基于公路沿河路基設(shè)計及穩(wěn)定性分析

高虹虹

(晉中市新奧交通設(shè)計所有限公司，山西 晉中 030600)

1 影響公路沿河路基穩(wěn)定的因素

公路沿河路基穩(wěn)定性影響因素有很多，很多研究學(xué)者深入展開研究和分析，結(jié)合工程經(jīng)驗做出總結(jié)分析，具體來說，包含下述幾個方面：第一，地形地貌、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、巖土結(jié)構(gòu)等，會給沿河路基的穩(wěn)定性造成很大的影響。第二，非地質(zhì)方面的因素，比如氣候條件、自然災(zāi)害、人類活動等等，這些是地基失穩(wěn)的主要誘發(fā)因素，主要是通過水的作用而造成路基失穩(wěn)的問題。第三，綜合作用影響，各個方面因素共同作用下，導(dǎo)致路基發(fā)生失穩(wěn)的問題。

2 公路沿河路基的破壞形式

2.1 河水沖刷與淘蝕

河水沖刷與淘蝕是公路沿河路基破壞的主要形式，在路基邊坡的位置上，長期或者周期性的存在水流沖刷侵蝕作用，尤其是在汛期，大量的降水造成河道內(nèi)水位升高、水流量比較大，而邊坡中的塊石比較小，石屑與土壤的含量較少，坡度也比較陡，所以在這些物質(zhì)被沖走后，很多情況下都會導(dǎo)致路基坍塌的事故問題，如果出現(xiàn)了缺口或者損壞超過一般，都會給沿河公路造成很大的損壞。

2.2 翻漿

翻漿是目前公路沿河路基出現(xiàn)路基坡腳損壞的重要因素，多數(shù)都是在水的浸泡之下而產(chǎn)生的，土內(nèi)的水分不斷的向上移動，路基上部含水量日益升高，比如春融期間，因為路基內(nèi)含水量比較高，強度會快速的下降，再加上車輛行駛的作用之下，導(dǎo)致路面出現(xiàn)彈簧、裂縫、鼓包、冒泥等病害問題，這就是翻漿。在沿河公路項目中國，翻漿問題主要是路基潮濕、河水浸泡之下所引發(fā)的，導(dǎo)致路基結(jié)構(gòu)性能下降。

2.3 水毀

由于沿河公路項目建設(shè)區(qū)域的地形條件異常復(fù)雜，坡陡彎急，路面狹窄，防護工程不到位的情況比比皆是。而河流的變化是無常的，尤其是在洪水期內(nèi)，會導(dǎo)致水漫過路面而發(fā)生侵蝕的問題。同時，洪水中還會夾帶樹枝、泥石等，造成河道的淤堵，某些部位水位突然升高，加上連續(xù)降雨造成河流水位升高，產(chǎn)生巨大的沖擊力，使得路基失穩(wěn)、坍塌。

2.4 泥石流

泥石流的發(fā)生是非常嚴(yán)重的自然災(zāi)害，在暴雨地區(qū)短時間內(nèi)會形成較大的山洪，在積水落石區(qū)有比較多的松散堆積物，在坡面受到?jīng)_刷作用下而產(chǎn)生坍塌、崩塌、損壞等問題，這就會引發(fā)泥石流的災(zāi)害。這是常見的山區(qū)災(zāi)害，對于公路再次致命性的沖擊，交通斷絕無法通行。

