道路病害分析

陳世樑

(山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西晉中 030600)

路基受各種自然因素的長(zhǎng)期影響，承受車輛荷載的反復(fù)作用，并且由于路基所經(jīng)過地區(qū)的地形、地質(zhì)及水文地質(zhì)等條件的影響，路基在使用過程中常產(chǎn)生各種病害。路基主要病害有:路基的沉陷、翻漿、路基邊坡的滑坡、塌方及泥石流等。

1 路基的沉陷

路基的沉陷是指路基豎向產(chǎn)生較大的沉降，從而引起局部路段的破壞，影響道路交通運(yùn)營。路基沉陷有路基本身的沉降和地基的沉降引起的路基沉降。1)路堤的沉降一般是由于路基填料不當(dāng)或碾壓密實(shí)度不夠，在自重、行車、環(huán)境的綜合影響下，堤身向下沉降。2)地基的沉降則是由于地基為軟弱土層或遇水下沉，路基填筑前沒有采取有效的措施經(jīng)過處理或者沒有達(dá)到壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，就會(huì)發(fā)生地基下沉，側(cè)面剪裂凸起，容易引起路堤沉降和位移。路基沉降一般可用換土法、粉噴樁法、灌漿法等進(jìn)行處治。

1.1 換填法

換土法是先將路基一定范圍內(nèi)的松軟土挖去，然后回填分層夯實(shí)的砂礫石或素土等強(qiáng)度較高的填土材料。其主要施工要點(diǎn)如下:1)軟土開挖。2)選用良好的填料，分層填筑、分層碾壓。3)設(shè)置路基排水設(shè)施。

1.2 粉噴樁

粉噴樁法的施工要點(diǎn)如下:

1)場(chǎng)地清理，鉆孔放樣，鉆機(jī)定位，使之符合施工要求，并布置粉噴樁所需材料的儲(chǔ)存棚以及機(jī)具設(shè)備安裝地點(diǎn)、水電供應(yīng)和排水溝位置。2)按照?qǐng)D紙要求，鉆機(jī)就位要準(zhǔn)確，主軸垂直度偏位誤差應(yīng)不大于1%，對(duì)孔誤差不得大于50 mm。3)根據(jù)施工要求啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)應(yīng)逐級(jí)加速，按照Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ擋的順序依次進(jìn)行。4)鉆機(jī)在原位的鉆動(dòng)時(shí)間應(yīng)為12 min，要保持鉆桿中間的送風(fēng)通道干燥。接近設(shè)計(jì)深度時(shí)采用低速慢鉆，正轉(zhuǎn)預(yù)攬下沉。從預(yù)攬下沉開始直到噴粉為止，鉆桿內(nèi)都要連續(xù)輸送壓縮空氣。5)粉體材料及摻合量:使用粉體材料，水泥一般國內(nèi)工程采用普通硅酸鹽水泥，其摻合量為180 g/m3～240 g/m3。還有石灰、石膏及礦渣、粉煤灰等。要嚴(yán)格控制粉噴時(shí)間、停粉時(shí)間和噴入量。6)提升噴粉攪拌。嚴(yán)格控制噴粉高程和停粉高程，不得中斷噴粉。確認(rèn)加固料噴至孔底時(shí)按0.5 m/min的速度反轉(zhuǎn)提升，設(shè)計(jì)?；腋叱炭斓綍r(shí)提升速度必須減慢并在原地?cái)嚢?2 min。7)重復(fù)攪拌。應(yīng)防止樁體上下噴粉不勻，下部劑量不足、上下部強(qiáng)度差異大等問題，應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求的深度復(fù)攪。將攪拌頭再次下沉到設(shè)計(jì)深度重復(fù)攪拌，以便保證粉體均勻。攪拌時(shí)的提升速度按照0.5 m/min～0.8 m/min控制。8)提升噴粉時(shí)在距地面0.5 m的地方開始減壓或停止，施工中孔口應(yīng)設(shè)有噴灰裝置，防止空氣的污染。9)施工設(shè)備必須裝有自動(dòng)記錄的計(jì)量裝置，在提升噴灰的過程中把握、控制和檢驗(yàn)噴粉樁的質(zhì)量。

