面工作： 1）通過試驗準(zhǔn)確確定不同種類填土的最大干密度和最佳含水量。 2）是現(xiàn)場控制填土的含水量。實際施工中，填土的含水量是一個影響壓實效果的關(guān)鍵指標(biāo)，路基施工中當(dāng)含水量過大時應(yīng)翻松晾曬或摻灰處理，降低含水量；當(dāng)含水量過低時，應(yīng)翻松并灑水悶料，以達(dá)到較佳的含水量。 3）是分層填筑、分層碾壓。施工前，要先確定填土分層的壓實厚度。最大壓實厚度一般不超過 20 厘米。 4）是加強現(xiàn)場檢測控制。填筑路基時，每層碾壓完成后應(yīng)及時對壓實度、平整度、中線高程、路基寬度 等指標(biāo)進(jìn)行質(zhì)量檢測，各項指標(biāo)符合要求后方能允許填筑上一層填土。 3 導(dǎo)致路基濕度變化的水源有以下三種 3 1 大氣降水，通過路面、路肩和邊坡滲入； 3 2 邊溝水及排水不良時的地表積水，以毛細(xì)水的形式滲入； 3 3 靠近地面的地下水，借助毛細(xì)作用上升到路基內(nèi)部。 4 地表水來源 4 1 雨雪直接降落到路面和路基工作區(qū)域內(nèi)的大氣降水形成的地表徑流。 4 2 從路基上方地面匯流進(jìn)入路基工作區(qū)內(nèi)的徑流。 4 3 沿水道由遠(yuǎn)而近流來橫貫路基的河、溪水流 。 5 地下水來源 5 1 從地面滲入地下尚未達(dá)到局部隔水層或透水層的上層之流水。 5 2 在地面以下第一個隔水層以上的含水層中的潛水。 鑒于以上地表水和地下水的存在，在不同程度上將對路基產(chǎn)生危害，必須做好地基的排水。 6 防治措施 對于以上兩種水源，采用地面排水?？h鄉(xiāng)公路路基地面排水主要是通過全線貫通的邊溝來進(jìn)行的，邊溝的橫斷面形狀常用的有梯形、矩形、三角形。一般情況下，土質(zhì)邊溝采用梯形，內(nèi)側(cè)邊坡不陡于 1： 1.5，公路過街路段邊溝宜采用漿砌片石矩形邊溝。 為了保證邊溝迅速排水，邊溝縱坡一般與路線縱坡一致，并不得小于 0.5%，以防淤積。 7 影響路基的水流可分為地面水和地下水兩大類，與此相適應(yīng)的路基排水工程，則分為地面排水工程和地下排水工程。 7 1 中央分隔帶排水及護坡道 中央分隔帶排水設(shè)施是由于高等級公路的修建才出現(xiàn)的。中央分隔排水設(shè)施由縱向排水溝（明溝、暗溝）、滲溝、雨水井、集水井、橫向排水管等組成。至于采用何種形式，可視公路等級及排水條件設(shè)計適合于本地區(qū)的中央分隔帶排水溝管形式。 7 2 排水設(shè)計對于公路路基的穩(wěn)定性 及路面的使用壽命有著顯著的影響。公路排水設(shè)計應(yīng)包含以下兩個方面的內(nèi)容：其一是要考慮如何減少地下水、農(nóng)田排灌水對路基穩(wěn)定性及強度的影響，一般稱之為第一類排水；其二是要考慮如何將路表水迅速排出路基之外，最大限度地減少雨水對路基、路面質(zhì)量的影響，減少因路表水排水不暢或路表水下滲對路基、路面結(jié)構(gòu)和使用性能產(chǎn)生的損害，這稱為第二類排水。 第一類排水設(shè)計通常采用適當(dāng)提高路基最小填土高度或在路基底部設(shè)置隔水墊層等辦法。施工期間一般都考慮在施工前開挖臨時排水邊溝，排除施工期地表水并降低地下水，同時在路基底部摻加低劑量石灰處 理設(shè)置 40cm 厚的穩(wěn)定層等。采用這一系列措施可起到事半功倍的效果。第二類排水設(shè)計一般包括： 1)通過路面橫坡、邊溝、邊溝急流槽等，將路表水迅速排出路基以外； 2)設(shè)計中央分隔帶縱向碎石盲溝、軟式透水管及橫向排水管，將施工期進(jìn)入中央分隔帶的雨水及運營期中央分隔帶的下滲水迅速排出路基之外； 3)設(shè)計泄水孔以迅速排除橋面水； 4)設(shè)計中采用瀝青封層、土路肩縱橫向碎石盲溝或排水管，將滲入路面面層的水引出路基之外。公路路基邊坡的質(zhì)量和狀態(tài)能否持久而穩(wěn)定、能否經(jīng)得住各種因素的影響 而不損壞，通常用邊坡穩(wěn)定性來評價。