CN114318993A - 一种寒区公路路堑边坡层间水病害治理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种寒区公路路堑边坡层间水病害治理方法，包括步骤一、公路路堑路基的开挖、路堑边坡的浇筑，加强对路堑的防护，取消路面边缘处的沥青砂拦水带，采用漫排水的方式使路面积水及时排出路面范围；步骤二、绿化防水；步骤三、密实性提升。该寒区公路路堑边坡层间水病害治理方法，通过合理选择路堑边坡施工时间，充分结合简单、易行的换填方法，并通过漫排水的方式，综合解决了寒区路堑边坡多年冻土的退化等难题，将边坡内由于冻土退化而形成的积水及时排出边坡，降低边坡土体含水率，保证边坡的稳定，可有效排出路堑各层间积水和空隙水，有效干燥路面，提供安全运营路面，节省养护成本，延长使用年限。
Description
技术领域
本发明涉及公路防护治理技术领域，具体为一种寒区公路路堑边坡层间水病害治理方法。
背景技术
高等级公路路面的早期病害特征有:车辙、纵横向裂缝、面层松散、泛油、路面推移，局部沉降和功能性破坏等，这几种病害的形成主要是以下几方面的原因:(1)车辙，主要是超重车、集装车、大吨位的车在公路上反复行驶碾压下产生永久性变形和塑性流动而形成的。它在路面压缩沉陷的同时，出现横向隆起，其变形主要发生在沥青路面面层。(2)纵横向裂缝，裂缝的大小取决于当地的气温和沥青面层和半刚性基层材料的抗裂性能。沥青面层分路幅摊铺时，两幅接荐处未处理好，在车辆和大气大素作主卜逐渐开裂，或是由干路基压实度不均匀而形成，(3)面层松散，因沥青与酸性石料间的粘附性不良造成或许基层、十基层软化而造成面层松散。(4)泛油，主要是在材料运输施工过程中，沥青混合料中粘结料到局部地方。主要因素:油石比、级配、摊铺的均匀性和粉胶比(矿粉比沥青)。(5)路面推移，主要是指沥青混合料在道路的纵向发生位移，可能在施工期间发生或在道路通车一段时间产生。(6)局部沉降，主要是路基不均匀沉降而引起的局部路面沉陷，在施工中质量控制不严，一些小问题未得到妥善外理。(7)功能性破坏，主要是通车后沥青路面不平整，不具有设计时预期的功能，初期养护不及时，不到位造成的。
以上几方面的早期病害已与沥青混凝土的水稳定性从设计到施工未得到有效控制有关，水在沥青混凝土路面中的表现形式为:空隙水、层间水、深层水。水对沥青路面的损害有:高温动水压力对沥青混凝土有剥离作用造成路面松散:层间水使沥青路面各层分开改变路面的受力状况，路面在动荷载的作用下弯拉应力成数倍增加；水的冲刷破坏沥青路面材料结构，渗水是使路基不均匀沉降的主要原因，而因路基土冻结、体积膨胀，会引起路面隆起，这种现象是冰冻地区公路病害之一。并且层间水主要的危害有：
1)浸湿沥青路面各结构层材料和路基土，使路面结构层材料及路基土强度降低；
2)层间自由水在行车荷载作用下，会形成高压水和高速水流，引起路面材料产生唧浆，使路面失去支撑；
3)在冰冻深度大于沥青路面厚度的地方，层间自由水会造成冻胀，并在冻融期间形成翻浆，降低路面承载能力；
4)与层间水经常接触使沥青混合料剥落，影响沥青混合料耐久性并产生龟裂。为此需要设计一种寒区公路路堑边坡层间水病害治理方法，以便于解决上述中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种寒区公路路堑边坡层间水病害治理方法，以解决上述背景技术提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种寒区公路路堑边坡层间水病害治理方法，包括以下步骤：
步骤一、公路路堑路基的开挖、路堑边坡的浇筑
