公路高填方路堤中常見(jiàn)病害及治理措施的探討

化憶川　陳磊

【摘 要】隨著近年來(lái)高層及公路建設(shè)速度的逐漸加快，在高等級(jí)公路建設(shè)和舊路改造的過(guò)程中會(huì)有高填方路基出現(xiàn)病害的現(xiàn)象發(fā)生。在工程結(jié)束以后，通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的車(chē)輛荷載，公路工程中會(huì)有路基整體或局部出現(xiàn)沉降、縱橫裂縫、路基化凍以及邊坡坍塌的現(xiàn)象發(fā)生。本文主要分析了高填方路堤中常見(jiàn)的病害類(lèi)型，根據(jù)公路設(shè)計(jì)、施工等方面相結(jié)合，對(duì)存在的病害提出合理有效的治理措施。促使對(duì)公路的通行提供良好的行車(chē)條件，不僅提升公路的使用壽命，而且使工程成本得到有效的降低。

【關(guān)鍵詞】公路施工；高填方路堤；常見(jiàn)病害；治理措施

1.公路工程中高填方路基形成病害的原因

1.1設(shè)計(jì)方面的因素

未能結(jié)合路基填筑材料的種類(lèi)對(duì)高填方橫斷面及邊坡的坡度進(jìn)行設(shè)計(jì)，沒(méi)有采取驗(yàn)算的方法對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行確定。與一般路基相結(jié)合進(jìn)行設(shè)計(jì)，導(dǎo)致填筑材料與施工工藝都未能滿足施工要求。在公路舊路擴(kuò)建工程中，未按照要求對(duì)新舊路連接處進(jìn)行施工，導(dǎo)致安全隱患存在，容易有整體或局部沉降，從而對(duì)公路的使用性能得到影響。

1.2施工方面的因素

在高填方路堤進(jìn)行施工的過(guò)程中，沒(méi)有按照分層填筑的方法進(jìn)行操作，導(dǎo)致各層間的厚度無(wú)法得到合理控制。在對(duì)路面進(jìn)行分層碾壓或整天碾壓時(shí)，沒(méi)有控制路面的含水量，在相同路段進(jìn)行施工時(shí)，未能對(duì)填筑材料的不同進(jìn)行控制。由于壓實(shí)度及均勻度達(dá)不到相關(guān)要求，促使局部有大面積的沉降變形現(xiàn)象發(fā)生。不合理的施工組織安排，采用先對(duì)地填方路堤進(jìn)行施工，在進(jìn)行高填方路堤施工，通常在高填方路堤施工結(jié)束以后，則進(jìn)行路面的鋪筑，未能給路基停留足夠的沉降固結(jié)時(shí)間，從而在公路使用一段時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)沉陷發(fā)生。

1.3施工技術(shù)的因素

在對(duì)高填方路堤進(jìn)行施工的過(guò)程中，未能按照相關(guān)規(guī)范要求對(duì)縱橫向搭接進(jìn)行處理，不合理的搭接會(huì)促使路基有不均勻沉降的現(xiàn)象發(fā)生，最終引發(fā)裂縫出現(xiàn)。在對(duì)路基兩側(cè)進(jìn)行填筑時(shí)出現(xiàn)超寬填筑不足，會(huì)形成路基虧坡，在進(jìn)行處理時(shí)運(yùn)用“貼補(bǔ)法”，促使原邊坡土不易與不填土相結(jié)合，壓實(shí)的難度相對(duì)較大，從而使其整體性得到降低。其次，不合理的路基材料的選擇，也會(huì)對(duì)路基質(zhì)量造成一定的影響。

2.高填方路基沉降的整治措施

2.1設(shè)計(jì)方法的處理

（1）應(yīng)嚴(yán)格按照公路工程施工當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件與地質(zhì)條件的狀況對(duì)路基進(jìn)行設(shè)計(jì)，路基橫斷面的形式、防護(hù)工程以及邊坡坡度都應(yīng)采用與工程施工相適應(yīng)的。并對(duì)公路邊坡的防水系統(tǒng)設(shè)計(jì)及防護(hù)設(shè)計(jì)進(jìn)行完善。

