淺談路基加寬后的質(zhì)量問題

李文古

(黑龍江中實路橋建設(shè)有限公司)

在舊路改建中，加寬后路基的質(zhì)量問題很大程度上決定著改建后公路的使用壽命。而控制、延緩結(jié)合處的開裂是保證加寬改造公路質(zhì)量的關(guān)鍵之一。由于路基原因引起的路面縱向開裂有兩大類，一類是由于路基加寬后新舊路之間的不均勻沉降造成的，另一類是由于路基填土的強度不足造成的，新填筑的路基土頂面的當量回彈模量和原路面頂面的當量回彈模量相差較大時，就會在新鋪設(shè)的路面結(jié)構(gòu)內(nèi)，特別是在交界位置處產(chǎn)生較大應(yīng)力，甚至產(chǎn)生局部應(yīng)力集中，從而引起路面開裂。

1 不良地基的影響

設(shè)計和修筑一個堅實、均勻、穩(wěn)定的路基，提高路基的抗變形能力，是保證公路路面結(jié)構(gòu)具有良好使用品質(zhì)的根本措施。地基處理不當是造成填挖結(jié)合部路基路面病害的主要原因之一。公路工程中常見的特殊地基有過濕土地基、膨脹土地基、濕軟地基等等，部分地基下存在深厚的軟弱下臥層，如果道路勘測工作薄弱，或是施工時處治方法草率不到位，在路基路面施工完成后，地基很可能出現(xiàn)沉降等病害，反射到路基路面，造成嚴重后果。

2 填土材料的影響

路基施工過程中，受現(xiàn)場施工條件、工期、交通運輸條件、經(jīng)濟因素等的限制，填挖結(jié)合部填方段的填料選擇并不能盡如人意，施工單位只能采用膨脹土、粗粒土等特殊填料進行填筑。比如有的公路選用膨脹土作為填料，哪怕是弱膨脹土在施工過程中不予處理，路基路面施工過程中或是工程竣工之后，地表水滲入路基會導致路基填料膨脹，從而造成路基破壞，進而影響路面。采用粗粒土作為填料，由于粗粒土填料粒徑的不均勻性，破碎性能、壓實性能的不確定性，如果不能采取恰當?shù)氖┕ぬ幚矸椒?，將很難保證路基的穩(wěn)定。有許多文獻已經(jīng)提出，填石路堤的主要病害主要是橫向半填半挖路段和縱向填挖交界路段出現(xiàn)差異沉降，從而導致路面出現(xiàn)縱向裂縫甚至滑塌、沉陷等。

3 不當?shù)慕Y(jié)合部處置手段的影響

無論是橫向半填半挖路段還是縱向填挖交界路段，如果自然坡度陡于一定坡度，或是填高達到某一范圍的時候，如果沒有開挖角度內(nèi)傾的臺階，分層填筑壓實，在壓實的時候就會產(chǎn)生漏壓區(qū)。漏壓區(qū)在自重和荷載的作用下壓縮密實，進而產(chǎn)生較大的沉降量。

同時，由于漏壓區(qū)的下沉不是在短時間內(nèi)完成，它要在3～5年甚至更長時間內(nèi)逐步下沉。這樣，在漏壓區(qū)就將會發(fā)生一個持續(xù)時間長的較大沉降變形，而在挖方或壓實達90％～95％的填方段下沉變形小，這樣在同一路段由于漏壓區(qū)的緣故，不可避免的出現(xiàn)沉降不均勻的現(xiàn)象。

填筑時不同填料的松鋪厚度、填筑的速率等也直接影響填挖結(jié)合部路基的密實度和穩(wěn)定性。有時候，因為斜坡陡坡地形，在填挖結(jié)合部經(jīng)常因為溝谷或斜坡的底層難以壓實，施工單位為了形成寬闊的工作面，經(jīng)常故意增加底層的松鋪厚度，從而導致同一斷面上的密實度不均勻，進而導致差異沉降。

4 不當?shù)膲簩嵐に嚨挠绊?/h2>

壓實工藝包括壓實機械的選擇、壓實遍數(shù)的合理確定、碾壓方式、碾壓速度、施工質(zhì)量控制標準等。有文獻提出，在填挖結(jié)合部路基壓實標準應(yīng)當較同層的其他路基更加嚴格，應(yīng)高出1％～2％。但在填挖結(jié)合部壓實的工藝十分難以控制，如果沒有引起重視，很容易形成漏壓的情況，導致病害的發(fā)生。

有研究發(fā)現(xiàn)，路基壓實度從100％降低到85％時，其回彈模量下降了34％。由于填挖方路基回彈模量的不同，將直接導致其抗變形的能力存在差異，導致差異沉降的產(chǎn)生。

5 特殊季節(jié)不當施工的影響

冬季施工時，土在受凍的情況下回填壓實，將導致填土壓實密度嚴重不均勻而造成土體下沉。雨季施工，未采取有效防范措施，或路堤用土在使用填筑前未經(jīng)很好地粉碎和晾曬，含水量過大，導致壓實度達不到標準或產(chǎn)生彈簧現(xiàn)象。

6 水的影響

水從地表、邊坡表面滲入，造成路基軟化，內(nèi)摩擦角減小，土體抗剪強度迅速降低，產(chǎn)生滑塌、土體浸水軟化擠壓變形以及凍融塌陷，從而最終導致填挖結(jié)合部路基產(chǎn)生重大病害。有研究發(fā)現(xiàn)，當土樣含水量從4％增加到11％后，其回彈模量下降為原來的23％，可見若排水不暢，路基土受水浸泡而濕軟，強度將急劇下降。

半填半挖式路基填方側(cè)有溝、渠，溝、渠中的水浸蝕路堤坡腳，或洪水頂沖與淘刷，造成邊坡下滑、坍塌，引起縱向裂縫，并對填挖結(jié)合部路基下?lián)踅Y(jié)構(gòu)造成危害。

7 交通因素的影響

近年來，公路交通量大大增加，車速增快，并呈重載化甚至超載，輕重車道的不平衡行車荷載的波動將加劇半填半挖式路基路面沉降的發(fā)展。若半填半挖式路基正處于彎道曲面，高速行駛車輛向外離心力作用也可能導致路面拉裂。路面上車輛荷載的不均勻分布及重載、超載在路基內(nèi)產(chǎn)生不均勻的塑性累計變形，輕者形成基層對水泥混凝土路面板的局部弱支撐(不均勻支撐)，重者產(chǎn)生水泥混凝土路面板下脫空。

總體上，公路填挖結(jié)合部路基路面病害的機理可以歸納為兩大類:一是路基穩(wěn)定性不足，病害現(xiàn)象為路基滑動;二是填挖結(jié)合部路基的不均勻沉降，病害現(xiàn)象為路面長大裂縫、斷板等路面損害的發(fā)生。