在原有地面开挖公路路堑路基，并建设浇筑路面和浇筑边坡加强对路堑的防护，取消路面边缘处的沥青砂拦水带，采用漫排水的方式使路面积水及时排出路面范围，这样就减少了雨水汇聚的集中排水、集中排出的过程，使得雨水随下随排，从而减少雨水在路面范围内的存留和渗透时间；
步骤二、绿化防水
做好中央分隔带绿化的防水工作，防止绿化用水进入路面进而造成二次病害；
步骤三、密实性提升
在沥青路面结构层组合设计过程中，上面层、中面层采用密实类级配沥青混凝土，以防止路表水下渗；
步骤四、渗水检测
在面层的施工过程中，应加强对渗水系数的检测，减少路面渗水的可能性；
步骤五、灌缝措施
在路面使用阶段，对出现的横缝、纵缝，及时进行灌缝处理；其中路面出现网裂，没有明显的变形，也为出现唧浆，可采用改性乳化沥青灌缝涂刷一层，防止雨水的渗透；出现裂缝，但未出现明显的错台，在5mm内，也无啃边现象，可用灌热沥青的方法作防水处理，防止雨水的渗透；对于裂缝大于5mm的，可采用改性沥青灌缝或灌缝胶进行处理；对与裂缝很大的，必须将裂缝两边的沥青混凝土开挖，，先用水稳定好，收缩性小的半刚性材料外理基层，再用新的混合料摊铺；
步骤六、沉陷处理
根据实际情况的不同，可采用换填法、预压法或者深层搅拌法。
步骤七、处治质量的检查
修补平整度用3m直尺在处治结束后进行检查，平整度不能大于5mm，修补压实度用核子密实度仪快速法测定当旬修补面积的20％左右，修补的压实度不能小于95％，修补完后，每季检查一次，每年度作一次综合评价，返修率不能超过5％。
优选的，所述步骤五中，修补处治的床面要干净，无杂物和浮灰、无松动的集料，床低无龟裂和唧泥，渗水现象，出现潮湿床面时要烘于才能进行下一道工序。
优选的，所述步骤五中，分层填筑时下面层厚度可以适当调整，上面宜在4cm厚，松铺系数控制在1.16-1.2，有病害的两处坑槽相距补到1m时，面层应连成一个修补面，四周接口用3m直尺检查小于5mm才能保证接口平顺，先用细的集料填边，碾压时先压边逐渐向中间推进，其压实度是保证平整度的首要条件。
优选的，所述步骤六中，换填法：当建筑物基础下的持力层比较软弱、不能满足上部结构荷载对地基的要求时，常采用换土垫层来处理软弱地基，即将基础下一定范围内的土层挖去，然后回填以强度较大的砂、碎石或灰土等，并夯实至密实。
优选的，所述步骤六中，预压法：预压法是一种有效的软土地基处理方法，该方法的实质是，在建筑物或构筑物建造前，先在拟建场地上施加或分级施加与其相当的荷载，使土体中孔隙水排出，孔隙体积变小，土体密实，提高地基承载力和稳定性，堆载预压法处理深度一般达10m左右，真空预压法处理深度可达15m左右。
优选的，所述步骤六中，深层搅拌法：利用水泥或其它固化剂通过特制的搅拌机械，在地基中将水泥和土体强制拌和，使软弱土硬结成整体，形成具有水稳性和足够强度的水泥土桩或地下连续墙，处理深度可达8-12m，施工过程为：定位-沉入到底部-喷浆搅拌(上升)-重复搅拌(下沉)-重复搅拌 (上升)-完毕。
优选的，所述步骤一中，所述浇筑边坡内预埋有预制引水管路，且预制引水管路的上方管口与浇筑边坡的坡面齐平，所述预制引水管路接通城市雨水管网，所述浇筑边坡的坡底处建设有排水沟渠。
优选的，所述浇筑路面从下至上分别由砂砾垫层、XPS保温板层和填黏土层浇筑而成，所述浇筑边坡从下至上分别由粘性土保护层、HDPE膜防渗层和细砂混合层浇筑而成，且HDPE膜防渗层与细砂混合层之间设有非织造土工布， HDPE膜防渗层和非织造土工布的使用可以有效避免土层被水流冲刷或侵蚀，防止塌陷、滑坡等现象发生，利用填黏土层、XPS保温板、隔水性好的特点，防止或者延缓边坡多年冻土温度升高而造成冻土退化，砂砾垫层与排水沟渠共同形成的排水通道，将边坡内由于冻土退化而形成的积水及时排出边坡，降低边坡土体的含水率，减少冻土边坡热融滑塌、冻胀等病害的发生。
