市政道路路基病害處理工藝與質(zhì)量控制要點(diǎn)

【摘要】在市政道路路基施工過程中采用的工藝和每個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制都對(duì)工程整體質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。文章結(jié)合具體工程，針對(duì)該市政道路路基出現(xiàn)裂縫的實(shí)際情況，針對(duì)性的提出了解決措施，包括了鋼板樁處理、強(qiáng)夯處理、路基填筑、加強(qiáng)排水措施等，以保證路基的穩(wěn)定性。

【關(guān)鍵詞】市政道路路基；路基破壞；排水處理；鋼板樁

引言

市政道路對(duì)于路基質(zhì)量的要求，正隨著性能的升級(jí)而越來越大，因此路基的施工難度和工藝也越來越復(fù)雜，在道路施工過程中，不僅要按照相關(guān)的規(guī)范進(jìn)行施工，同時(shí)根據(jù)項(xiàng)目的特殊性，還要采取相應(yīng)的措施，在完善工藝的同時(shí)，提高施工質(zhì)量的控制。此外，延長(zhǎng)市政道路的使用壽命及防止路基開裂情況變得十分重要，文章針對(duì)開裂的原因及預(yù)防治理提出一些建議，希望能為市政道路預(yù)防做出貢獻(xiàn)。

1.項(xiàng)目背景介紹

1.1路基開裂情況

某市政道路在連續(xù)強(qiáng)降雨的情況下，某段路面出現(xiàn)開裂，第一道裂縫長(zhǎng)度120m左右，縫寬10cm左右，位于超車道與行車道交界位置；第二道裂縫長(zhǎng)度50m左右，縫寬20～25cm左右，并伴有10cm以上沉降，位于行車道與硬路肩交界位置；右側(cè)土路肩位置出現(xiàn)不同程度拉裂；中分帶靠近右幅路基位置出現(xiàn)局部縱向裂縫，縫寬1～2cm左右。如圖1所示。

1.2地形情況

本段路基為分離式路基，左幅處于半填半挖段，右幅處于填方段，中間帶按填平處理。由于填方路基位于斜坡上，路基右側(cè)填方邊坡高度在10～15m，為二級(jí)折線邊坡。

2.破壞原因分析

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)路基變形破壞情況，同時(shí)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地形地勢(shì)、開挖卸載后揭露的路基填筑情況及具體地質(zhì)、水文等情況，認(rèn)為路基發(fā)生開裂破壞的主要原因如下：

（1）中分帶排水不暢導(dǎo)致積水下滲是路基發(fā)生開裂破壞的最主要原因。中分帶原設(shè)計(jì)為下底寬80cm、高60cm、上口寬260cm、兩側(cè)坡比1：1.5的梯形邊溝?，F(xiàn)場(chǎng)邊溝溝形不完整，內(nèi)部雜草叢生，縱向排水縱坡未完全形成，排水不暢。

（2）由于排水不暢，地表水不斷下滲進(jìn)入路堤內(nèi)部，在連續(xù)降雨，無法及時(shí)蒸發(fā)的情況下，滲入路堤內(nèi)部的雨水增加，路基長(zhǎng)期受水浸泡、軟化，使路堤及地基材料抗剪強(qiáng)度降低，同時(shí)靜水壓力及水的滲透壓力增加了路堤的下滑力，導(dǎo)致路堤開裂破壞。

（3）下路堤部位為土石混填路堤，并且石料粒徑較大，大骨料之間形成的孔隙明顯，在經(jīng)過運(yùn)營(yíng)期間車輛荷載的不斷作用及水的滲流沖刷作用，小顆粒填料不斷流失，路堤內(nèi)部孔隙增大，強(qiáng)度降低，導(dǎo)致路堤開裂破壞。

3.力學(xué)穩(wěn)定分析

選取該段典型斷面進(jìn)行力學(xué)穩(wěn)定分析。

假定路基現(xiàn)處于極限穩(wěn)定狀態(tài)，即安全系數(shù)為1.0。采用圓弧滑動(dòng)面、瑞典條分法，反算巖土參數(shù)，得C=12kPa，Φ=8°；采用直線滑動(dòng)面，反算巖土參數(shù)，得C=10kPa，Φ=5.7°。因此雖然本路堤位于斜坡地基上，但由于斜坡坡度小，路堤填料在水的作用下，強(qiáng)度逐漸降低，下滑力加大。因此主要是圓弧滑動(dòng)破壞。從圖2中可以看出，理論計(jì)算路基開裂的位置與實(shí)際第一道裂縫的位置接近。取滑動(dòng)穩(wěn)定安全系數(shù)為1.3，得下滑力為204kN。

4.處理思路

由于本項(xiàng)目處于運(yùn)營(yíng)狀態(tài)，為防止路基坍塌范圍擴(kuò)大，在路基開裂后管理單位對(duì)路基右側(cè)已開裂部分即7m左右寬度范圍內(nèi)的路基進(jìn)行開挖卸載，開挖深度2～2.5m，同時(shí)在路基右側(cè)打設(shè)全長(zhǎng)為12m的鋼樁。

考慮盡快開放交通的要求，因此確定采用對(duì)開挖卸載后的路基下部進(jìn)行強(qiáng)夯處理，之后進(jìn)行路基及路面施工。主要內(nèi)容如下：（1）在邊坡下部打入鋼樁進(jìn)行止滑；（2）在分離式路基中間設(shè)置排水溝；（3）對(duì)開裂路段路基進(jìn)行部分挖除卸載；（4）采用強(qiáng)夯對(duì)挖除卸載后的路基進(jìn)行加固處理；（5）填筑路基、修復(fù)路面；（6）路基右側(cè)坡腳邊溝及排水溝整修。

