公路路基病害 及 處理探析

譚 斌

（新疆交通規(guī)劃勘察設計研究院，新疆 烏魯木齊 831000）

0 引言

公路的組成包括路基、路面、橋涵、隧道防護工程、排水設備和山區(qū)特殊構(gòu)造物。路基作為公路的主要工程結(jié)構(gòu)物，不僅是整個道路工程的基礎(chǔ)，更是保證路面質(zhì)量的關(guān)鍵。不同地區(qū)由于其土質(zhì)結(jié)構(gòu)的不同，產(chǎn)生的路基病害也是多種多樣的。路基通病往往導致路基不能正常承受上部荷載。在施工中必須充分認識到路基通病的存在，并采取積極的防治措施，保證路基具有足夠的強度、穩(wěn)定性和耐久性。

1 公路路基的病害類型

1.1 路基變形

在立交橋互通匝道處填方或者深填、高填、半填半挖，路基通常會在通車一段時間之后出現(xiàn)下沉現(xiàn)象。究其主要原因，一方面是材料因素，例如最大干容重及最佳含水量測量有誤、材料的壓縮系數(shù)偏大、粘性土的塑性指數(shù)偏高等；另一方面是施工因素，例如沒有控制好壓實度、施工措施不當、分層過厚以及沒控制好含水量等。

1.2 路基沿邊坡滑動

在路基自重和行車反復荷載的作用下，整個路基會沿著傾斜的原地面向下滑動，路基整體會失去穩(wěn)定。發(fā)生路基沿坡滑動的原因有兩方面：一是設計不合理，二是施工經(jīng)驗不足。由于上述兩個認識誤區(qū)的存在，導致在公路建設過程中高填深挖路基增多，高邊坡和高路堤增多，隨之也就造成了路基沿坡滑動病害的增多。

1.3 邊坡滑塌

滑坡是指一部分土體在重力作用下沿某一滑動面發(fā)生滑動，這種破環(huán)主要由不良地質(zhì)條件造成；而塌方則是由于土質(zhì)邊坡向下移動造成，這種破壞主要是由施工不當引起的。巖（土）體的力學性質(zhì)決定了邊坡穩(wěn)定性的喪失方式，如軟弱巖石以應力控制型失穩(wěn)為主，而堅硬巖石邊坡失穩(wěn)則以崩塌和結(jié)構(gòu)面控制型失穩(wěn)為主。巖（土）體的工程地質(zhì)性能越好，邊坡穩(wěn)定性越高；反之，邊坡穩(wěn)定性越差。

1.4 路基沉陷

在軟土地基上修建公路路基比較容易發(fā)生沉陷，主要因為軟土具有含水量大、抗剪強度較低、承載能力低下的特性。造成路基沉陷的原因很多，既有設計方面的原因也有施工和工程地質(zhì)等方面的原因。對路基、邊坡穩(wěn)定性產(chǎn)生明顯影響的活動主要包括削坡、坡頂加載、地下開挖等；另外，養(yǎng)護不善也會造成路基沉陷、邊坡失穩(wěn)。

2 不同地區(qū)路基病害的具體表現(xiàn)

不同的地區(qū)，由于所處的地理環(huán)境不同以及多方面因素的影響，會造成多種公路路基病害，常見的有以下幾類。

2.1 黃土地區(qū)公路路基病害類型及其危害

黃土土壤中粉粒含量大，且無層理，具有濕陷性和易溶蝕等特征，因而容易產(chǎn)生路基病害。主要類型有：路基邊坡面的剝落、沖蝕和整體失穩(wěn)；填方路基不均勻沉陷；浸水地基承載力不足；瀝青面層的裂縫等。

2.2 鹽漬土地區(qū)公路路基病害類型及其危害

氯鹽漬土易溶解，當含鹽量多時，會造成濕陷、坍陷等病害。硫酸鹽漬土會導致路肩疏松，且鹽土粉末容易被除風吹蝕。碳酸鹽漬土遇水后會導致路面泥濘不堪。

2.3 山區(qū)公路路基病害的類型及其危害

2.3.1 坍塌

出現(xiàn)坍塌的主要原因是由于開挖路塹邊坡較陡，導致邊坡的支持力減弱，使土壤的抗剪強度降低，導致邊坡的穩(wěn)定性變差。

2.3.2 滑坡

滑坡是堆積層在重力作用下沿著滑動面整體向下滑動的一種地質(zhì)現(xiàn)象。

2.3.3 泥石流

泥石流是山區(qū)爆發(fā)的特殊洪流，往往在很短的時間內(nèi)造成巨大的危害。

2.3.4 崩塌

由于雨水的滲入，對巖石會產(chǎn)生軟化和潤滑的作用，從而降低巖體強度和摩擦力，造成崩塌。

2.3.5 泥沼、軟土地帶

泥沼、軟土地帶的公路路基，因其地面低洼、地下水位高、降水充足，土壤含水飽和、透水性強和、抗剪強度低等特點，當受到巨大荷載作用時，容易出現(xiàn)基底向兩側(cè)擠壓擠出淤泥以及沉降、沉陷、滑動等病害。

