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市政路基路面常见病害分析及稳定性影响因素研究

摘 要:市政路基路面裸露在大气之中,其稳定性在很大程度上受当地自然条件的影响。因此,必须在深入调查道路沿线的自然条件的基础上,从总体到局部,从大区域到局部路段对自然情况进行分析研究,掌握其规律及对路基路而稳定性的影响程度,因地制宜地采取有效的工程措施,以确保市政路基路面具有足够的强度。以此为出发点,本文主要对影响路基路面的常见病害及稳定性影响因素进行了详细的阐述。 
关键词:市政路基路面;稳定性;影响因素; 
  1.市政路基路面常见病害分析 
  (1)路基沉陷。指路基表面在垂直方向上产生较大的沉落,它有两种情况:一是路基本身引起的压缩沉陷;二是由于路基下部天然地基承载力不足,在路基自重的作用下引起沉陷或向两侧挤出而造成的。第一种情况是路基填料选择不当,填筑方法不合理,压实度达不到规范要求,在路基堤身内部形成过湿的夹层,在荷载和水温综合作用下,引起路基沉陷。第二种情况是指原天然地面为新近填土、软土、泥沼等,承载能力不足,路基修筑前未经处理,在路基自重作用下,地基下沉或向两侧挤出,引起路基下陷。 
  (2)路基边坡滑塌,是最常见的路基病害之一。根据边坡土质的类别、破坏原因和规模的不同,可分为溜方与滑坡两种情况:①溜方由于少量土体沿土质边坡向下移动所形成。溜方通常指的是边坡上表面薄层土体下溜,主要是由于流动水冲刷边坡或施工不当引起的。②滑坡是指由于土体的稳定性不足,一部分土体在重力作用下沿路堤的某一滑动面滑动。路堤边坡坡度过陡,或坡脚被水冲刷淘空,或填土层次安排不当,是路基边坡发生滑坡的主要原因。路堑边坡滑坡的主要原因是边坡高度和坡度与天然岩土层的性质不相适应。粘性土层和蓄水的砂石层交替分层蕴藏,特别是倾向于路堑方向的斜坡层理时,就容易造成滑坡。 
  (3)碎落和崩塌。指路堑边坡风化岩层表面,在大气温度与湿度的交替作用下,以及在雨水冲刷和动力作用下,使表层岩石从坡面上剥落下来,向下滚落。大块岩石脱离坡面沿边坡滚落成为崩塌。 
  (4)路基沿山坡滑动。在较陡的山坡填筑路基,若路基底部被水浸湿,形成滑动面,坡脚又未进行必要的支撑,在路基自重和行车荷载的作用下,整个路基可能沿倾斜的原地面向下滑动,使路基丧失整体稳定性。 
  2.影响路基稳定性的因素分析 
  道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,除了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和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。相关研究显示,影响路基稳定性的因素主要包括自然因素和人为因素。自然因素主要是地形、气候、水文与水文地质、地质条件、植物覆盖等。人为因素主要指荷载作用、路基结构、施工方法、养护措施。此外还有沿线附近的人为设施如水库、排灌渠道、水田以及人为活动等。路基设计时应掌握沿线的湿度和湿度变化规律,采取相应的调节水温情况的措施,以保证路基具有足够的强度和稳定性。 
  (1)地理条件:我国地域辽阔,各地气候、地形、地貌地质和水文地质等自然条件相差很大。不同地区自然条件的差异与市政道路建设密切相关,平原、丘陵、山岭各区地势不同,路基的水温状况也不同。平原区地势平坦,排水困难,地表易积水,地下水位相应较高,因而路基需要保持一定的最小填土高度,路面结构应选择水稳定性良好的材料,并采用一定的结构排水设施;丘陵区和山岭区,地势起伏较大,路基路面排水设计至关重要,否则会导致稳定性下降,出现破坏现象,影响路基路面的稳定性。 
  (2)地质条件:各类道路用土具有不同的工程性质,在选择路基填筑材料及修筑稳定土路面结构层时,应注意土的工程性质的差异,并采取不同的工程技术措施。要根据道路沿线的地质条件,如岩石的种类、成因、纹理、风化程度和裂隙情况,岩石的走向、倾向、倾角、层理和岩层厚度,有关夹层或遇水软化的夹层,以及有无断层或其它不良地质现象(如:岩溶、冰川、泥石流、地震)等,都对路基路面稳定性有一定的影响。 
  (3)气候条件:气候条件如气温、降水、湿度、冰冻深度、日照、蒸发量、风向、风力等都会影响公路沿线和地下水的状况,并影响到路基路面的水温情况。特别是在季节性冰冻地区,由于水温状况的变化,路基将发生周期性冻融作用,形成冻胀与翻浆,使路基强度急剧下降。一年之中,气候有季节性变化,因此路基的水温状况也随之变化,气候还受地形因素影响,地理位置有差别,气候也有很大差别,这些因素都直接影响路基的稳定性。 
  (4)水文和水文地质条件:水文条件如道路沿线地表水的排泄、河流洪水位、常水位,有无地表积水和积水时期的长短,河岸的淤积情况。水文地质条件如地下水位,地下水移动的规律有无层间水、裂隙水、泉水等。所有这些地面水及地下水都会影响路基路面的稳定性,如果处理不当,常会引起各种病害。 
  (5)土的类型:土是建筑路基和路面的基础材料,不同的土类具有不同的工程性质,因此将直接影响路基路面的强度和稳定性。不同的土类含有不同粒径的土颗粒;砂粒成分多的土,强度构成以内摩擦力为主,强度高,受水的影响小,但施工时不易压实。较细的砂,在渗流情况下,容易流动,形成流砂。粘粒成分多的土,强度形成以粘聚力为主,其强度随密实程度不同,变化较大,并随温度的增大而降低。粉性土毛细现象强,路基和路面的强度和承载力随着毛细水上升,湿度增大而下降。在负温度坡差作用下,水份通过毛细作用移动并积聚,使局部土层湿度大幅度增加造成路基冻胀,最后导致路基翻浆,路面结构层断裂等各种破坏。 
  3.结束语 
  路基是路面的基础,坚强而又稳定的路基为路面结构承受汽车荷载提供了重要的保证,而路面结构层的存在又保护了路基,使之避免了直接经受车辆和大气的破坏作用,长期处于稳定状态。路基路面相辅相成,正确分析影响其强度及稳定性的因素,综合解决两者的强度、稳定性等工程技术问题尤为重要。 
  参考文献 
  [1]钱劲松,凌建明,黄琴龙.路基拓宽工程设计方法研究[J].公路交通科技,2013(5). 
  [2]符德,姬高阳,周建伟.道路工程中路基质量的预防及处治[J].科技信息.2013(33)

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