5.處理方案

5.1鋼樁處理

在路基邊坡右側(cè)填土高度8m處即土路肩外側(cè)12m處打入鋼樁進(jìn)行止滑，鋼樁采用I36C型工字鋼。垂直路基方向設(shè)置3排，縱向?yàn)榛秶巴鈧?cè)各延伸10m的范圍內(nèi)。鋼樁排距及縱向間距均為1m，采用梅花形布置。鋼樁應(yīng)打入強(qiáng)風(fēng)化巖內(nèi)不小于1m深度。

5.2排水設(shè)施

水是本項(xiàng)目路基開裂的重要原因，因此增加及改善排水措施是本項(xiàng)目的重點(diǎn)。

5.2.1分離式路基中間排水處理

在分離式路基中間設(shè)置漿砌片石排水溝。排水溝采用梯形，下底寬80cm，高80cm，兩側(cè)坡比1：1.0，M7.5漿砌片石厚30cm，邊溝砌筑前應(yīng)鋪筑一層防水土工布。要求排水溝自右側(cè)挖方段對(duì)應(yīng)位置開始至K21+400處通道位置全程縱向坡度不小于1%。

5.2.2路基右側(cè)坡腳排水處理

現(xiàn)路基右側(cè)邊溝排水不暢，溝內(nèi)存有積水無法及時(shí)排出，因此應(yīng)對(duì)現(xiàn)有排水系統(tǒng)進(jìn)行完善：

（1）對(duì)原邊溝進(jìn)行清理整形，將現(xiàn)有土質(zhì)邊溝改為30cm厚M7.5漿砌片石（原設(shè)計(jì)土質(zhì)邊溝長(zhǎng)80m），下底寬80cm，高80cm，兩側(cè)坡比1：1.0，并且調(diào)整邊溝縱坡，使水流順暢。

（2）對(duì)坡腳外的排水溝進(jìn)行恢復(fù)，并采用30cm厚M7.5漿砌片石進(jìn)行砌筑，下底寬80cm，高80cm，兩側(cè)坡比1：1.0。應(yīng)使其與邊溝良好銜接，排水順暢。

5.3挖除卸載

對(duì)路基右側(cè)已開裂部分即7m左右寬度范圍內(nèi)的路基進(jìn)行開挖卸載，開挖深度3.5～4.5m。

5.4強(qiáng)夯處理

路基開挖卸載后，可見路基內(nèi)部存在一定孔隙，同時(shí)由于水的作用，使粗骨料之間的細(xì)料產(chǎn)生流失，為減小填料之間的孔隙，增加密實(shí)度，從而使其抗剪強(qiáng)度得以增加，采用強(qiáng)夯的措施進(jìn)行處理。夯點(diǎn)采用正方形布置，夯點(diǎn)間距為3m，采用間隔跳打法施工；點(diǎn)夯夯擊能要求為500～1000kN·m，夯擊遍數(shù)為兩遍；滿夯夯擊能要求為400kN·m，夯擊遍數(shù)為兩遍。

5.5路基填筑

控制、延緩結(jié)合部位的開裂是保證拼接路基質(zhì)量的關(guān)鍵之一。在開挖卸載后的路基采用強(qiáng)夯處理并檢驗(yàn)合格后，首先鋪設(shè)防水土工布一層，之后自下而上逐級(jí)開挖寬0.8m、高0.8m的臺(tái)階，以增加新老路結(jié)合部接觸面積，增強(qiáng)結(jié)合部抗剪能力。臺(tái)階底面向路中心橫坡3%，之后采用正常路基填料分層填筑至路基頂面。

5.6路面修復(fù)

路基施工結(jié)束并達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，進(jìn)行本幅路面修復(fù)施工。填筑砂礫至原砂礫墊層頂面。將原路面切成臺(tái)階形，面層、上基層臺(tái)階寬度分別為50cm及20cm?；鶎印⒌谆鶎铀喾€(wěn)定碎石采用路拌法施工，水泥劑量為6.0%（外摻），同時(shí)摻入早強(qiáng)劑，用量為2%。上面層采用瀝青瑪蹄脂碎石。

6.結(jié)語

本工程實(shí)施完成至今已兩年，使用狀況良好。通過本項(xiàng)目路基的開裂情況及處理過程可以得知，對(duì)于填方路基，填料的均勻性及充分壓實(shí)是路基穩(wěn)定的基本條件；在水的作用下，巖土體強(qiáng)度降低，同時(shí)自重增加，是路基開裂的重要原因，因此工程中應(yīng)重視地表水及地下水的處理；運(yùn)營(yíng)中的路基開裂是一種突發(fā)的破壞情況，應(yīng)采取應(yīng)急措施，防止路基坍塌范圍擴(kuò)大，保證部分路段的通車運(yùn)行；在保證路基穩(wěn)定的情況下，應(yīng)采用快速、高效的措施對(duì)路基進(jìn)行加固處理，在保證路基強(qiáng)度的同時(shí)，盡量減少對(duì)市政道路運(yùn)營(yíng)的影響；此外，鋼板樁+強(qiáng)夯+增加排水設(shè)施也是處理運(yùn)營(yíng)中路基開裂的一種有效措施。

參考文獻(xiàn)

[1]市政道路設(shè)計(jì)手冊(cè)-路基（第二版）[M].人民交通出版社.

[2]錢家歡，殷宗哲.土工原理與計(jì)算（第二版）[M].中國(guó)水利水電出版社.

[3]楊興華，王家林.市政道路橫向非對(duì)稱路基開裂的實(shí)例分析[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2005（3）.