所述步骤五中，裂缝处采用粘土封层进行夯填，并在表面采用水泥砂浆进行封闭处理，避免地表水沿裂缝下渗而加速边坡的变形。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)该寒区公路路堑边坡层间水病害治理方法，通过合理选择路堑边坡施工时间，充分结合简单、易行的换填方法，并通过漫排水的方式，综合解决了寒区路堑边坡多年冻土的退化等难题，将边坡内由于冻土退化而形成的积水及时排出边坡，保证边坡的稳定，可有效排出路堑各层间积水和空隙水，有效干燥路面，提供安全运营路面，节省养护成本，延长使用年限；
(2)该寒区公路路堑边坡层间水病害治理方法，HDPE膜防渗层和非织造土工布的使用可以有效避免土层被水流冲刷或侵蚀，防止塌陷、滑坡等现象发生，利用填黏土层、XPS保温板、隔水性好的特点，防止或者延缓边坡多年冻土温度升高而造成冻土退化，砂砾垫层与排水沟渠共同形成的排水通道，将边坡内由于冻土退化而形成的积水及时排出边坡，降低边坡土体的含水率，减少冻土边坡热融滑塌、冻胀等病害的发生。
附图说明
图1为本发明结构立体图；
图2为本发明结构剖视图；
图3为本发明结构图2中A部的剖面图。
图中：100、公路路堑路基；200、浇筑路面；201、砂砾垫层；202、XPS 保温板层；203、填黏土层；300、浇筑边坡；301、粘性土保护层；302、HDPE 膜防渗层；303、细砂混合层；400、预制引水管路；500、排水沟渠；600、粘土封层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供以下实施例：
实施例一
一种寒区公路路堑边坡层间水病害治理方法，包括以下步骤：
步骤一、公路路堑路基100的开挖、路堑边坡的浇筑
在原有地面开挖公路路堑路基100，并建设浇筑路面200和浇筑边坡300，加强对路堑的防护，取消路面边缘处的沥青砂拦水带，采用漫排水的方式使路面积水及时排出路面范围，这样就减少了雨水汇聚的集中排水、集中排出的过程，使得雨水随下随排，从而减少雨水在路面范围内的存留和渗透时间；
步骤二、绿化防水
做好中央分隔带绿化的防水工作，防止绿化用水进入路面进而造成二次病害；
步骤三、密实性提升
在沥青路面结构层组合设计过程中，上面层、中面层采用密实类级配沥青混凝土，以防止路表水下渗；
步骤四、渗水检测
在面层的施工过程中，应加强对渗水系数的检测，减少路面渗水的可能性；
步骤五、灌缝措施
在路面使用阶段，对出现的横缝、纵缝，及时进行灌缝处理；其中路面出现网裂，没有明显的变形，也为出现唧浆，可采用改性乳化沥青灌缝涂刷一层，防止雨水的渗透；出现裂缝，但未出现明显的错台，在5mm内，也无啃边现象，可用灌热沥青的方法作防水处理，防止雨水的渗透；对于裂缝大于5mm的，可采用改性沥青灌缝或灌缝胶进行处理；对与裂缝很大的，必须将裂缝两边的沥青混凝土开挖，先用水稳定好，收缩性小的半刚性材料外理基层，再用新的混合料摊铺；
步骤六、沉陷处理
根据实际情况的不同，可采用换填法、预压法或者深层搅拌法。
步骤七、处治质量的检查
修补平整度用3m直尺在处治结束后进行检查，平整度不能大于5mm，修补压实度用核子密实度仪快速法测定当旬修补面积的20％左右，修补的压实度不能小于95％，修补完后，每季检查一次，每年度作一次综合评价，返修率不能超过5％。
进一步的，步骤五中，修补处治的床面要干净，无杂物和浮灰、无松动的集料，床低无龟裂和唧泥，渗水现象，出现潮湿床面时要烘于才能进行下一道工序。
进一步的，步骤五中，分层填筑时下面层厚度可以适当调整，上面宜在 4cm厚，松铺系数控制在1.16-1.2，有病害的两处坑槽相距补到1m时，面层应连成一个修补面，四周接口用3m直尺检查小于5mm才能保证接口平顺，先用细的集料填边，碾压时先压边逐渐向中间推进，其压实度是保证平整度的首要条件。
