高等级公路路基边坡稳定性病害分析及防治

高等级公路路基边坡稳定性病害分析及防治

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摘要:本文以高等级公路路基为研究对象,对其路基边坡的稳定性病害作出分析。通过对边坡损坏形式的介绍,说明造成路基损坏的影响因素,并在设计数据、坡型坡率、防水措施、稳定防护这四个方面展开方法论证。在分析高等级公路路基建设病害防治的过程中,为相关研究实践工作提供理论交流空间。

关键词:公路路基;边坡稳定;道路病害

引言:公路是社会发展建设的基础设施,作为公路结构的基础,边坡稳定性是控制其使用质量的核心。尤其在高等级公路的建设应用条件上,对于边坡稳定性病害的防治,是相关工作人员关系的重点内容。为了对此类问题作出详细的说明,应从高等级公路路基边坡的病害形式入手展开分析,以此保证问题处理的针对性。

一、高等级公路路基边坡损坏形式概述

高等级公路的边坡在建设与使用过程中,其损坏的形式大致可以总结为以下三种类型。其一,滑坡问题。结构上,公路路基的部分岩体,受到软弱面的影响,缓慢性的整体向下移动,是滑坡显现的主要表现。在变化条件上,又可将这一整体过程分为变形蠕动、滑动损坏、趋向稳定这三个阶段,且在三个阶段的变化中表现出明显的连续性。其二,崩塌损坏。路基的整体岩土与母体脱离,突然从较为陡峭的边坡上滑落,并带有明显的翻动与错位下落。这一现象中,存在静态与动态的突然转变,而沿坡面出现的塑性变形,又可被称作倾倒。其三,剥落问题的产生,主要是公路路基长时间受到自然环境的影响,在风化、冲刷、侵蚀、重力等条件的影响下,出现表层结构脱落的现象。严重时,可以转变为滚石,并形成边坡底部的结构堆积。

二、造成高等级公路路基损坏的原因分析

高等级公路路基结构产生病害问题,其成因条件可以大致总结为以下四点内容。第一,路基地质结构。在基础地质条件上,由于受到软弱岩土层的影响,会在使用过程中,增加病害风险,尤其是未被勘察工作侦测到,且未采取相应防治措施的结构。第二,地下水因素的影响。公路路基结构之下,如果存在季节性变化的地下水文条件,就会在其变量的影响下,造成岩土膨胀与不均匀胀缩,对岩土层的剪力强度等造成损害[1]。第三,断面基础设计不合理。在进行路基挡土墙设计的过程中,必须保证其基础的预埋深度,并在强度上对整体结构进行防护,以此才能保证对于边坡病害的防护水平。尤其在高等级公路建设中,其嵌入基岩的深度必须在0.15m-0.6m的区间内,并根据地质条件与结构水平做出调整,防止增加病害发生风险。第四,工程建设活动也会对边坡稳定性造成影响。尤其是在公路旁的绿化、管线、排水沟渠等项目,如果没有进行系统性的管理,就会降低公路路基边坡的稳定性维系参数。

三、高等级公路路基稳定性维护的方法策略

(一)加强数据管理,优化设计方案针对性

高级公路路基建设的稳定性管理,务必以前期的勘探工作作为指导,为结构与施工设计提供详细且全面的地质参数信息,以此才能保证设计方案的针对性,加强对于公路路基边坡稳定性病害的防治效果。在对此项内容进行优化的过程中,不仅要保证前期勘测的投入力度,也要持续性的优化沟通效果,在勘测与设计的工程环节中,应保证两部门的协作状态,以此缩减经验型的施工建设空间。通过对准确建设数据的应用,优化公路路基设计与地质条件的对接效果。而执行这种管理方案,也可以保证勘测数据与设计参数保持在统一的执行标准下,对相关结构的设计数值进行控制,提高勘测数据的指导深度。

例如,在对挡土墙进行设计的过程中,工作人员通常会采用模糊计算的方式,对其具体数值作出估算。在执行统一化的标准后,可以交互式的推荐勘测与设计工作,并将这种模糊计算的内容作为指导方案,引导到具体的勘探工作中。由此,是勘探工作人员在采集数据的过程中,可以形成更加明确的指导数据,保证公路基础设计的有效性,减少模糊分析下的不确定条件。

