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路基是路面的基础, 没有稳定的路基,就没有稳固的路面。当路基松软不稳定,在行车荷载的反复作用下,不仅会引起路面的不均匀沉陷,促使路面过早破坏,而且路基损坏严重时会造成土体位移,危及路基的整体性和稳定性,造成路基的各种破坏。因此,只有对路基工程高度重视,保持路基的整体稳定和变形小,才能提高路面的使用性能和使用寿命。
1.裂缝
1.1质量问题
路基出现裂缝,并以裂缝为界产生轻微沉陷、侧移,甚至形成错台。
1.2原因分析
(1)路基压实不到位,致使产生纵向或横向裂缝,在路基施工中,应适当加宽填土。
(2)路基填至一定高度时宽度不够,进行填补镶边时没有按规定挖台阶和由下而上的分层填筑碾压,造成工程竣工后镶边下沉。
(3)半填半挖路段的路基,在填挖交界处未按规定挖台阶进行分层填筑压实。
(4)路基填筑材料种类繁多,混填造成路基的抗水、压缩等性能产生局部的影响,造成竣工后路基的不均匀沉降.使路面产生纵横向裂缝。
(5)路基填料的含水量不当, 碾压前未进行整平,分层碾压厚度偏厚,碾压时未按规范操作,造成路基压实度不足。
(6)路基基底存在软弱层或坐落于河道处,沟、塘处清表层及其边缘未清除彻底。
(7)新旧路基结合部错台。
1.3防治措施
(1)调查原有公路路基的稳定情况,并对拟拓宽路基范围进行工程地质勘探和水文调查,严格控制路基边坡符合设计要求,杜绝亏坡现象。
(2)半填半挖路段的路基,新旧路基结合部按要求错台并达到夯实要求.
(3)整体道床基层裂缝的控制选择收缩性小的水泥稳定类结构做基层,严格控制最佳含水率, 控制分层厚度,分层压实。
(4)在稳定的斜坡上填筑路堤时,应清除草皮、树根等杂物以及淤泥和腐殖土,并翻松表土,再进行填筑。
(5)对于倾斜度过陡的山坡,以致无法填筑或占地太宽,填方数量甚大,则可视实际情况,充分利用废石方多种形式的修筑支撑或路基。
(6)路基基层存在软弱层时,彻底清除沟、塘淤泥,并选用水稳性好的材料严格分层回填,不宜纵向分幅填筑;严格控制压实度满足设计要求,提高填筑层压实均匀度,填土路基完工后应进行超载预压,预防不均匀沉降。
2.弹簧土
2.1质量问题
路基压实时受压处下陷,四周弹起,呈软塑状态,体积得不到压缩,不能密实成型。路基有“弹簧”的地方,表面有明显的放射性裂纹(粘性土)或疏松(砂性土),远处看可以发现弹簧点处不平整。
2.2原因分析
(1)透水性好与透水性差的土壤混填,且透水性差的土壤包裹了透水性好的土壤。
(2)碾压层下有软弱层,且含水量过大,在上层碾压过程中,下层弹簧反射至上层。
(3)局部填土混入冻土或过湿的淤泥、沼泽土、有机土、腐殖土以及含有草皮、树根和生活垃圾的不良填料。
(4)填土为粘性土且含水量超过击实试验的最佳含水量,或经过翻晒、拌和不均匀,碾压后达不到要求的压实度。
2.3防治措施
(1)填筑上层时,应对下层填土的压实度和含水量进行检查,待检查合格后方能填筑上层。
(2)严禁不同种类土混填,尤其是不能用透水性差的土壤包裹透水性好的土壤。
(3)清除碾压层下软弱层,换填良性土后重新碾压。
(4)路基填土在填筑前要清除混杂的杂草、淤泥等,过湿土及含有有机质的土一律不得使用。
(5)对产生“弹簧”的部位,可将其过湿土翻晒、拌和均匀后用水达到(或接近)击实试验的含水率后重新碾压;或挖除换填含水量适宜的良性土壤后重新碾压。
(6)对产生“弹簧”且急于赶工的路段,可以在不影响行车及道路安全的情况下掺生石灰粉翻拌,待其含水量适宜后重新碾压。
3.翻浆
3.1质量问题