进一步的，步骤一中，浇筑边坡300内预埋有预制引水管路400，且预制引水管路400的上方管口与浇筑边坡300的坡面齐平，预制引水管路400接通城市雨水管网，加强积水的排放效果，浇筑边坡300的坡底处建设有排水沟渠500。
进一步的，浇筑路面200从下至上分别由砂砾垫层201、XPS保温板层202 和填黏土层203浇筑而成，浇筑边坡300从下至上分别由粘性土保护层301、 HDPE膜防渗层302和细砂混合层303浇筑而成，且HDPE膜防渗层302与细砂混合层303之间设有非织造土工布，HDPE膜防渗层302和非织造土工布的使用可以有效避免土层被水流冲刷或侵蚀，防止塌陷、滑坡等现象发生，利用填黏土层203、XPS保温板202、隔水性好的特点，防止或者延缓边坡多年冻土温度升高而造成冻土退化，砂砾垫层201与排水沟渠500共同形成的排水通道，将边坡内由于冻土退化而形成的积水及时排出边坡，降低边坡土体的含水率，减少冻土边坡热融滑塌、冻胀等病害的发生。
本实施例的具体实施方式为：通过合理选择路堑边坡施工时间，充分结合简单、易行的换填方法，并通过漫排水的方式，综合解决了寒区路堑边坡多年冻土的退化等难题，将边坡内由于冻土退化而形成的积水及时排出边坡，降低边坡土体含水率，减少冻土边坡热融滑塌、冻胀等病害的发生，保证边坡的稳定，可有效排出路堑各层间积水和空隙水，有效干燥路面，提供安全运营路面，节省养护成本，延长使用年限。
实施例二
与实施例一的不同之处在于，还包括以下内容：
步骤六中，换填法：当建筑物基础下的持力层比较软弱、不能满足上部结构荷载对地基的要求时，常采用换土垫层来处理软弱地基，即将基础下一定范围内的土层挖去，然后回填以强度较大的砂、碎石或灰土等，并夯实至密实。
进一步的，步骤六中，预压法：预压法是一种有效的软土地基处理方法，该方法的实质是，在建筑物或构筑物建造前，先在拟建场地上施加或分级施加与其相当的荷载，使土体中孔隙水排出，孔隙体积变小，土体密实，提高地基承载力和稳定性，堆载预压法处理深度一般达10m左右，真空预压法处理深度可达15m左右。
进一步的，步骤六中，深层搅拌法：利用水泥或其它固化剂通过特制的搅拌机械，在地基中将水泥和土体强制拌和，使软弱土硬结成整体，形成具有水稳性和足够强度的水泥土桩或地下连续墙，处理深度可达8-12m，施工过程为：定位-沉入到底部-喷浆搅拌(上升)-重复搅拌(下沉)-重复搅拌(上升)-完毕。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
进一步的，步骤五中，裂缝处采用粘土封层600进行夯填，并在表面采用水泥砂浆进行封闭处理，避免地表水沿裂缝下渗而加速边坡的变形。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种寒区公路路堑边坡层间水病害治理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、公路路堑路基(100)的开挖、路堑边坡的浇筑
在原有地面开挖公路路堑路基(100)，并建设浇筑路面(200)和浇筑边坡(300)，加强对路堑的防护，取消路面边缘处的沥青砂拦水带，采用漫排水的方式使路面积水及时排出路面范围，这样就减少了雨水汇聚的集中排水、集中排出的过程，使得雨水随下随排，从而减少雨水在路面范围内的存留和渗透时间；
步骤二、绿化防水
做好中央分隔带绿化的防水工作，防止绿化用水进入路面进而造成二次病害；
步骤三、密实性提升
在沥青路面结构层组合设计过程中，上面层、中面层采用密实类级配沥青混凝土，以防止路表水下渗；
步骤四、渗水检测
在面层的施工过程中，应加强对渗水系数的检测，减少路面渗水的可能性；
步骤五、灌缝措施
