公路路基的病害及處理措施

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摘要：路基是公路的基礎(chǔ)，其重要性不言而喻，一旦路基出現(xiàn)質(zhì)量問題，勢必會(huì)對(duì)整個(gè)公路結(jié)構(gòu)造成影響，尤其是路基病害發(fā)生位置處的路面也相應(yīng)的會(huì)出現(xiàn)各種問題，這對(duì)行車安全帶來了一定程度的影響。從某種角度上講，路基病害是各種路面病害的根源，只有徹底解決路基病害問題，才能使公路整體結(jié)構(gòu)保持良好的狀態(tài)，這對(duì)于確保行車安全意義重大，并且也能降低公路養(yǎng)護(hù)維修的費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)效益也十分顯著。為此，必須采取有效地措施對(duì)路基病害問題加以解決，這是目前公路工程建設(shè)中亟待解決的主要問題之一。

關(guān)鍵詞：公路路基；病害；處理

公路的組成包括路基、路面、橋涵、隧道防護(hù)工程、排水設(shè)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(gè)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(dǎo)致路基不能正常承受上部荷載。在施工中必須充分認(rèn)識(shí)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(qiáng)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(huì)在通車一段時(shí)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(shí)度、施工措施不當(dāng)、分層過厚以及沒控制好含水量等。

1.2 路基沿邊坡滑動(dòng)

在路基自重和行車反復(fù)荷載的作用下，整個(gè)路基會(huì)沿著傾斜的原地面向下滑動(dòng)，路基整體會(huì)失去穩(wěn)定。發(fā)生路基沿坡滑動(dòng)的原因有兩方面：一是設(shè)計(jì)不合理，二是施工經(jīng)驗(yàn)不足。由于上述兩個(gè)認(rèn)識(shí)誤區(qū)的存在，導(dǎo)致在公路建設(shè)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(dòng)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(dòng)面發(fā)生滑動(dòng)，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(dòng)造成，這種破壞主要是由施工不當(dāng)引起的。巖（土）體的力學(xué)性質(zhì)決定了邊坡穩(wěn)定性的喪失方式，如軟弱巖石以應(yīng)力控制型失穩(wěn)為主，而堅(jiān)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?yàn)檐浲辆哂泻看?、抗剪?qiáng)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(shè)計(jì)方面的原因也有施工和工程地質(zhì)等方面的原因。對(duì)路基、邊坡穩(wěn)定性產(chǎn)生明顯影響的活動(dòng)主要包括削坡、坡頂加載、地下開挖等；另外，養(yǎng)護(hù)不善也會(huì)造成路基沉陷、邊坡失穩(wěn)。

2 常見路基病害的處理方法

2.1 強(qiáng)夯法

適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與枯性上、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。對(duì)高飽和度的粉土與鉆性土等地基，當(dāng)采用在夯坑內(nèi)回填塊石、碎石或其他粗顆粒材料進(jìn)行強(qiáng)夯置換時(shí)，應(yīng)通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定其適用性。強(qiáng)夯施工前，應(yīng)在施工現(xiàn)場有代表性的場地上選取一個(gè)或幾個(gè)試驗(yàn)區(qū)，進(jìn)行試夯或試驗(yàn)性施工。試驗(yàn)區(qū)數(shù)量應(yīng)根據(jù)建筑場地復(fù)雜程度、建設(shè)規(guī)摸及建筑類型確定。當(dāng)建筑物基礎(chǔ)下的持力層比較軟弱、不能滿足上部結(jié)構(gòu)荷載對(duì)地基的要求時(shí)，常采用換填土墊層來處理軟弱地基。即將基礎(chǔ)下一定范圍內(nèi)的土層挖去，然后回填以強(qiáng)度較大的砂、砂石或灰土等，并分層夯實(shí)至設(shè)計(jì)要求的密實(shí)程度，作為地基的持力層。換填法適于淺層地基處理，處理深度可達(dá)2一3米。提高地基承載力，減少沉降量，加速軟弱土層的排水固結(jié)，防止凍脹和消除膨脹土的脹縮。