填筑过程中紧前层或当前层填料含水量达饱和、过饱和,在车辆重复作用下,土基承载力极低,使路面出现弹簧、鼓包、挤出泥浆、裂纹、松散、车辙、冒泡等。
3.2原因分析
基床翻浆冒泥、下沉外挤是路基本体变形而引起的病害,主要有以下方面的因素:
(1)冬季路基冻结形成聚冰层,体积膨胀,使路面冻裂或冻胀隆起。春季解冰,造成 排水不良,承载力不足,形成翻浆。
(2)基床土遇水承载力下降,如基床土为膨胀土未更换或改良;排水系统不完善,是形成翻浆的重要条件。
(3)粘性土和非粘性土混填,粘性土含水量大,碾压中粘性土呈泥饼状,形成局产部翻浆。
(4)透水性差的土壤包裹透水性好的土壤,且透水性好的土壤含水量大,形成“水囊”。
3.3防治措施
3.3.1設置不透水隔离层
设置土工膜(板)封闭层或无纺土工纤维渗滤层。对于属于天然地基问题产生的翻浆,可布设土工格栅,土工布,然后填干土碾压施工。
3.3.2增设排水设施
修建管式渗沟,可将地下水排走;修盲沟,一般在路肩上设横向盲沟。如地下水位高,可在边沟底下设置纵向盲沟,以消除或减小地表水和地下水对路基基床的侵害,使基床土保持疏干状态。
3.3.3挖换土壤
主要是提高路面的强度与刚性,扩大其承载能力。为提高路基的强度和抗冻能力,可在路面底层铺砂垫层;把翻浆路段上的土挖开晾晒后重压,或者换填砂性土,压实后重铺路面;不同性质的土应分别填筑,不得混填。
3.3.4换铺粒料
翻浆较严重的路段,把翻浆路段上的稀泥挖除,填以碎石、碎砖或炉渣等粒料,使基面应力降低或均匀分布。
4.路基沉降
4.1质量问题
由于路基工后迅速沉降,致使路面被拉裂,使路面的防水性能遭到严重破坏,在水和荷载的作用下形成大面积的路基沉陷。
4.2原因分析
(1)原地面为软弱土层,清除不到位,路基与地基原状土间没有充分压实,发生地基下沉,侧面剪裂凸起,引起地基下陷。
(2)路基填筑材料因填料选择不当,填注方法不合理,由不同类型的土混填造成路基的抗水、压缩等性能产生局部的变异, 且未作地基土空隙水压观测。路堤受水浸部分边坡陡,施工过程中排水不利,土基含水量过大,压实不足,在荷载和水、温度等综合作用下,堤身可能向下沉陷。
4.3防治措施
(1)重视原地面的处理,加强地基的压实及加固,(下转第250页)(上接第236页)对于原地面横坡或纵坡陡于1:5时应作成台阶状进行处理,并充分压实;路基填筑时彻底清除淤泥、软泥,注意填料宜选用级配较好的粗粒土,严禁用腐土或有草根的土块,用不同填料填筑时应分层填筑时,分层填筑、分层夯实,最大干密度试验土样应与填筑土质相符,使路基填方松铺厚度不超过有关规定,合理配置压实设备,避免超厚填筑不能将所铺层厚内的松土全部碾压达到要求的密实度;及时排除流向路基的地面水或处理好地下水;对于软弱地基上的路基填筑时,对软弱地基进行有效的处理;路堤高度较低的,且可中断行车时,应挖除换上良好的填料,然后按原高度填平夯实;路堤高度较高的,且又不能中断行车时,可采用达砂桩、混凝土桩或松木桩。
(2)对于髙填方路段要考虑早开工,避免填筑速度过快,个别条件容许的高填方路段可以采用注水法进行沉降施工,特别是当年进行路基路面施工的路段沉陷比较严重,路面基层施工尽量晚开工,以便让填土路基有足够的自然沉降时间。
路基病害的防治,应贯彻“预防为主,综合治理”的原则,弄清发生病害的原因,把灾害控制在最低限度。
1)充分注意路基排水。
2)调查路线所经过的自然地理条件,尤其要了解它们的变化规律,为防治路基病害提供基础资料。
3)加强养护、及时治理,以预防或减轻路基病害,并能及早发现病害征兆,有利于及时采取治理措施。
4)严格按标准施工,杜绝发生路基病害的人为因素。