3 對山區(qū)公路沿河路基穩(wěn)定性控制措施

3.1 設(shè)計方面

第一，嚴(yán)格落實現(xiàn)場勘察工作，對于地形地貌、水文條件全面掌握，獲取充足的地質(zhì)資料性信息，對于不良地質(zhì)條件的路段，應(yīng)加強設(shè)計與分析，從而規(guī)避不良地質(zhì)條件的影響。考慮到公路項目建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)，進行多方面的方案對比，選擇最優(yōu)化的線路設(shè)計方案。路線必經(jīng)的沿河路段，可以選擇使用換土或者摻白灰、水泥等方式提升結(jié)構(gòu)強度，從而降低災(zāi)害的影響。第二，確定最佳道路斷面形式。因為填挖現(xiàn)場的情況有差異，道路橫截面的形式也會不同，可以分為路堤、路塹、填挖結(jié)合的方式。路堤是應(yīng)用巖石填筑而形成的路基，路塹則是通過天然地面開挖所形成的路基，這是基本的路基形式。如果天然路基的橫坡度較大，而路基寬度也比較大，這就需要在一側(cè)開挖另外一側(cè)填筑，這就是填挖結(jié)合的路基，以提升結(jié)構(gòu)的性能和質(zhì)量。第三，保證路基最小填筑高度合格，應(yīng)該確保不會因為地面水、地下水、毛細(xì)水、凍脹等作用導(dǎo)致穩(wěn)定性不合格的情況，遵循道路設(shè)計的規(guī)范和要求，考慮到土基的干濕類型以及毛細(xì)水位的高度，保證最小填筑高度滿足要求，在路基填筑高度無法達到標(biāo)準(zhǔn)的情況下，要選擇合適的處理措施，提升防水效果。第四，確定路基填料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。在公路工程設(shè)計方案中，確定路基填料的最小強度與最大粒徑的要求。在路基填筑中，種植土、腐殖土、淤泥土等劣質(zhì)土禁止應(yīng)用到施工中。礫類土是優(yōu)先選擇的路床填筑材料，通常要將土質(zhì)較差的材料鋪設(shè)在底部。第五，路基邊坡的高度符合要求，做好邊坡質(zhì)量控制，并落實穩(wěn)定性計算和分析。填方邊坡高度較高的情況下，可以在邊坡中間的部位上設(shè)置邊坡平臺，底部設(shè)置碎落臺。第六，全面落實工程防護的設(shè)計，在路基邊坡的設(shè)計中，要加強擋土墻的設(shè)計，符合地質(zhì)條件的需要，并進行滑動、傾覆穩(wěn)定性與應(yīng)力計算，從而提高結(jié)構(gòu)性能，滿足工程運行安全性標(biāo)準(zhǔn)。此外，周邊的地質(zhì)、水文、自然環(huán)境等條件，結(jié)合區(qū)域地形和水系情況，在不破壞工程周邊河流水系的基礎(chǔ)上，堅持經(jīng)濟適用原則，進行道路路基排水系統(tǒng)設(shè)計，根據(jù)路基排水系統(tǒng)的不同用途和功能，將其分為地下排水系統(tǒng)和地表排水系統(tǒng)，采用高低差系統(tǒng)建設(shè)方式，有效降低道路路面積水高度，防止地表水向路基內(nèi)部滲透；另一方面，路基防護設(shè)計工作，在路基周邊建設(shè)防護坡，對路基進行加固和支擋，重點對挖方邊坡及填方路段進行防護設(shè)計，根據(jù)邊坡風(fēng)化程度和性質(zhì)采取具體的防護措施，提高道路路基的整體穩(wěn)定性。

3.2 施工方面

(1)加強現(xiàn)場組織設(shè)計，明確施工工藝流程和標(biāo)準(zhǔn)，確定結(jié)構(gòu)物與路基的關(guān)系，合理優(yōu)化高填方路段，確保各項工作順利實施，同時加強現(xiàn)場的人員、設(shè)備、材料的調(diào)配和使用，促進項目保質(zhì)保量的完成。(2)在項目實施前進行準(zhǔn)備，對于現(xiàn)場各個區(qū)域的填、挖情況進行全面分析，關(guān)鍵性部件實施勘察，明確地質(zhì)條件，確保項目施工順利的進行。(3)將現(xiàn)場地表的不良土質(zhì)清理干凈，并進行壓實施工，地表沒有存在任何的植被、樹根與垃圾，同時加強壓實度控制，使用大噸位振動壓路機完成壓實施工。(4)水對于路基的強度、穩(wěn)定性存在直接影響，很多沿河路基病害都是水的侵蝕而造成的。因此，在路基施工前，對現(xiàn)場做出合理規(guī)劃與分析，設(shè)置截水溝、排水溝等設(shè)施，尤其是雨季應(yīng)加強巡視和檢查，并根據(jù)情況布置暗溝、盲溝、滲溝等。(5)路基填筑實施前，應(yīng)加強填土性質(zhì)的分析和試驗，不會有不合格的路基材料應(yīng)用到填筑中。在項目實施前，進行測量放樣，設(shè)置臨時水準(zhǔn)點與坐標(biāo)點，并進行現(xiàn)場記錄。路基坡腳放樣的精度合格，路基寬度符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，將表面的雜草、樹根、淤泥清理干凈，并開展整形壓實施工，達到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。(6)路基填筑才能分層填充、分層壓實的方式，每一層厚度控制在15 cm左右為宜。同時，不同性質(zhì)的材料不能混合填筑施工。在填筑時采用全幅填筑的方法，一次性完成整個寬度結(jié)構(gòu)的填筑施工，不能存在幫寬的情況。現(xiàn)場施工環(huán)節(jié)，結(jié)合壓實機具展開現(xiàn)場檢驗和分析，每一次取土坑的土運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后開展攤鋪施工，測量松土厚度尺寸，并且每填筑一層都要檢測路堤寬度，從而達到路基結(jié)構(gòu)壓實度標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié) 語

綜上所述，路基是公路工程的重要組成結(jié)果，強度、穩(wěn)定性、剛度必須滿足要求，才能達到交通通行的標(biāo)準(zhǔn)。在現(xiàn)代社會發(fā)展中，沿河公路建設(shè)的數(shù)量增多，對于山區(qū)交通狀況的改善有著積極的作用，所以要重視公路沿河路基的設(shè)計與施工，提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，具備較高的防護能力，符合現(xiàn)場運行的標(biāo)準(zhǔn)，對于現(xiàn)代道路交通事業(yè)發(fā)展有著重要作用。