邊坡的地質(zhì)條件、水文條件、地形地貌和新構(gòu)造運動等自然因素是對邊坡穩(wěn)定性起決定作用的關(guān)鍵因素，而地下采掘、開挖坡腳、人工削坡等人類的工程活動對邊坡穩(wěn)定性負(fù)有重大影響。路基邊坡穩(wěn)定性 (或狀態(tài)改變及損壞 )是上述因素綜合作用的反映，邊坡穩(wěn)定性和各種因素構(gòu)成一個相互聯(lián)系、相互影響的整體、其中任何一個因素的改變往往會誘導(dǎo)其它因素改變，進(jìn)而引起邊坡原有穩(wěn)定狀態(tài)發(fā)生改變。 8 路基邊坡?lián)p壞形式及特點 路基邊坡在自然條件下的損壞，有多種形式和各自的特點。 8.1 滑坡部分巖 (土 )體在重力作用下沿著一定的軟弱面(帶 )緩慢地、整體地向下移動，一般分蠕動變形、滑動破壞和漸趨穩(wěn)定等三個階段。因下伏巖層壓縮，邊坡沿巖 (土 )體內(nèi)較陡的結(jié)構(gòu)面發(fā)生整體下坐（錯）位移，稱為坐 (錯 )落。組成邊坡的巖 (土 )體常不發(fā)展為連續(xù)的滑動面，而順著邊坡方向發(fā)生塑性變形，則稱為傾倒。 8.2 崩塌整體巖 (土 )塊脫離母體、突然從較陡的邊坡上崩落下來，并順著邊坡猛烈翻轉(zhuǎn)、跳躍，最后堆積在坡底，稱為崩塌。懸崖陡坡上的個別巖塊突然下落，稱為墜落的巖塊或危石。 8.3 剝落 邊坡表層巖 (土 )體長期遭受風(fēng)化，在沖刷和重力作用下巖 (土 )屑 (塊 )不斷地沿著邊坡滾落、堆積在坡底，即為剝落。 9 影響路基邊坡穩(wěn)定性的主要因素 影響路基邊坡穩(wěn)定性的因素包括地質(zhì)條件、水文條件、新構(gòu)造運動、地形地貌、自然氣候和人類的工程活動等。 9.1 地質(zhì)條件 9.1.1 巖 (土 )體的地質(zhì)性質(zhì)巖 (土 )體的力學(xué)性質(zhì)決定了邊坡穩(wěn)定性的喪失方式，如堅硬巖石邊坡失穩(wěn)以崩塌和結(jié)構(gòu)面控制型失穩(wěn)為主，而軟弱巖石則以應(yīng)力控制型失穩(wěn)為主。巖 (土 )體的工程地質(zhì)性能越好，邊坡穩(wěn)定性越高。 9.1.2 地質(zhì)構(gòu)造因地質(zhì)構(gòu)造關(guān)系到巖 (土 )體結(jié)構(gòu)面的發(fā)育程度、規(guī)模、連通性、充填程度和充填物成分、以及結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)出狀態(tài)對邊坡穩(wěn)定性的影響，因此在分析巖 (土 )體結(jié)構(gòu)面對邊坡穩(wěn)定性的影響時，要充分注意巖 (土 )體結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)出狀態(tài)與邊坡面的相互關(guān)系，亦即結(jié)構(gòu)面與邊坡面的組合不同，邊坡穩(wěn)定性分為反傾穩(wěn)定、順傾穩(wěn)定等不同形式。 9.2 水文條件 “ 十個邊坡九個水 ” 形象地說明了邊坡穩(wěn)定性與地下水的活動關(guān)系。由于巖 (土 )體的力學(xué)性質(zhì)受水的影響很大，地下水富集程度的提高不僅增大邊體下滑力，而且降低軟弱夾層和結(jié)構(gòu)面的抗剪強度，導(dǎo)致 滑動面的抗滑力減小。因此，治理邊坡也往往是由于改善了水文 (地質(zhì) )條件而獲得成功。 9.3 新構(gòu)造運動新構(gòu)造運動 (地震 )最容易引起邊坡形態(tài)、產(chǎn)出狀態(tài)及水文 (地質(zhì) )條件發(fā)生改變而導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)，其原因是地震產(chǎn)生的水平地震附加力促使邊坡的下滑力增大、滑動面的抗滑力減小。 9.4 地形地貌邊坡的形態(tài)和規(guī)模等地貌因素對邊坡穩(wěn)定性的影響較為明顯，即不利形態(tài)和規(guī)模的邊坡往往在坡頂產(chǎn)生張應(yīng)力，并引起坡頂出現(xiàn)裂縫；在坡底產(chǎn)生剪切應(yīng)力而促成剪切破壞帶，這些作用均極大地降低邊坡的穩(wěn)定性。