5)综合治理、积极根治,除了做好路基工程自身的病害防治外,还应考虑各种外部因素的影响。
因此,搜集资料,认真考察,综合分析,才能得以采取路基质量问题根治的措施,进而减少或降低路基灾害的发生。
1.裂缝
1.1质量问题
路基出现裂缝,并以裂缝为界产生轻微沉陷、侧移,甚至形成错台。
1.2原因分析
(1)路基压实不到位,致使产生纵向或横向裂缝,在路基施工中,应适当加宽填土。
(2)路基填至一定高度时宽度不够,进行填补镶边时没有按规定挖台阶和由下而上的分层填筑碾压,造成工程竣工后镶边下沉。
(3)半填半挖路段的路基,在填挖交界处未按规定挖台阶进行分层填筑压实。
(4)路基填筑材料种类繁多,混填造成路基的抗水、压缩等性能产生局部的影响,造成竣工后路基的不均匀沉降.使路面产生纵横向裂缝。
(5)路基填料的含水量不当, 碾压前未进行整平,分层碾压厚度偏厚,碾压时未按规范操作,造成路基压实度不足。
(6)路基基底存在软弱层或坐落于河道处,沟、塘处清表层及其边缘未清除彻底。
(7)新旧路基结合部错台。
1.3防治措施
(1)调查原有公路路基的稳定情况,并对拟拓宽路基范围进行工程地质勘探和水文调查,严格控制路基边坡符合设计要求,杜绝亏坡现象。
(2)半填半挖路段的路基,新旧路基结合部按要求错台并达到夯实要求.
(3)整体道床基层裂缝的控制选择收缩性小的水泥稳定类结构做基层,严格控制最佳含水率, 控制分层厚度,分层压实。
(4)在稳定的斜坡上填筑路堤时,应清除草皮、树根等杂物以及淤泥和腐殖土,并翻松表土,再进行填筑。
(5)对于倾斜度过陡的山坡,以致无法填筑或占地太宽,填方数量甚大,则可视实际情况,充分利用废石方多种形式的修筑支撑或路基。
(6)路基基层存在软弱层时,彻底清除沟、塘淤泥,并选用水稳性好的材料严格分层回填,不宜纵向分幅填筑;严格控制压实度满足设计要求,提高填筑层压实均匀度,填土路基完工后应进行超载预压,预防不均匀沉降。
2.弹簧土
2.1质量问题
路基压实时受压处下陷,四周弹起,呈软塑状态,体积得不到压缩,不能密实成型。路基有“弹簧”的地方,表面有明显的放射性裂纹(粘性土)或疏松(砂性土),远处看可以发现弹簧点处不平整。
2.2原因分析
(1)透水性好与透水性差的土壤混填,且透水性差的土壤包裹了透水性好的土壤。
(2)碾压层下有软弱层,且含水量过大,在上层碾压过程中,下层弹簧反射至上层。
(3)局部填土混入冻土或过湿的淤泥、沼泽土、有机土、腐殖土以及含有草皮、树根和生活垃圾的不良填料。
(4)填土为粘性土且含水量超过击实试验的最佳含水量,或经过翻晒、拌和不均匀,碾压后达不到要求的压实度。
2.3防治措施
(1)填筑上层时,应对下层填土的压实度和含水量进行检查,待检查合格后方能填筑上层。
(2)严禁不同种类土混填,尤其是不能用透水性差的土壤包裹透水性好的土壤。
(3)清除碾压层下软弱层,换填良性土后重新碾压。
(4)路基填土在填筑前要清除混杂的杂草、淤泥等,过湿土及含有有机质的土一律不得使用。
(5)对产生“弹簧”的部位,可将其过湿土翻晒、拌和均匀后用水达到(或接近)击实试验的含水率后重新碾压;或挖除换填含水量适宜的良性土壤后重新碾压。
(6)对产生“弹簧”且急于赶工的路段,可以在不影响行车及道路安全的情况下掺生石灰粉翻拌,待其含水量适宜后重新碾压。
3.翻浆
3.1质量问题
填筑过程中紧前层或当前层填料含水量达饱和、过饱和,在车辆重复作用下,土基承载力极低,使路面出现弹簧、鼓包、挤出泥浆、裂纹、松散、车辙、冒泡等。
3.2原因分析
基床翻浆冒泥、下沉外挤是路基本体变形而引起的病害,主要有以下方面的因素:
