黑龙江省公路病害治理探析
近年来,黑龙江省公路建设发展势头迅猛,特别是高速公路建设成效显著。由于公路长期受行车磨损和风吹、日晒、雨淋的影响,其使用价值必然不断下降。为维持公路运输及再生产连续进行,必须对公路进行科学的养护管理,保持公路的运载性能,保障车辆行驶安全、舒适、畅通。
在养护生产中,常见的公路病害有路基翻浆、公路水毁、公路雪阻、涎流水浸路。下面就每种病害的成因进行分析,并提出防治措施。
一、路基翻浆的防治
(一)路基翻浆的产生及影响因素
1.翻浆产生的原因。在季节性冰冻地区,公路在春融期问,路基含水量过大,强度急剧降低,在行车荷载作用下,路面发生弹簧、裂缝、鼓包、冒泥等现象称为路基翻浆。
2.影响路基翻浆的因素。从路基翻浆产生的原因可以看出,水是引起路基翻浆的基本因素,此外还有土质、气候、行车、养护以及施工中压实不好等综合因素。(1)土质:路基施T时采用水稳定性差的粉性土做路基填科,便构成了冻胀与翻浆的内凶。因粉性土毛细水上升速度快,作用强烈,为水分向上积聚创造了条件。而相比之下,砂性土和粘性土冻结时水分聚流现象较轻,不易引起翻浆。(2)水文:地表排水困难,路基填土高度不足,边沟积水或利用边沟作农田灌溉,路基靠近池塘以及地下水位较高的路段,为水分积聚提供充足的水源,易引起路基翻浆。(3)气候:秋季时多雨,初冬时气温较高,冷暖交替,冻结线长期停留在路面下较浅的位置,下部水分有充分的时间向上迁移,易产生严重翻浆;入冬时很冷,冻结线迅速下降到距路面较深的地方,使地下水不能向路基上部迁移,则不易出现翻浆;春季解冻时,天气骤暖,路基急剧融化,则将加重翻浆的产生。
(二)路基翻浆的预防和临时处治
1.秋季的养护。秋季养护的中心内容是排水,尽可能防止水分进入路基,保持路基处于干燥状态,以减少冬季冻结过程中由于温差作用向路面下土层聚流的水分,这是一项最根本的措施。所以秋季养护要做好下列工作:(1)随时整修路面、路肩、边坡。保持规定的拱度、平整度、坚实性要求,避免造成积水。(2)修整地面排水设施,保证地面排水通畅。(3)检查地下排水设施,保证地下水能及时排除。
2.春季养护。春季是翻浆的暴露时期,在天气转暖的情况下,翻浆发展很快,养护工作的中心内容是抢防。(1)在路肩上开挖横沟,及时排除表面积水。横沟间距一般为3-5m,沟宽30-40cm,沟深至路基以下,高于边沟沟底。(2)及时修补路面坑槽和路肩坑洼,保持路面和路肩整齐,以利尽快排除表面积水。
3.夏季养护。夏季是翻浆的恢复期,这时的养护中心内容是修复翻浆破坏的路基、路面,查明翻浆产生的原因,采取根治翻浆的措施。可铺设水稳定类、石灰稳定类、石灰工业废渣类等路面基层结构层,以增强路面的板体性、水稳定性和冻稳定性,提高路面的力学强度。
二、公路雪阻的防治
(一)雪阻产生的原因
1.自然降雪。在冬季降雪时,当风力较弱或没有刮风的时候,雪在公路上形成比较均匀的雪层。当一次自然降雪厚度超过30cm以上时,在公路上就会形成不同程度的雪阻。
2.“风吹雪”(风雪流)。在降雪的同时或降雪之后,当风力较强的时候,雪被风吹移,形成风雪流,称为“风吹雪”。根据风力的大小、雪源的多少,“风吹雪”又可分为低风吹雪、高风吹雪和暴风雪。上述的风雪流,在运行中遇到障碍物时,风雪流前进速度减慢,当风雪流减弱到起动风速以下,风和雪的相互依存关系破裂,雪粒由于重力的作用,下落到障碍物的附近形成堆积,在公路上就形成雪阻。冬季公路雪阻,主要是由于“风吹雪”而产生的。
(二)雪阻与路基横断面形式、地形的关系
1.雪阻与路基横断面形式的关系。当风雪流与公路中线垂直或接近垂直时,路堤或路堑都成为风雪流前进的障碍物,公路附近就很易形成积雪,在公路上便产生雪阻。
2.雪阻与地形的关系。在平坦地区,风雪流向前移动过程中,因无地形起伏障碍,其速度不降低,不产生积雪。如地形处于低洼段,公路易产生积雪。
(三)公路雪阻的防治
各类雪害的防治应通过全面的调查研究,摸清雪害的成因与基本规律,了解现有防雪设施的效果,保持防雪设施的完好,增添必要的防雪设施,以减少雪害对公路及交通的危害。
1.使路线走向与主导风向平行。路线通过迎风或背风山坡坡脚处和距离坡度转折点5~10m处最易积雪。在有条件的地方可采取局部改线,尽量使路线位置避开“风雪流”减速区,否则应根据实际情况增设相应的防雪设施。
2.提高路基高度,消除雪阻。开阔地区低于该地平均积雪深度或草丛深度0.6m的路基和深度小于6m的路堑也易积雪,在有条件的地方可采取提高路基标高的办法解决;在低洼路段修筑路基,路堤高度应在1.0m以上,否则应根据实际情况增设相应的防雪设施。
3.设置阻雪设施。(1)下导风板:设在公路的上风侧路基边缘,先埋设立柱,在立柱上部钉以木板或涂以沥青的铁丝网,使风雪流被阻挡,集中加速在下部缺口处通过,并吹走路上疏松的积雪。(2)檐式导风板:适宜于山区背风山坡路段设置。雪季应进行维修,以保持结构完好。板面坡度与山坡自然坡度一致,并具有原设计的足够长度。(3)防雪墙:设在公路上风侧的阻雪设施。可用木、石、土、树枝或雪块等筑成。(4)防雪堤:设在雪阻路段迎风口一侧,距离路基15~20m,高度不低于1.6m,边坡为1:1,长度与雪阻路段同长。
4.防雪林带是防治风雪的重要措施。防雪林应栽植在雪季主导风向的上风侧,与同侧路基边缘的距离应为防雪林高度的10倍左右。防雪林带宜选用不同树种组成具有一定宽度、高低错落的林带,以便更好的起到阻雪的作用。
防雪林带应指定专人养护管理,保证林木的成活和正常生长;控制林带的高度和透风度,使其保持最佳的阻雪状态。
5.人工、机械除雪。受风雪影响形成雪阻时,应及时用人工、机械清除积雪,尽快恢复交通。弃雪应抛置于下风一侧,以免造成重复雪阻。有条件时,还可采用化学除雪方法。根据下雪时是否关闭交通,除雪可分为除浮雪和除硬雪。(1)下雪时关闭交通,雪未经车辆碾压即是浮雪。这时可用带铲的汽车进行清除,时速可达60~80公里,能够较快开放交通。目前使用最多的是国产解放汽车和美国产福特汽车,效果较好。(2)下雪时不关闭交通,雪经过碾压变硬,粘结在路面上,可用平地机进行清除,时速可达10~15公里。目前,清除硬雪最好的机械就是平地机。以上两种情况,都可以根据路面宽度采取多机联合作业,效果更好。
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