此外，邊坡面與地質(zhì)結(jié)構(gòu)面的不 利組合還會導(dǎo)致邊坡結(jié)構(gòu)控制型失穩(wěn)。 9.5 自然氣候大氣降雨是地下水的主要補給源，氣候類型不同時大氣降雨量也不同。因此在不同的地區(qū)，由于大氣降雨量不同，即使其它條件相同，邊坡穩(wěn)定性也不相同。 10 路基邊坡的防護與加固 10 1 1)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境、工程地質(zhì)和施工材料等情況，因地制宜、就地取材，選用適當(dāng)?shù)墓こ填愋突虿扇【C合措施，以保證公路路基的穩(wěn)定，并不要隨意取消或減少必要的邊坡防護工程措施。 2)在不良的氣候和水文條件下，對粉砂、細(xì)砂與易于風(fēng)化的巖 (土 )石 邊坡以及黃土類邊坡，均宜在土石方施土后及時防護。 3)對于沖刷防護，一般在水流流速不大及水流破壞作用較弱地段，在沿河路基邊坡設(shè)砌石護坡、石籠和水泥混凝土預(yù)制板等，以抵抗水流的沖刷和淘刷。 4)坡面防護一般不考慮邊坡地層的側(cè)壓力，故要求防護的邊坡有足夠的穩(wěn)定性。 5)對高而陡的防護構(gòu)造物，設(shè)計和施工時要設(shè)置便于檢查、維修的安全設(shè)施。 10.2 坡面防護 10.2.1 種草及鋪草皮 種草和鋪草皮防護適用于邊坡穩(wěn)定，坡面沖刷輕微，且宜于草類生長的土質(zhì)路堤 和路塹邊坡，用以防止表面水土流失、固結(jié)表土、增強路基的穩(wěn)定性。 10.2.2 植樹 在路基邊坡上合理地植樹，對于加固路基有良好的效果。也可和種草、鋪草皮配合采用，使坡面形成良好的防護層。 10.3 沖刷防護 公路路基和邊坡的沖刷防護技術(shù)設(shè)施包括護面墻、干砌片石、漿砌片石、水泥混凝土預(yù)制塊等。 10.3.1 護面墻防護 為了覆蓋各種軟質(zhì)巖層和較破碎巖石的挖方邊坡，免受大氣因素影響而修建的墻，稱為護面墻。護面墻多用于風(fēng)化的云母片巖、綠泥片巖、泥質(zhì)頁巖、千枚巖 及其它風(fēng)化嚴(yán)重的軟質(zhì)巖石，以防止繼續(xù)風(fēng)化。護面墻除自重外，不承受其它荷載和墻后的壓力。因此，護面墻所防護的挖方邊坡陡度應(yīng)符合極限穩(wěn)定邊坡的要求。 10.3.2 干砌片石防護 較軟的土質(zhì)路基邊坡因雨水沖刷會發(fā)生泥流、拉溝與小型溜坍，或有嚴(yán)重剝落的較質(zhì)巖層邊坡，周期性浸水的河灘等均可采用干砌片石防護。 10.3.3 漿砌片石防護 路基邊坡小于 1:1 的土質(zhì)或巖石邊坡的坡面防護采用干砌片石不適宜或效果不好時，可采用漿砌片石護坡。采用漿砌片石護坡時應(yīng)在路堤沉實或壓實后施工，以免因路 堤的沉降而引起護坡的損壞。 10.3.4 水泥混凝土預(yù)制塊防護 在選擇設(shè)計路基邊坡沖刷防護類型時，有些地區(qū)缺乏片石、塊石材料，此時可選擇水泥混凝土預(yù)制塊防護。它比漿砌片石防護能抵抗較大的水流速度和波浪的沖擊。 論文主要對路基施工中的土石方工程、特殊地基處理以及路基的排水作了介紹說明，針對特殊地基的處理采用了較大篇幅，其中針對不同地基采取不同的施工工藝，主要是提高地基承載能力和保持路基整體穩(wěn)定性 。 參考文獻(xiàn) 1李朝輝 .公路施工技術(shù) M人民交通出版社， 2008 2本書編委會公路質(zhì)量員 M中國建材工業(yè)出版社，2009 3聞德云公路工程施工監(jiān)理質(zhì)量控制技術(shù)手冊 M人民交通出版社， 2010 4王首緒公路施工組織及概預(yù)算 M人民交通出版社， 2007 5馬先超公路路基施工方法與質(zhì)量控制相關(guān)探討 J四川建材， 2010 6孫穎，孔曉波公路路基施工管理重點的分析 J中國新技術(shù)新產(chǎn)品 工程技術(shù) , 7徐永遠(yuǎn)，方大云高速公