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摘要:在我国经济社会快速发展背景下,交通运输不断体现着极其重要的作用,尤其高速公路以其便捷高效的通行环境,一跃成为目前规模体量最大的交通网络!在高速公路发展日新月异的当下,由于外界环境因素、车辆荷载以及不可控因素影响下,高速公路路基出现各种形态的病害。基于此,本文通过调查研究各种常见路基病害特征,重点研究高速公路路基病害的处置及预防养护策略,便于高速公路运营管理企业在日常工作中提早着手,预防处置,延缓减少路基病害的发展,让高速公路更加健康安全的服务国民经济发展。
关键词:高速公路;路基病害;预防养护;施工技术
引言
现阶段我国高速公路发展已经进入世界前列,无论从体量还是质量都在国际社会占有一席之地。伴随着高速公路建设的不断增多,现有公路养护工作也已经摆在交通人面前,由于高速公路的建设水平和经验都是在探索中逐步提升,因此在已经通车或者依然处于建设状态的公路技术水平参差不齐,探索研究高速公路路基病害的因素,一方面可以对现有高速公路路基病害采取有效预防措施;另一方面可以在新建高速公路工程中提早采取措施,提早预防,避免病害出现。基于此,目前研究探索路基防护和加固工作也就是预防病害和确保路基稳定,同时,加深对环境与生态平衡的进一步了解,认识环境,让高速公路建设顺应环境,做到和谐发展。现阶段高速公路路基病害处理手段比较有限,所以加深高速公路养护工程路基病害问题处理施工探究至关重要。
1.高速公路沥青路面路基病害诊断研究
内部变化会逐步反射到表面,表面病害也会逐渐影响到内部。说到高速公路路基病害,也是存在有环境和地质内因导致的外部病害,或由于操作不当及事故等外因导致的内部病害。长期从事高速公路养护的工作人员会通过路面受损情况进行两者之间的判断。因此,为了维持公路的正常使用状态,要定期开展路面养护,尤其要积极应用沥青路面预防性养护技术,确保路面处于正常状态,避免由外部因素导致的高速公路路基出现病害隐患,否则处置难度和资金会进一步放大!
通常从高速公路的应用角度来说,受到外界因素影响后,会影响路面的正常使用,不及时处理会造成路基结构发生变化。这是对常见路基病害出现的根源!因为环境和地质因素一方面在于某个区域是较为稳定的,长期不会发生明显变化,再者对于复杂环境和地质在建设阶段已经采取了一定的措施,因此不会轻易发生变化;另一方面,工程的立项建设要经过一系列的研究讨论,进行工程可行性研究报告,如果在易发生环境和地质区域进行高速公路施工建设,国家审批单位和部门会慎重考虑工程的可行性!因此,高速公路运营管理建设出现的路基病害多为高速公路施工期间的操作不当,先行出现沥青路面病害,再由于未采取沥青路面预防性养护技术,病害深入发展,导致高速公路路基出现病害情况较为普遍。
裂缝是最为常见的公路病害,这和沥青材料的应用特点有很大联系。沥青材料在投入使用的过程中,会随着时间发展出现结构变化,也会出现收缩延伸等变形现象,沥青路面受到温度影响也会出现裂缝现象。这种情况如果不及时处置,将导致雨水渗入,裂缝扩大、路面龟裂、路基浸泡、翻浆、下陷等等。为了有效预防路基病害,将问题解决于路面上面层最为关键。因此,不断建立健全高速公路预防性养护体系,着力提升养护工作人员从业素质,夯实预防性养护工作责任,抢抓季节性养护时间点,树立解决问题于萌芽的思想至关重要。
2.高速公路路基常见病害
高速公路路基病害主要分为三大类:一是路基出现结构性破坏,二是环境和地质因素导致路基稳定性下降;三是不均匀沉降导致路基病害。
2.1高速公路路基结构性破坏研究分析
该病害具有多种表现形式,主要有纵横裂缝、网状裂缝等,导致该病害出现的原因有三个方面,一是公路路面防水性能下降,一旦路面出现沥青老化、裂缝、坑槽等病害,遇到雨雪天气,路面无法有效进行封水防渗,导致雨水下渗对高速公路路基结构造成浸泡破坏;二是高速公路路面长时间受到积水等外部水体的侵蚀,加速沥青老化,最终造成高速公路路基结构性破坏;三是缺乏定期、细致的预防性养护工作管理,外界温度变化导致混凝土路面出现出现收缩变化,进而产生裂缝,在缺乏预防性养护措施的前提下,遇到雨雪天气,降水会沿着裂缝下渗,造成高速公路路基出现严重病害。
2.2地质环境因素导致地基稳定性下降研究分析
造成高速公路路基病害的因素很多,但是地质环境因素是一种影响最大的条件因素。如果地质条件较为恶劣,高速公路路基就会出现空穴和滑坡的现象。由于高速公路经过地区众多,所以大多数时候难以避免会遇到较为复杂的地形,地质及自然环境的恶劣,会大大拖慢高速公路建设的进度,也会造成路基病害问题的出现。建设区域的地质地貌,水文地质条件,以及工程地质条件,都是影响路基病害问题的主要因素。因此工程在立项前期要做好充分调查研究,对地质、气候、水纹等经过详细的工程可行性研究后,避免易发生环境和地质区域进行高速公路建设,国家审批单位和部门要慎重考虑工程的可行性。另外,通过合理的桥、隧、路基设计方案避免地质环境因素对道路基础的破坏,可以作为备选方案。
2.3不均匀沉降问题
