摘要:强度高、稳定性和耐久性良好的路基将成为路面结构的良好支承体系,有利于提高路面整体强度和使用性能,延长路面使用寿命,同时,还可以降低路面工程造价和公路养护维修费用。因此,必须重视路基施工,而路基的内外的排水防护工作是影响路基工程质量重要保证,本文结合实际从路基排水防护方面质量控制谈几点认识。
关键词: 路基施工,排水,防护
1、路基施工排水防护的重要性
路基排水防护是保证路基强度和稳定性的重要措施之一。路基排水防护的重点是路基的基层和边坡,必要时包括路肩表面,以及同路基稳定有直接关系的近旁河流与边坡。路基浸水后湿度增大,土的强度降低;饱水后土的强度将急剧下降;在近旁河流的冲击、淘刷和侵蚀作用下,也会使路基沉陷、边坡滑塌。
随着公路技术等级的提高.为维护正常的汽车运输,确保行车安全。美化公路环境,以及减少公路的养护工作量。路基的排水防护更具有重要的意义。实践证明,排水防护工程无论从保证公路使用品质还是提高投资效益上看,都具有举足轻重的作用。
2、路基地面排水设施与施工要点
路基地面排水可采用边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽、拦水带、蒸发池等设施,下面就对各个设施的设置部位及要求做一简单的概述:
2.1、边沟
1、边沟设置:填土高度小于边沟深度的填方地段和挖方地段均应设置边沟,以利于将雨水及路面水排出路基以外。路堤较低的坡脚处应设置边沟。边沟应分段设置出水口,出水口要保证将水引出路基以外,根据当地气象水文情况,出水口设置必须保证水能及时排出路基以外。
2、施工要求:曲线外侧边沟应适当加深,其增加值等于超高值。平曲线处边沟施工时,沟底纵坡应与曲线前后沟底纵坡平顺衔接,不允许曲线内侧有积水或外溢现象发生。土质边沟地段当沟底纵坡大于4%时应采取措施进行加固;采用于浆砌片石对边沟进行铺砌,片石应符合规范要求,砌缝砂浆应饱满,沟身不漏水;若沟底采用抹面时,抹面应平整压光。
2.2、截水沟
1、截水沟设置:在无弃土堆的情况下,截水沟的边缘离开挖方路基坡顶的距离根据土质情况而定,原则以不影响边坡稳定。对于一般土质应距路基坡顶不小于5m,对于湿陷性黄土地区不应小于10m,同时应进行加固,以防治渗漏。截水沟中挖出的土,应该堆在路堑与截水沟之间,并整修成T形,并进行夯实,顶面应做成1.5%-2%倾向截水沟的横坡。路基上方有弃土堆时,截水沟应离开弃土堆脚2~6m,弃土堆坡脚离开路基挖方坡顶不应小于5m,弃土堆顶部应设1.5%-2%倾向截水沟的横坡。山坡上路堤的截水沟离开路堤坡脚至少2.0-5.0m,并将挖出的截水沟的土填在路堤与截水沟之间,修筑向沟倾斜坡度为1.5%-2%的护坡道,使路堤内侧地面水流人截水沟排出。
2、施工要求:截水沟长度超过一定的距离时应选择适当的地点设出水口,将水引至自然沟中或桥涵进水口,截水沟必须有固定的出水口,必要时须设置排水沟、跌水或急流槽。截水沟的出水口必须与其他排水设施平顺衔接。为防止水流下渗和冲刷,截水沟应进行严密的防渗和加固,地质不良地段和土质松软、透水性较大或裂隙较多的岩石路段,对沟底纵坡较大的土质截水沟及截水沟的出水口,均应采用加固措施防止渗漏和冲刷及沟壁。
2.3、排水沟
1、排水沟的线形要求平顺,尽可能采用直线形,转弯处宜做成弧线,其半径不宜小于10m,排水沟长度根据实际需要而定。
2、 排水沟沿路线布设时,应离路基尽可能远一些,距路基坡脚不宜小于3~4m。当水流的流速大于容许冲刷流速时,沟底、沟壁,应采取表面加固措施。
2.4、跌水与急流槽
1、 跌水与急流槽必须采用浆砌结构或混凝土结构,跌水的台阶高度可根据地形、地质等条件决定,多级台阶的各级高度可以不同,其高度与长度应之比与原地面坡度相适应。
2、急流槽的纵坡不宜超过l:1.5,同时应与天然地面坡度相配合。当急流槽较长时,槽底可用几个纵坡,一般是上段较陡,向下逐渐放缓。
3、当急流槽很长时,就分段砌筑,每段不宜超过10m,接头用防水材料填塞,密实无空隙。
4、急流槽的砌筑应使自然水流与涵洞进、出口之间形成一个过渡段,基础应嵌入地面以下,基底要求砌筑光滑平台并设置端护墙。路堤边坡急流槽的修筑,应能为水流入排水沟提供一个顺畅通道,路缘石开口及流水进入路堤边坡急流槽的过渡段应连接圆顺。
2.5、蒸发池
在路面上的水无法引出路基以外时,我们可以在路基就近设蒸发池,当用取土坑作蒸发池时与路基坡脚间的距离不应小于5—10m。面积较大的蒸发池至路堤坡脚的距离不得小于20m,坑内水面应低于路基边缘至少1m。坑底部应做成两侧边缘向中部倾斜0.5%—1%的横坡。取土坑出人口应与所连接的排水沟或排水通道平顺连接。