（2）在對(duì)路基填料進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)選用較好級(jí)配的砂、礫類(lèi)土等粗粒土對(duì)填方路基的填料進(jìn)行作業(yè)，粒徑應(yīng)保持在不超出15cm；路基填料不能選用淤泥、液限以及有機(jī)質(zhì)土超出50%、細(xì)粒土塑性指數(shù)超過(guò)26的材料；還應(yīng)對(duì)路堤填料的最小強(qiáng)度及路堤的壓實(shí)度進(jìn)行要求。

（3）路基表層的治理措施：采用碾壓的方式對(duì)路基表層進(jìn)行壓實(shí)；地面橫坡的坡度應(yīng)緩于1：5，對(duì)地表草皮、腐殖土進(jìn)行清除以后，可直接在地面上進(jìn)行路堤的填筑。對(duì)原地面進(jìn)行臺(tái)階的挖筑，使各層臺(tái)階的寬度保持在超過(guò)2m，當(dāng)基巖面上存在較薄的覆蓋層使，應(yīng)先對(duì)覆蓋層進(jìn)行挖除，再進(jìn)行臺(tái)階的開(kāi)挖。當(dāng)?shù)孛鏅M坡的坡度超過(guò)1：2.5時(shí)，應(yīng)對(duì)路堤整體的穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算。當(dāng)路堤的穩(wěn)定性受到地下水因素的影響時(shí)，應(yīng)運(yùn)用地下水?dāng)r截或采用砂性材料進(jìn)行填筑的方法進(jìn)行處理。應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況對(duì)稻田、湖塘周?chē)囟尾捎们逵佟Q填土、排水、晾曬等方式進(jìn)行有效的改善。

2.2施工方面的整治措施

2.2.1施工前期的準(zhǔn)備工作

在路基施工之前，要求施工單位對(duì)設(shè)計(jì)文件及設(shè)計(jì)技術(shù)交底進(jìn)行全面的掌握，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施校對(duì)。與現(xiàn)場(chǎng)收集情況和工程量相結(jié)合，按照工期要求、難以程度的不同，對(duì)施工組織設(shè)計(jì)進(jìn)行合理的編訂。合理安排人員、材料準(zhǔn)備以及機(jī)械的準(zhǔn)備工作。在開(kāi)工之前對(duì)各項(xiàng)準(zhǔn)備工作進(jìn)行復(fù)查及試驗(yàn)，促使對(duì)路基工程范圍內(nèi)存在的地質(zhì)及水文狀況進(jìn)行調(diào)查掌握，采取取樣及試驗(yàn)的方法對(duì)其性質(zhì)及范圍進(jìn)行確定。結(jié)合設(shè)計(jì)文件中提供的資料信息，對(duì)挖方、料場(chǎng)及借土場(chǎng)的路基填料的樣本進(jìn)行復(fù)查及試驗(yàn)，若涉及文件中料場(chǎng)的填料出現(xiàn)不足的現(xiàn)象，應(yīng)自行進(jìn)行尋找。應(yīng)對(duì)填料中采用的土料進(jìn)行塑限、天然稠度、液限、塑性指數(shù)、液性指數(shù)、含水量、密實(shí)度、顆粒大小、擊實(shí)、相對(duì)密實(shí)度、強(qiáng)度等試驗(yàn)分析。在公路試驗(yàn)路段進(jìn)行填筑試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)采用不同的施工方案進(jìn)行，從而對(duì)全線施工進(jìn)行指導(dǎo)的最佳方案進(jìn)行確定。采用長(zhǎng)度超過(guò)100米，并具有代表性的地質(zhì)條件和斷面形式的路段作為試驗(yàn)路段。對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中采用的材料及設(shè)備都應(yīng)與公路全線施工時(shí)采用的設(shè)備及材料完全相同，在試驗(yàn)的過(guò)程中，采用不同的壓實(shí)機(jī)具對(duì)不同填料進(jìn)行壓實(shí)，對(duì)其最佳含水量、碾壓遍數(shù)、合適的松鋪厚度、最佳機(jī)械配套以及施工組織進(jìn)行確定，使其壓實(shí)的勻質(zhì)性得到保證。確保檢測(cè)指標(biāo)的準(zhǔn)確，并對(duì)試驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行詳細(xì)的編制。

