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公路路基防護設計與加固技術措施分析

發布時間:2020/10/21
公路作為一項重要的基礎設施,是人們出行,生產生活物資運輸必不可少的條件,且在一定程度上也影響著社會的發展水平。在公路建設過程中,最關鍵的就是公路的路基施工,其施工質量直接影響著整個公路的穩定與安全。為延長公路的使用壽命,必須采取有效的措施強化對公路路基的防護設計和加固工作。
1公路路基防護與加固的基本標準
1.1路基結構的穩定性
穩定性是路基結構最關鍵的指標,也是路基防護和加固工作需要解決的首要問題。隻有保證路基結構的穩定性,才能承受車輛經過時所附加的重力及外界環境造成的不利影響。所以在進行公路路基施工時,必須采取一定的措施,排除不穩定的因素,實現公路路基的穩定性。
1.2路基強度達到標準
由於公路的建設受到環境及自然條件的影響較大,所以影響公路路基不穩定的因素也不相同,為有效的完成路基防護和加固工作,必須對影響路基穩定的因素做出合理的處理。相對於公路的設計工作而言,公路投入使用後,路基結構會隨著很多因素的變化而改變,在這個過程中路基的強度也會隨之有所下降。所以預見性對路基防護和加固工作非常重要,在實際工作中必須嚴格控製路基的施工標準,充分考慮外界條件對路基的影響,並預先做好防護措施。
1.3路基整修科學到位
在對路基進行防護和加固施工中,為更好的發現路基出現的缺陷,更加科學合理的完成這項工作,就應定期對路基進行係統的整修。在整修前首要工作是開展路基的填築工作,直至其達到標準高度,經過平整和實地測量後才能進入整修施工。其施工方法包括兩種:機械施工和人工施工。無論采用哪種施工方法都要注意兩點:第一是對坡麵的整修施工,第二是對邊溝內的雜物要清除幹淨。施工中要以正確的理念為指導,采取科學合理的措施,完成這項工作。
2公路路基防護設計
隨著經濟的不斷發展,公路交通事業也出現了前所未有的進步,公路的建設也隨之增多。由於路基不僅要承受公路自身的重量,還要承受路麵通過車輛的重量,同時也受到雨雪等外力的作用,多種原因導致路基裂縫、下沉及塌陷等問題的出現,對公路的壽命及安全極為不利。由此可見,對路基進行有效的防護和加固處理,有利於保證公路的質量及行車安全。
2.1邊坡坡麵的防護措施
2.1.1植被防護法。植被防護法相對於其他防護方法,如混凝土防護法等,具備較多的優勢。首先,其施工技術十分簡單,有利於節約成本,減少勞動力和物資的投入。其次,在穩固路基的同時,優化了自然環境,對土壤起到保護作用。
2.1.2混合防護方法。路基坡麵所處的地理位置不同,也會造成其自身具備的地質水文條件各有不同,由此也會造成不同的病害。所以,為確保坡麵防護措施實用有效,達到預期的防護目標,就必須因地製宜,根據不同的環境采取不同的防護措施。在各種防護措施中,種草防護和格網防護所用最為常見。施工人員在開展種草防護時應注意把土壤、草籽和肥料混合均勻,以實現草坪植生帶。如遇路基坡麵的坡度超出一定標準的情況,為實現更好的防護效果,還應配合使用切石框格,形狀以方形和菱形為主。
2.1.3部位不同,防護措施也各異。對處於不同部位的坡麵所采取的防護措
施也應有所變化。如護麵牆常用於路塹邊坡,此時所用的護麵牆應具備窗孔或是連接成片。混凝土預製塊多用於路堤邊坡。而高強塑料網格噴漿、噴射纖維混凝土等則用於易破裂的岩石路塹邊坡,隻有這樣才能達到最好的防護效果。
2.2衝刷防護