3 保護措施及防治方法

3.1 邊坡防護與加固治理

植物防護就是在邊坡上種草或植樹，以減緩邊坡上的水流速度，利用植物根系固著邊坡表層土壤以減輕沖刷，從而達到保護邊坡的作用。對于邊坡破壞較嚴重的情況，如出現(xiàn)塌方、滑坡以及可能出現(xiàn)失穩(wěn)等，必須采取相應的措施來確保邊坡的穩(wěn)定性（強度方面）和安全性（變形方面）。

3.2 對路基進行治理

路基的施工質(zhì)量，是整個路線工程的關(guān)鍵。要做好路基工程，必須扎扎實實地進行路基填筑。路堤填料一般應采用砂礫及塑性指數(shù)和含水量符合規(guī)范的土，應嚴格按現(xiàn)行《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》要求進行，并應通過試驗路段來確定不同機具壓實不同填料的最佳含水量、適宜的松鋪厚度和相應的碾壓遍數(shù)、最佳的機械配套和施工組織，還要有一定素質(zhì)的施工隊伍來具體施工。必須遵循因地制宜，整體規(guī)劃，綜合考慮的原則進行路基縱、橫向排水設計，避免造成路基兩側(cè)長期積水浸泡路基，使路基承載力下降面發(fā)生沉降變形。

3.3 鹽漬土地區(qū)公路病害的防治

保持排水良好尤為重要。排水溝的設計要保持有0.5%～1%的縱坡。在低矮、平坦且排水因難的地段，應加寬加深排水溝。對于硫酸鹽漬土路基，宜采用卵石、黏土或廢磚頭平鋪在路堤邊坡上，以起到保護邊坡的作用，防止邊坡被風蝕或人畜踩踏而破壞。設計時應按照規(guī)定的要求，合理選擇路基邊緣高出地面的最小高度以及高出地下水位的最小高度。

3.4 對軟土地基路基的處理

軟土地基處理不好，會造成路堤失穩(wěn)或危及線外建筑物。除淺層軟弱土或不良土外，對其他土應分層碾壓或夯實，回填適用性填料。采用邊強夯、邊填碎石、邊擠淤的方法，在地基中形成碎石墩體。采用一定的手段，通過振動、擠壓使地基土體孔隙比減小，強度提高。采用粉噴樁、漿噴樁工藝改善土質(zhì)，提高地基強度。

3.5 對彈簧土的處理

發(fā)現(xiàn)彈簧土后應立即停止碾壓，找出發(fā)生彈簧的原因。因地下水位高而造成較大面積土體彈簧時，應采取在路基兩側(cè)挖深溝截斷地下水的處理方法；處理采用輕型井點降低地下水位，控制土體含水量。如工期允許也可采用晾曬后再進行碾壓的方式。雨季施工時應開挖縱、橫向的排水溝、排出積水、疏干土體，根據(jù)工期要求及天氣情況，進行換土，也可摻入5%～8%的生石灰量拌勻、回填壓實，或采用梅花形灰樁（坑）吸收水分。土路床填土前要清除地面雜草，對回填土中的樹根用人工撿出。對粘性土質(zhì)，在溝槽回填時必須排除積水，清除雜物，池塘應清除淤泥。

4 其它管理建議

4.1 應重視地質(zhì)勘察工作

水文地質(zhì)、工程地質(zhì)的勘查工作重點和工作深度在前期工作的各個階段各不相同，控制宏觀建設規(guī)模和選擇路線走向方案需要可行性研究階段的地質(zhì)勘察工作提供依據(jù)。施工前設計階段的地質(zhì)勘察工作是為各工點專業(yè)項目設計和確定具體線位提供依據(jù)。

4.2 加強設計和管理

公路項目盡管在前期工程中都需要進行詳細的勘察調(diào)查、設計審查和方案比選，但仍需要在施工過程中對其進行動態(tài)管理，在發(fā)現(xiàn)隱患后隨時進行路基設計的變更、修改，以避免路基病害的發(fā)生。要提供先進的、經(jīng)濟合理的設計文件，以確保公路項目的建設質(zhì)量。重視科學研究和試驗。由于所處地區(qū)的巖體結(jié)構(gòu)和地質(zhì)不同，需進行試驗論證設計方案。

4.3 加強協(xié)調(diào)和重視人才

公路工程設計涉及到多學科的配合協(xié)調(diào)，要加強人才的綜合能力培訓工作。

5 結(jié)語

公路路基建設中要思想上重視，管理到位，“對癥下藥”，采取有效的措施，不斷總結(jié)施工經(jīng)驗，對施工技術(shù)進行提升，杜絕質(zhì)量危害。

[1]龔思紅.公路路基與路面養(yǎng)護[M].鄭州：黃河水利出版社，2008.

[2]許維貞.黃土地區(qū)新建線路基床病害成因與整治[J].鐵道建筑，2005，（2）：50-51.