2.2.2施工工藝的控制措施

對(duì)路堤進(jìn)行施工的過(guò)程中，避免施工層表面有積水現(xiàn)象發(fā)生，應(yīng)結(jié)合土質(zhì)情況及施工的氣候狀況對(duì)填方路堤的進(jìn)行2%～4%的雙向或單向排水橫坡的設(shè)置，對(duì)其存在的水分得到及時(shí)的排出。采用縱向分層法對(duì)原地面縱坡超出12%的路段進(jìn)行施工，根據(jù)縱坡對(duì)其進(jìn)行分層，并分層對(duì)其進(jìn)行填筑壓實(shí)。對(duì)于橫坡陡峭路段的半挖半填路基，應(yīng)在山坡上從填方坡腳向上進(jìn)行內(nèi)傾斜的臺(tái)階開(kāi)挖，使其臺(tái)階的寬度不能低于1m。若進(jìn)行填方出現(xiàn)分作業(yè)段施工，且不在同一時(shí)間對(duì)兩段交接處進(jìn)行填筑。應(yīng)按照1：1的坡度對(duì)先填地段進(jìn)行分層并留出臺(tái)階。若同時(shí)對(duì)兩個(gè)作業(yè)段進(jìn)行填筑時(shí)，應(yīng)采用分層互相交疊銜接的方法，使其搭接長(zhǎng)度不低于2m。對(duì)于混合土質(zhì)進(jìn)行路堤填筑時(shí)，在路堤下層采用透水性較小的土進(jìn)行填筑，并進(jìn)行4%的雙向橫坡設(shè)置。根據(jù)土的性質(zhì)的不同進(jìn)行分別填筑，避免有混填現(xiàn)象的發(fā)生，每種填料層的累積厚度不能超過(guò)0.5m，應(yīng)在上層采用較為優(yōu)質(zhì)的土進(jìn)行填筑，而下層則需采用強(qiáng)度較低的土進(jìn)行作業(yè)。嚴(yán)格按照試驗(yàn)路段試驗(yàn)得到的機(jī)械設(shè)備、松鋪厚度、灑水量以及碾壓次數(shù)進(jìn)行全段施工。

2.2.3路基壓實(shí)的控制措施

在建筑之前對(duì)高層路堤進(jìn)行壓實(shí)，使其壓實(shí)度保持在90%以上，對(duì)于地基松軟的現(xiàn)象僅采用原土壓實(shí)的方法是無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)承載壓實(shí)強(qiáng)度的要求，應(yīng)對(duì)地基加固處理進(jìn)行壓實(shí)。在路基壓實(shí)之前應(yīng)再次對(duì)平整度、松鋪厚度及含水量進(jìn)行確定，當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求即可進(jìn)行碾壓。與現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)試驗(yàn)中得到的松鋪厚度及壓實(shí)次數(shù)進(jìn)行作業(yè)。在第一次采用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓時(shí)應(yīng)采用振動(dòng)靜壓的方法，由先慢后快，先弱振后強(qiáng)振的方法進(jìn)行壓實(shí)，在一開(kāi)始的碾壓行駛速度應(yīng)保持較慢，最大速度不得超出4公里/小時(shí)。

2.2.4路基路堤的破防防護(hù)措施

為了使路基中存在的路面水、雨水以及其他因素對(duì)其造成的危害得到控制，并對(duì)環(huán)境及保護(hù)生態(tài)的平衡得到改善，應(yīng)與當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況相結(jié)合，采用因地制宜的方法進(jìn)行防護(hù)。在路基路堤施工之前，應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行核對(duì)。確保在相關(guān)規(guī)范要求內(nèi)對(duì)斷面形式以及使用材料進(jìn)行確定。采用機(jī)械對(duì)防護(hù)的水泥砂漿及水泥混泥土進(jìn)行拌和，在使用之前進(jìn)行拌和，禁止在砌體上或路面上直接進(jìn)行拌和。

3.結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)高填方路堤中常見(jiàn)的病害進(jìn)行有效的治理，促使高填方路堤中病害造成的負(fù)面影響得到進(jìn)一步減少，對(duì)公路工程施工中應(yīng)做到早發(fā)現(xiàn)早處理，采用及時(shí)有效的措施并病害進(jìn)行補(bǔ)救，在施工中應(yīng)對(duì)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行不斷的積累，使病害的限度得到有效減少，使高填方路堤的穩(wěn)定性及耐久性得到提升，對(duì)測(cè)量的反復(fù)荷載及自然因素的作用進(jìn)行有效的抵御。 [科]