在路面使用阶段，对出现的横缝、纵缝，及时进行灌缝处理；其中路面出现网裂，没有明显的变形，也为出现唧浆，可采用改性乳化沥青灌缝涂刷一层，防止雨水的渗透；出现裂缝，但未出现明显的错台，在5mm内，也无啃边现象，可用灌热沥青的方法作防水处理，防止雨水的渗透；对于裂缝大于5mm的，可采用改性沥青灌缝或灌缝胶进行处理；对与裂缝很大的，必须将裂缝两边的沥青混凝土开挖，先用水稳定好，收缩性小的半刚性材料外理基层，再用新的混合料摊铺；
步骤六、沉陷处理
根据实际情况的不同，可采用换填法、预压法或者深层搅拌法。
步骤七、处治质量的检查
修补平整度用3m直尺在处治结束后进行检查，平整度不能大于5mm，修补压实度用核子密实度仪快速法测定当旬修补面积的20％左右，修补的压实度不能小于95％，修补完后，每季检查一次，每年度作一次综合评价，返修率不能超过5％。
2.根据权利要求1所述的一种寒区公路路堑边坡层间水病害治理方法，其特征在于：所述步骤五中，修补处治的床面要干净，无杂物和浮灰、无松动的集料，床低无龟裂和唧泥，渗水现象，出现潮湿床面时要烘于才能进行下一道工序。
3.根据权利要求1所述的一种寒区公路路堑边坡层间水病害治理方法，其特征在于：所述步骤五中，分层填筑时下面层厚度可以适当调整，上面宜在4cm厚，松铺系数控制在1.16-1.2，有病害的两处坑槽相距补到1m时，面层应连成一个修补面，四周接口用3m直尺检查小于5mm才能保证接口平顺，先用细的集料填边，碾压时先压边逐渐向中间推进，其压实度是保证平整度的首要条件。
4.根据权利要求1所述的一种寒区公路路堑边坡层间水病害治理方法，其特征在于：所述步骤六中，换填法：当建筑物基础下的持力层比较软弱、不能满足上部结构荷载对地基的要求时，常采用换土垫层来处理软弱地基，即将基础下一定范围内的土层挖去，然后回填以强度较大的砂、碎石或灰土等，并夯实至密实。
5.根据权利要求1所述的一种寒区公路路堑边坡层间水病害治理方法，其特征在于：所述步骤六中，预压法：预压法是一种有效的软土地基处理方法，该方法的实质是，在建筑物或构筑物建造前，先在拟建场地上施加或分级施加与其相当的荷载，使土体中孔隙水排出，孔隙体积变小，土体密实，提高地基承载力和稳定性，堆载预压法处理深度一般达10m左右，真空预压法处理深度可达15m左右。
6.根据权利要求1所述的一种寒区公路路堑边坡层间水病害治理方法，其特征在于：所述步骤六中，深层搅拌法：利用水泥或其它固化剂通过特制的搅拌机械，在地基中将水泥和土体强制拌和，使软弱土硬结成整体，形成具有水稳性和足够强度的水泥土桩或地下连续墙，处理深度可达8-12m，施工过程为：定位-沉入到底部-喷浆搅拌(上升)-重复搅拌(下沉)-重复搅拌(上升)-完毕。
7.根据权利要求1所述的一种寒区公路路堑边坡层间水病害治理方法，其特征在于：所述步骤一中，所述浇筑边坡(300)内预埋有预制引水管路(400)，且预制引水管路(400)的上方管口与浇筑边坡(300)的坡面齐平，所述预制引水管路(400)接通城市雨水管网，所述浇筑边坡(300)的坡底处建设有排水沟渠(500)。
8.根据权利要求7所述的一种寒区公路路堑边坡层间水病害治理方法，其特征在于：所述浇筑路面(200)从下至上分别由砂砾垫层(201)、XPS保温板层(202)和填黏土层(203)浇筑而成，所述浇筑边坡(300)从下至上分别由粘性土保护层(301)、HDPE膜防渗层(302)和细砂混合层(303)浇筑而成，且HDPE膜防渗层(302)与细砂混合层(303)之间设有非织造土工布。
9.根据权利要求1所述的一种寒区公路路堑边坡层间水病害治理方法，其特征在于：所述步骤五中，裂缝处采用粘土封层(600)进行夯填，并在表面采用水泥砂浆进行封闭处理。
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