3、路基地下排水设施与施工要点
3.1、地下排水设施类型
对路基有危害的地下水,应根据地下水类型,含水层埋藏深度,底层的渗透系数等条件,选用明沟、排水槽、渗水暗沟、渗水隧道、渗井、渗管等。
3.2、各种类型地下排水设施的施工
1、 一般当地下水埋藏浅或无固定含水层时,可采用明沟、排水槽、渗水暗沟等,地下水埋藏较深或为固定含水层时,可采用渗水隧道、渗井、渗管等。
2、渗水暗沟的纵坡一般不宜大于0.5%,宜不宜小于0.2%,而且要有防淤措施。渗水暗沟,渗水隧道的断面尺寸,应根据埋藏深度,施工和维修条件确定。一般宽度不宜小于1.2m,渗水暗沟的排水孔应在冰冻线一下0.5m,截水的渗水暗沟的基底应埋入隔水层不少于0.5m,边坡渗沟,支撑渗沟的基底应设置在含水层一下坚实的土层上。
3、渗沟和渗水隧道的截水部分可采取砂砾石,土工纤维做反滤层。砂砾石反滤层的层数,厚度和颗粒级配的要求,根据坑壁土质和反滤层材料计算确定。砂砾石应筛选清洗,其中颗粒小于0.15mm的含量不大于5%。无砂混凝土块板反滤层的厚度可采用10—20cm,当坑壁土质为粘性土或粉细纱时,在无砂混凝土块板外侧,应加设10—20cm厚的中粗砂或土工纤维反滤层。
4、渗水暗沟每隔30m,渗水隧道每隔120m和平面转折及纵坡变坡点处,应设置检查井。
4、 路基坡面防护
路基坡面防护:为了防止路基坡面溜坍等病害所采取的防护加固措施。岩上构成的裸露路基坡面,其稳定性除受自身结构构造、岩土性质、地形特征的影响外,还受风化、水流、地震等自然营力及人类活动的影响,往往形成剥落、溜坍、崩塌、冲刷、滑坡等病害。常用有如下几种方法:
4.1、草或铺草皮
适宜草类生长的土质边坡均可采用,是一方法简单、经济实用的防护措施。它能覆盖表土,防止雨水冲刷边坡,团结土壤,调节土壤湿度,防止发生裂纹,加强边坡稳固性。
4.2、种植灌木
适用于土质和严重风化的岩石边坡,以根系发达枝叶繁茂的灌木为宜,一般选用紫穗槐、夹竹桃、黄荆蔷薇、山碴等。在风沙干旱地区,宜采用沙棘、黄柳、柠条、杨紫等。种植灌木和种草配合使用,效果更好。种植灌木宜在晚秋或初春。
4.3、抹面
适用于易风化、但不易剥落,岩面较完整的边坡。常用的材料为三合土,成分有水泥、石灰、炉碴;水泥、砂、炉碴;砂、石灰等。抹面保护层,不能承受侧压力,抹面的边坡应比较干燥、稳定。如局部有地下水出露,必须采取引排水措施,予以配合。
4.4、喷浆或喷锚
喷浆适用于易风化尚未严重风化的岩石边坡,施工简便,是防止坡面风化的有效措施。喷浆分重力式人工喷浆和机械喷浆。重力式喷浆是把浆桶置于坡顶,桶底接胶皮管,借助重力把浆均匀喷至坡面。机械喷浆是用喷浆机,通过喷嘴把浆喷至坡面,由于它有一定压力,浆与坡面黏着较好,质量明显优于重力式喷浆。喷浆前坡面应清理干净,喷浆厚度1~2cm。常用浆料为水泥砂浆、水泥石灰砂浆。若坡面岩石节理发育,风化严重时,宜采用锚杆钢丝网喷浆,或喷射钢纤维混凝土。
4.5、勾缝及灌浆
适用于较坚硬且不易风化的岩石路堑边坡,节理裂缝多而细者用勾缝,大而深者用灌浆。
4.6、浆砌片石护墙
一般适用于易受水侵蚀的土质边坡、严重剥落的软质岩石边坡、强风化或较破碎岩石边坡、残坡积较厚而松散的边坡。
4.7、干砌片石护墙
是广泛使用的一种坡面防护。除有严重冻害,一般较缓的土质及土石边坡,均可采用。用以防护边坡不受降雨及地表径流侵害。干砌片石护坡,有单层铺砌、双层铺砌等形式,视情况选用。
4.8、浆砌片石护坡
适用于坡度〔(1:0.75)~(1:1.5)〕的土质库及易风化破碎的岩石边坡。以防地表水的渗入和冲刷,是一种比较坚固的坡面防护,有时与挡土墙或护墙等结合使用,以防护不同的岩层和不同位置的边坡。浆砌片石护坡,一般采用等截面形式;当护坡面积较大、边坡较陡,为增强护坡自身稳定性,可采用加肋式护坡。
5 、结语
公路路基的施工质量对公路的使用性能和寿命影响较大,因此在路基的施工过程中应严格控制好排水和防护,按要求施工,针对不同的路基采用不同的施工方法,因地制宜。修建稳定性良好、整体强度高的路基,采取相应的治理措施,在今后的路基病害的处理方法还需要进一步探讨和改进,只有在施工过程中对路基的水病害有充分的了解,精心施工,才可能减少路基水病害的发生,才能保证公路工程施工质量,使我们的公路交通安全有保证。