衝刷保護主要是針對沿河路堤這種情況采取的防護措施。有許多的公路建設都是在水周邊,其路基經常會受到來自河水、海水甚至是雨水的反複衝刷。為避免路基在衝刷過程中遭到破壞就必須提高路基的抗衝刷能力,這也是施工過程中要完成的主要目標。為保證路基的穩固,就要加強對堤岸的加固處理。一般可采取兩種防護措施,包括直接防護和間接防護。直接防護具備多樣化特點,有很多的防護方式,對其分類和應用範圍逐一說明:植物防護在使用時需具備兩個條件,首先公路與水流走向應保持統一,其次不能經常受到海水或是河水的衝刷。而對於長期經受水流沖刷的部位則應采用砌石防護法進行防護。還有更特殊的情況就是路基建設在河水或是海水之中,此時應以拋石作為防護措施。另外,對於坡度陡峭的路基邊坡的防護應以浸水擋土牆為主。間接防護與直接防護不同,為實現對公路路基的防護效果,通過丁壩、順壩等基礎設施的建設,變更河水和海水的水流方向。
2.3支擋防護
支擋防護以擋土牆為主,是除上述兩種防護措施以外的第三種防護措施,在公路路基防護中也占據著重要地位。相較於前兩種防護措施,擋土牆優勢在於占據空間小。所以這種防護方式逐漸在各大型公路的路基防護施工中大範圍應用。因為擋土牆具備不同的結構,其使用方法也不一樣,據此劃分,可分為多種類型。其中,重力式擋土牆的工作原理在於實現平衡和路基土體穩固的前提是依靠自身的重力,其優點在於設計和施工都較為簡便,使用範圍較廣,在路基土質好,牆體較低和石料充足這幾種情況下都能使用。而在沿河路堤或基坑開挖時多用柱板式擋土牆。
3公路路基的加固技術措施
3.1機械碾壓法
機械碾壓法常用於路基加固工作,對於工作中是否采用這種方法的關鍵是由路基填土的位置及性質決定的。如果其位置在地下水位以上,填土性質又為雜填土或是層次較淺的不飽和黏土,這種情況下則需采用機械碾壓法。因為公路路基必須具備一定的強度及穩固性,隻有這樣才能保證公路的質量。評定公路路基是否合格通常以壓實度作為基本標準,如壓實度不符合要求,則會因此產生一係列的問題,如路基出現塌陷等。而機械碾壓法可有效的解決這個問題,在加固工作中通常采用推土機、壓路機等設備對路基進行壓實。但是要特別注意的是,在進行壓實工作時,施工人員必須充分了解施工路基的設計標準及所需強度和壓實度,在這個前提下不斷的碾壓。由於機械自身具備一定重量,在碾壓時又會向下施加足夠的力,所以在反複的碾壓中可將路基中鬆散不實的材料壓實,並保持其穩定性。通過壓實工作實現路基結構的堅固。   3.2換填土層法
在公路路基的加固工作中經常會遇到路基的底層材質為水分含量相對較大的又濕潤又鬆軟的土層,這就需要采用換填土層法進行加固工作。為順利完成換填土層,首先需要對公路的路基進行處理,挖開並取出其底層規定標準內濕軟土,同時換以性質相對穩定的,且含水少,但對吸水有利的材料。在實際工作中,由於礦渣、砂和碎石等具備這些條件,所以常被用做換填材料使用。此外,土質材料也常被混入換填材料中使用,土質材料的加入可使換填材料更加穩定,強度更大。但是,在加入土質材料時還應保證所用土質材料也必須具備較高的穩定性,同時不具備侵蝕性。這種加固方法相對於其他方式優勢在於,可在短期內有效的排出土層中的水分,降低並消除其膨脹性指標,保證路基質量符合要求。
3.3注漿加固法
目前對於公路的加固工作中,注漿加固法應用也非常廣泛,劈裂式、壓密式、滲透式和噴射式注漿法是其工作的基本方式,其工作主要利用力氣壓、電化學原理以及液壓等為工作原理。而具體操作方法是在路基內部填充一定配比的漿液,而漿液進入路基內部應以溶液管為路徑。這就需要施工人員將漿液置於溶液管內,並將溶液管送入路基內部,在這個過程中需保證漿液均勻遍布路基內部。經過一定的時間,漿液就會與路基材料相互融合,緊密連接在一起,使地基的穩定性得以提高。同時,也可排出材料內部多餘的水分,縮小間隙,增強路基的密度。