1.3 灌漿法

灌漿法的主要施工要點(diǎn)如下:1)鉆孔。較淺的軟土，可采用螺旋結(jié)，較深則宜采用回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)。為防止冒漿，孔徑小一些，一般為75 mm～110 mm，垂直偏差小于1%。2)制漿。根據(jù)材料試驗(yàn)確定配比，選擇漿體，制漿時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):按程序加料，準(zhǔn)確計(jì)量，掌握制漿性能，控制漿量。漿液應(yīng)進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，并?jiān)持灌漿前不斷攪拌，防止再次沉淀，影響漿液質(zhì)量。3)灌漿。灌漿是通過灌漿設(shè)備、輸漿管路，將漿液注入到目的層中。

2 翻漿

翻漿是指在凍脹性土的路段，在冬季、地下水分連續(xù)向上聚集、凍結(jié)成冰、導(dǎo)致春融期土基含水率過大，強(qiáng)度急劇降低，在行車作用下路面發(fā)生裂縫、鼓包、冒泥等現(xiàn)象。

路基翻漿的防治方法如下:

1)開渠排水。翻漿是由于路面經(jīng)常處于潮濕狀態(tài)而使路基發(fā)軟造成的，在路肩上開挖溝寬為30 cm～40 cm的橫溝，間距為5 m左右，溝深至路面基層以下，高于邊溝底，及時(shí)把表面積水排除干凈來防治翻漿。路面嚴(yán)重坑洼的地段，還應(yīng)順路面邊緣縱向修筑小盲溝或滲水井。

2)挖除換填。先將路基翻漿地段內(nèi)路基一定深度和范圍內(nèi)的土和稀泥挖除，換填40 cm～60 cm厚的符合規(guī)定要求的水穩(wěn)性或透水性好的材料，如砂性土或碎(礫)石，換填時(shí)要做到分層鋪筑，逐層壓實(shí)，使之達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)，然后重新鋪筑路面。

3)排除路表積水。為使路表平整、無堆積物、無積雪等，盡快排除表面積水，就要及時(shí)修補(bǔ)路面溝槽、修補(bǔ)路肩坑洼。

4)換鋪粒料。首先挖除翻漿路段的稀泥，再用碎石、磚塊或爐渣等粒料進(jìn)行填筑，初步整平后進(jìn)行通車碾壓。或是直接填入水穩(wěn)性較好的干土，當(dāng)?shù)貙悠教箷r(shí)再填筑其他粒料，整平后進(jìn)行重型碾壓。

5)設(shè)置砂樁。在行車道部位開挖出圓形或矩形的滲水井，其直徑或邊長(zhǎng)一般為30 cm～50 cm，采取措施把井內(nèi)的水掏出，掏水時(shí)應(yīng)加深至冰凍層以下，當(dāng)不再出現(xiàn)滲水現(xiàn)象或滲水停止后，再填入粗砂或碎(礫)石形成砂樁，根據(jù)翻漿的輕重程度來確定砂樁樁距和根數(shù)，成樁的過程應(yīng)連續(xù)，并應(yīng)保證樁徑和砂料不被周圍土體污染，一個(gè)砂樁的影響面積通常為6 m2～10 m2。

3 路基邊坡的滑坡

滑坡屬于山區(qū)公路的主要病害之一，開挖路塹時(shí)由于處于巖質(zhì)或土質(zhì)的山坡上，很有可能因?yàn)樽匀黄胶鈼l件被破壞或者是因?yàn)檫吰逻^陡，使坡體沿某一滑動(dòng)面滑塌，這樣就產(chǎn)生滑坡?；虏粌H掩埋公路，中斷交通，影響行車安全和公路的正常運(yùn)輸，而且嚴(yán)重時(shí)還迫使放棄公路的使用，造成的損失是不可估量的。所以對(duì)滑坡進(jìn)行治理是十分有效的，是非常必要的。造成滑坡的原因，主要由水害引起，因此，重視導(dǎo)水、排水是防止滑坡的主要措施?；碌闹卫泶胧?1)排水:滑坡體上及其以上的地表水，應(yīng)攔截引流，可采用截水溝、明溝、滲溝等排水構(gòu)造物;地下水可采用支持滲溝、邊坡滲溝及截水滲溝等措施。2)減重:在滑坡體后緣挖除一定數(shù)量的液體，以減小下滑力，此法常用其他方法配合使用，減重的棄土，應(yīng)盡量堆填在滑坡邊緣，以穩(wěn)定滑坡，減重的坡面，應(yīng)注意整平、排水和滲水。3)支擋措施:根據(jù)滑坡的性質(zhì)，可采用干砌石垛、重力式防護(hù)擋土墻、錨桿及加筋擋土墻等構(gòu)造物進(jìn)行處理，具體可參照擋土墻施工。