(1)冬季路基冻结形成聚冰层,体积膨胀,使路面冻裂或冻胀隆起。春季解冰,造成 排水不良,承载力不足,形成翻浆。
(2)基床土遇水承载力下降,如基床土为膨胀土未更换或改良;排水系统不完善,是形成翻浆的重要条件。
(3)粘性土和非粘性土混填,粘性土含水量大,碾压中粘性土呈泥饼状,形成局产部翻浆。
(4)透水性差的土壤包裹透水性好的土壤,且透水性好的土壤含水量大,形成“水囊”。
3.3防治措施
3.3.1設置不透水隔离层
设置土工膜(板)封闭层或无纺土工纤维渗滤层。对于属于天然地基问题产生的翻浆,可布设土工格栅,土工布,然后填干土碾压施工。
3.3.2增设排水设施
修建管式渗沟,可将地下水排走;修盲沟,一般在路肩上设横向盲沟。如地下水位高,可在边沟底下设置纵向盲沟,以消除或减小地表水和地下水对路基基床的侵害,使基床土保持疏干状态。
3.3.3挖换土壤
主要是提高路面的强度与刚性,扩大其承载能力。为提高路基的强度和抗冻能力,可在路面底层铺砂垫层;把翻浆路段上的土挖开晾晒后重压,或者换填砂性土,压实后重铺路面;不同性质的土应分别填筑,不得混填。
3.3.4换铺粒料
翻浆较严重的路段,把翻浆路段上的稀泥挖除,填以碎石、碎砖或炉渣等粒料,使基面应力降低或均匀分布。
4.路基沉降
4.1质量问题
由于路基工后迅速沉降,致使路面被拉裂,使路面的防水性能遭到严重破坏,在水和荷载的作用下形成大面积的路基沉陷。
4.2原因分析
(1)原地面为软弱土层,清除不到位,路基与地基原状土间没有充分压实,发生地基下沉,侧面剪裂凸起,引起地基下陷。
(2)路基填筑材料因填料选择不当,填注方法不合理,由不同类型的土混填造成路基的抗水、压缩等性能产生局部的变异, 且未作地基土空隙水压观测。路堤受水浸部分边坡陡,施工过程中排水不利,土基含水量过大,压实不足,在荷载和水、温度等综合作用下,堤身可能向下沉陷。
4.3防治措施
(1)重视原地面的处理,加强地基的压实及加固,(下转第250页)(上接第236页)对于原地面横坡或纵坡陡于1:5时应作成台阶状进行处理,并充分压实;路基填筑时彻底清除淤泥、软泥,注意填料宜选用级配较好的粗粒土,严禁用腐土或有草根的土块,用不同填料填筑时应分层填筑时,分层填筑、分层夯实,最大干密度试验土样应与填筑土质相符,使路基填方松铺厚度不超过有关规定,合理配置压实设备,避免超厚填筑不能将所铺层厚内的松土全部碾压达到要求的密实度;及时排除流向路基的地面水或处理好地下水;对于软弱地基上的路基填筑时,对软弱地基进行有效的处理;路堤高度较低的,且可中断行车时,应挖除换上良好的填料,然后按原高度填平夯实;路堤高度较高的,且又不能中断行车时,可采用达砂桩、混凝土桩或松木桩。
(2)对于髙填方路段要考虑早开工,避免填筑速度过快,个别条件容许的高填方路段可以采用注水法进行沉降施工,特别是当年进行路基路面施工的路段沉陷比较严重,路面基层施工尽量晚开工,以便让填土路基有足够的自然沉降时间。
路基病害的防治,应贯彻“预防为主,综合治理”的原则,弄清发生病害的原因,把灾害控制在最低限度。
1)充分注意路基排水。
2)调查路线所经过的自然地理条件,尤其要了解它们的变化规律,为防治路基病害提供基础资料。
3)加强养护、及时治理,以预防或减轻路基病害,并能及早发现病害征兆,有利于及时采取治理措施。
4)严格按标准施工,杜绝发生路基病害的人为因素。
5)综合治理、积极根治,除了做好路基工程自身的病害防治外,还应考虑各种外部因素的影响。
因此,搜集资料,认真考察,综合分析,才能得以采取路基质量问题根治的措施,进而减少或降低路基灾害的发生。