3.4樁基加固法
碎石樁和生石灰樁是樁基加固法應用過程中最基本的樁基類型,以下分別說明:①碎石樁。目前國內的碎石樁主要劃分為振衝式、錘擊式與預配式,其劃分的依據是其成樁過程的不同。對以上三種方式進行詳細的分析對比發現,振衝式碎石樁具備更多的優點。首先,其工作力度高於其他兩種,具有較高的工作效率,不會造成施工時間上的浪費。其次,其施工簡單,可根據實際情況靈活掌握工作方式。但是,如將其用於軟土地基的加固工作,必須密切注意軟土和碎石兩方麵。在施工前,工作人員應提前做好路基軟土的勘察工作,對軟土層的實際厚度做出相對準確的估算。②生石灰樁。若是公路路基內部土體不實,存在的空隙大則可使用這種方式,以改變路基的強度和密實度。其工作原理是利用化學反應,即在生石灰與路基內部空隙接觸時,由於路基土壤中含有水分,生石灰就會與空隙間發生化學反應而變成熟石灰,並在這個過程中釋放熱量吸走水分。又因為熟石灰不溶於水,具有很強的穩定性,對增加路基強度十分有效。
3.5強夯法
強夯法又叫做動力固結法,所采用的加固工具為重錘,此方法一般用於不飽和的粒徑較大的粗顆粒材質加固使用。這種方法的應用可通過加固軟土地基,提高其對於重量的承載能力。此方法是以重錘不斷的對地基底層夯實,以達到其穩固性。在重錘的提升過程中應使用起吊設備,當重錘達到所需高度時,釋放重錘使其完成自由落體運動,以重錘下降時的重力完成對地基的夯實工作。采用這種加固方法時,必須以施工現場實際情況為準,並進行試驗操作,以確定加固的標準。作為一種新型地基加固方法,其操作十分簡便,技術要求也不高,對大部分土質都可產生良好的加固效果,可有效的提升地基的承載能力。
4公路路基的排水技術措施
為有效防治公路路基的沉降、下陷等質量病害,必須建立健全路基的排水係統。目前,公路路基排水必須做好地麵、路基麵、地下排水3個層麵。
4.1地麵排水
由於公路本身是暴露在外界環境中的,所以其必然受到自然環境的影響。在對其造成影響的自然條件中,水是其中之一。隨著時代的進步,公路施工材料也在不斷的變更,越來越多的新材料應用於公路建設中,這些材料具備更大的密度,更有利於公路質量的提高,但是也為排水工作造成了困難。為完成地麵的排水施工,實現排水的目標,需在公路兩側挖出排水溝,並以混凝土對其鋪砌加固,避免因排水溝造成的公路質量不合格。
4.2路基麵排水
路基麵若有積水必須立即處理,否則長時間的積水,會不斷滲入路基內部,從而導致路基不穩定,容易出現塌陷和開裂等問題。所以為避免路基出現以上問題,提高其穩固性,就不能存在長期積水的情況。
4.3地下排水
在對路基的排水工作中,地底的排水尤為重要,這項工作直接關係著公路的質量。在地底的排水工作中可采用多種方式,其中以挖井和挖滲溝為主。這兩種排水方式可形成滲透性的排水設施,如果所需排水量較大,為保證排水效果,可將特製的滲水管置於滲溝中以增強其排水功能。滲水管通常具備較強的滲水能力,材質多為過濾性能優異的土工織物,非常適合用於地下排水。
結論
綜上所述,在公路的建設和運行過程中,不僅受到自然環境的影響,還受到車流量及載重量的影響,由此產生的道路、路基損壞頻發。而對於路基的防護與加固可有效的提高公路質量,減少公路損壞和交通事故的發生,所以,這項工作必須引起施工單位的高度重視。隻有保證路基的穩定、牢固,才能進一步提高公路的安全係數。

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