(二)调整处理方案,升级坡型坡率合理性

控制高级公路边坡稳定性病害问题的过程中,坡型与坡率的适应性状态,有明显的控制效果,是保证设计与应用条件适应性的关键内容,应当得到相关设计工作人员的重视,并在保证其合理性的条件下,完成相应的加护设计内容。

实际操作中,将地形条件与地质特征作为基础条件,通过对系统数据的有效性分析,完成边坡坡型与坡率的参数控制。设计过程中,尤其要针对地质条件中的变质砂岩、泥粉质砂岩等结构进行控制处理[2]。这一类的地形结构中,带有明显的软质性特征,需采用台阶式的设计方案,进行放坡处理。方法上,按其结构分布进行调整,将每级边坡的平台宽度,设置在1m-3m的区间范围内,并按照行业内部的管理规范,保证其建设有效性。而在特殊性的陡峭地带,如果无法展开正常放坡处理,需在“弱削方、强支护”的建设原则指导下,完成路基坡型与坡率的控制。

(三)整合施工措施,制定稳定性防水措施

地下水是影响路基稳定的重要条件,必须加以严格的控制管理,才能保证对于路基边坡稳定性的控制,以此降低病害问题的发生概率。在进行管理过程中,可以采用截水沟结构,加强对于地下水患的防护。技术原理上,通过截水沟的设置,可以将路基结构之下的水体向两侧排泄,削减并控制水条件对于路基表面的冲刷。同时,在块石衬砌的方法下完成修复处理,保证路基边坡的稳定性,维持公路的正常使用条件。

另外,在配套方案中,为了防止环境降雨对边坡造成渗入与冲刷,可以在边坡结构之上,设置一定条件绿化草皮。在不影响结构强度的同时,利用植物根系的固土作用,加强抗冲刷能力。

(四)补充建设条件,刚柔相济补充稳定性

高等级公路路基建设施工的过程中,可以通过柔性防护系统与刚性防护系统的结合,形成稳定性控制空间,保证结构基础的抗病害条件。柔性系统中,可以发挥生物防护措施的优势,通过三维植被网络的应用,配合以立体化的钢绳网结构,为边坡结构中,设置一定的弹性空间,增加其韧性条件,降低出现崩塌与剥落问题的概率[3]。但在进行独立生物防护措施的过程中,工程建设者务必要在生物生长初期进行控制,保证根系生长与土层结构的结合状态,防止缝隙过大造成的结构松动。而在处理上,可以借鉴停车场的绿化铺装结构,形成如图1所示的生物防护结构,在设置绿化网络覆盖条件的同时,通过工程手段对其建设强度作出补充,以此保证路基边坡的强度状态。

图1边坡稳定性的生物防护

同样如上图1所示结构,在建设刚性结构的过程中,可以通过混凝土砌筑的形式,在生物防护层中,设置以菱形、六边形为基础的护坡结构。通过在结构中的引水渠,将自然降水引导出边坡结构,并在植物根系的吸收作用下,削弱剩余下渗水的影响效果。另外,在边坡的基底位置,设置护脚墙,可以对整体刚性结构进行支撑,以此形成刚柔相济的边坡防护空间,保证高水平的病害防治效果。

总结:综上,高等级公路的建设过程中,必须对其边坡稳定性进行控制,并将其中的病害防治工作作为重点内容展开相应的管理措施。方法上,应从设计方案的数据选择入手,通过对坡型坡率的选择、防水措施控制、结构稳定性补充的内容,保证执行工作的有效性,为实现我国高等级公路的建设升级创造条件。

参考文献:

[1]杨金智.新疆高等级公路天然砂砾路基压实质量控制快速检测技术[J].交通世界,2019(Z2):110-111+113.

[2]鱼燕萍,肖建华,屈建军,等.两种典型高等级公路路基断面风沙过程的风洞模拟[J].中国沙漠,2019,39(01):68-79.

[3]韩风雷,张学富,喻文兵,等.风积沙环境下高等级公路冻土块石路基降温性能分析[J].冰川冻土,2018,40(03):528-538.

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