4 塌方

路基塌方一般有剝落、碎落、滑塌等幾種形式，這些形式根據(jù)其形成的條件以及原因而劃分。路基塌方的主要防治措施是:土質(zhì)路堤加固邊坡可以種草或植樹，軟弱風(fēng)化巖層可修筑護(hù)面墻(干砌片石或漿砌片石)，同時(shí)，還應(yīng)注意排除滑塌的土石方。攔截構(gòu)造物在小型崩塌地段，若基巖嚴(yán)重破壞，可采用落石平臺(tái)、落水槽、攬石堤、攔石墻等構(gòu)造物。支擋構(gòu)造物主要防治公路上方的危巖、危石等，應(yīng)根據(jù)地形和巖層的具體情況，采用嵌補(bǔ)、支頂、支護(hù)、支撐等構(gòu)造物進(jìn)行加固。

5 泥石流

泥石流是一種突發(fā)性的，含大量泥沙、石塊和巨礫的固液兩相液體。泥石流對(duì)路基的危害主要是通過堵塞、淤埋、沖刷、撞擊等造成的，也可以通過壓縮、堵塞河路使水位驟升，淹沒上游沿河路基，或者迫使主河槽改道，引起對(duì)岸的沖刷，造成間接水毀。

處治措施:泥石流防治主要是不讓土石下山，第一，水土流失嚴(yán)重的山坡上修筑水平溝，以便恢復(fù)植被和保持水土，同時(shí)對(duì)坍塌和滑坡等現(xiàn)象進(jìn)行必要的治理，以便產(chǎn)生泥石流的土石來源盡量減少。第二，坍塌滑坡比較嚴(yán)重的支溝中要修筑攔河的谷坊壩，防止溝床下切，以便控制山坡病害的惡性發(fā)展和泥石的停積。第三，泥石流溝中要選擇在上游寬闊而出口狹窄的地段修筑堤壩攔淤，在下游洪積扇的地段修筑為直溝道，以便避免泥石的堆積。

道路病害是影響道路使用功能和使用壽命的直接原因，而引起路面發(fā)生病害的原因各種各樣，因此雖然進(jìn)行了大量的相關(guān)研究工作，但某些典型病害還是沒有得到很好的解決，仍然威脅著道路工程設(shè)施的安全、高效的使用。對(duì)道路病害發(fā)生的原理、發(fā)生的規(guī)律進(jìn)行深入的分析和了解，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行有針對(duì)性地采取預(yù)防和處治措施，是減少路面病害的關(guān)鍵。

同時(shí)，道路的維修養(yǎng)護(hù)工作日益重要，道路工程出現(xiàn)的某些小的病害如果不進(jìn)行處治，小的病害就會(huì)擴(kuò)大成大的病害，病害日積月累形成嚴(yán)重影響路面功能的病害。因此，加強(qiáng)道路管理，加強(qiáng)巡視，發(fā)現(xiàn)病害及時(shí)采取處治措施，可以有效地降低大規(guī)模病害發(fā)生率。

新的高性能材料、新的處治工藝的開發(fā)對(duì)于解決道路典型病害起到重要作用。針對(duì)特殊病害開發(fā)特殊維修養(yǎng)護(hù)材料、開發(fā)特有處治工藝，可以使病害得到處治、減少甚至根除此類病害的發(fā)生。