高速公路修建过程中,会根据地势、坡比设计要求,在路基段出现高填方路基段和挖方段。高填方路基段在完工通车后,在长时间的汽车荷载作用下,会出现不同程度的不均匀沉降等方面的问题。不均匀沉降最为明显的地方如路基段与桥头搭板位置和桥梁尾与路基的过渡的位置,道路不同结构沉降不均匀沉降尤为明显。路基段不均匀沉降的程度并不明显,在长时间的使用之后,地面上一定会出现很多轻微裂痕,当问题变得越来越严重之后,甚至还会发生塌陷的现象。同时还会伴随边坡滑坡病害问题。边坡的牢固性以及坡度对路基的稳定性也有直接的影响,有时还会发生护坡病害,这样就会对道路造成严重侵蚀。另外,在高速公路建成通车后,经常会有地方管线穿越高速公路路基段,这种涉路施工普遍采用顶管作业施工,在对涉路施工审批中一定要对方案进行详细评审,杜绝顶管作业后,路基出现沉降病害。
3高速公路路基病害预防性养护
关于高速公路路基病害预防性养护作业措施普遍采用日常小修保养、合理规划公路排水方案、注浆稳定高速公路路基、养护中修工程修补路基等方法处置高速公路路基病害。
3.1强化路基预防性小修保养
如上所述,在高速公路运营过程中,在外部环境、前期施工不规范等问题的影响下极易导致高速公路路基出现病害,路基维修工作需要花费较长的时间,在此期间会对该路段以及附近交通路线的通畅程度造成影响,还需要投入较多的资金成本。对此,强化路基预防性养护小修保养,将路基问题解决早、解决小,是公路养护工作的目标。首先强化对路基小修保养的重视,避免细小病害发展为严重公路病害。在日常公路及其沿线设施进行巡查检测工作中,对公路路基出现的轻微损坏现象进行及时修补,避免病害进一步扩散,形成安全隐患。例如,及早对路面出现的橫缝、纵缝、龟裂采取的灌封措施,防止雨水渗入路基导致翻浆,更有甚者出现路基沉降;路面灌封主要开展期为春融期和秋季温度适宜的季节,因此也称作季节性养护措施。其次,硬路肩的维修保养,高速公路硬路肩主要为高速公路行车道路面以外,拦水带至边坡的位置,主要功能是保护路基,防止雨水对路基的冲刷,在高速公路日常养护过程中要定期对其进行清理,出现裂缝或断裂时要及时进行修补。对高速公路高填方边坡的保护也至关重要,通过砌石、六棱块植草等方法防止雨水对边坡的冲刷,起到保护路基的重要性;因此,在高速公路养护巡查过程中要留意边坡情况,发现塌陷、冲刷等情况要及时安排处置。
3.2合理规划高速公路排水方案
前文已经称述过,高速公路路基病害主要来源是水的侵害。因此高速公路路基预防性养护措施不得不提的就是解决排水的问题。高速公路排水设施主要有:拦水带、泄水孔、急流槽、排水沟、渗水渠、蒸发池等设施。做好高速公路排水设施的预防性养护也就极大的保护了高速公路路基。随着高速公路运营年限的增长,拦水带会出现断裂,急流槽、排水沟垃圾堵塞,渗水渠泥浆淤积,蒸发池淤泥较厚影响库容等等一系列问题,最终导致的就是水对路基的浸泡,影响路基的稳定。因此,在日常养护过程中就应该注重排水设施的维修保养,尤其在汛期、雨季提前和定期做好疏通、清淤,确保排水畅通,才更更好的保护高速公路路基安全稳定。
3.3注浆稳定高速公路路基
我国地缘辽阔,各种地质结构复杂多变,在高速公路新建过程中难免穿越湿陷性黄土等地质较软的路段,因此,部分高速公路在通车运营后数年内由于地质原因局部路段路基发生不同程度的均匀沉降,路基的侧向蠕变,造成路基纵向裂缝较大,给行车安全带来隐患。对于解决此类路基病害方法很多,主要选用水泥注浆方式。利用地质钻机在沉降路面、路基打孔后配合搅料桶和高压注浆管路系统,将水泥浆高压注入孔内,以此稳定提升高速公路沉降路基。该方案工艺简单、造价低、可操作性强,施工关键在于浆液浓度,注浆压力以及打孔工艺和注浆顺序,只有保障技术工程才能达到预期效果。
3.4采用养护中修工程修补路基
在已经通车的高速公路,出现较严重的路基病害,危机行车安全就需要及时采取养护工程修补路基。在连续采用预防性养护措施依然不能解决路基病害的情况就需要果断采取其他养护手段进行处置,具体处置范围、深度及处置方法病害视具体情况而定。一般情况需要先对沥青路面上、中、下面层均进行铣刨,铣刨范围要大于病害面积,一方面是解决即将出现的病害,另一方面病害因素诱因可能不直接在病害下方,便于查找病害成因,彻底处置。通常基层病害特征很直观,一是基层裂缝,处置方法:刻槽灌封后再粘贴土工玻纤布,继续施工道路面层;二是基层破碎松散,处置方法:利用风镐对破碎松散基层凿除后视情况选用快速水泥料或其他适合的填补材料修复后再进行面层摊铺。在通车高速公路处置基层病害都会对交通保畅产生影响,因此,高速公路基层病害处置施工一定要做好施工组织,确保各项工序衔接紧凑,以较短的工期完成施工任务,还路于民。
结束语
综上所述,通过对高速公路路基采取积极稳妥的采取预防性养护工作,能够有效减少或延缓高速公路路基病害,降低高速公路运营企业养护成本,延长高速公路服务年限,避免高速公路行车安全隐患,保障司乘安全出行,促进交通运输行业高效稳定发展。
参考文献:
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