2.2 砂石樁法

適用于擠密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、雜填土等地基。主要靠樁的擠密和施工中的振動(dòng)作用使樁周圍土的密度增大，從而使地基的承載能力提高，壓縮性降低。當(dāng)被加固土為液化地基時(shí)，由于土的空隙比減小、密實(shí)度提高，可有效消除土的液化。加速軟土的排水固結(jié)，提高地基承載力。水泥土攪拌法適用于處理正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、飽和黃土、素填土以及無流動(dòng)地下水的飽和松散砂土等地基。水泥土攪拌樁施工前應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行工藝性試樁，數(shù)量不得少于2根。當(dāng)樁周為成層土?xí)r，應(yīng)對(duì)相對(duì)軟弱土層增加攪拌次數(shù)或增加水泥摻量。攪拌頭翼片的枚數(shù)、寬度、與攪拌軸的垂直夾角、攪拌頭的回轉(zhuǎn)數(shù)、提升速度應(yīng)相互匹配，以確保加固深度范圍內(nèi)土體任一點(diǎn)均能經(jīng)過20次以上的攪拌。豎向承載攪拌樁施工時(shí)，停漿（灰）面應(yīng)高于樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高300-500mm厚的土層。開挖基坑時(shí)，應(yīng)將上部質(zhì)量較差樁段挖去。施工中應(yīng)保證攪拌樁機(jī)底盤的水平和導(dǎo)向架的豎直，攪拌樁的垂直度偏差不得超過1%；樁位偏差不得大于 50mm，樁直徑和樁長不得小于設(shè)計(jì)值。

2.3 高壓噴射注漿法

適用干處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。在制定高壓噴射注漿方案時(shí)，應(yīng)掌握?qǐng)龅氐墓こ痰刭|(zhì)、水文地質(zhì)和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)資料等。對(duì)既有建筑尚應(yīng)搜集竣工和現(xiàn)狀觀測資料、鄰近建筑和地下埋設(shè)物等資料。高壓噴射注漿法方案確定后，應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)、試驗(yàn)性施工或很據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)確定施工參數(shù)及工藝。

2.4 預(yù)壓法

適用干處理淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土等飽和枯性土地基。按預(yù)壓方法分為堆載預(yù)壓法及真空預(yù)壓法。堆載預(yù)壓分塑料排水帶或砂井地基堆載預(yù)壓和天然地基堆載預(yù)壓。當(dāng)軟土層厚度小干4m時(shí)，可采用天然地基堆載預(yù)壓法處理，當(dāng)軟土層厚度超過4m時(shí)，應(yīng)采用塑料排水帶、砂井等豎向排水預(yù)壓法處理。對(duì)真空預(yù)壓工程，必須在地基內(nèi)設(shè)置排水豎井。預(yù)壓法主要用來解決地基的沉降及穩(wěn)定問題。

2.5 夯實(shí)水泥土樁法

適用于處理地下水位以上的粉土、素填土、雜填土、粘性土等地基。夯填樁孔時(shí)，宜選用機(jī)械夯實(shí)。分段夯填時(shí)，夯錘的落距和填料厚度應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)確定。混合料的壓實(shí)系數(shù) C不應(yīng)小于0 .93。土料中有機(jī)質(zhì)含量不得超過5%，不得含有凍土或膨脹土，使用時(shí)應(yīng)過10--20 mm篩，混合料含水量應(yīng)滿足土料的最優(yōu)含水量Wop。其允許偏差不得大于士 2%。土料與水泥應(yīng)拌和均勻，水泥用量不得少于按配比試驗(yàn)確定的重量。

2.6 水泥粉煤灰碎石樁（CFG 樁）法

適用干處理枯性土、粉土、砂土和已自重固結(jié)的素填土等地基。當(dāng)天然地基土具有良好擠密效果的砂土、粉土?xí)r，成樁過程的振動(dòng)可使地基土大大擠（振）密，有時(shí)承載力可提高 2 倍以上；對(duì)塑性指數(shù)高的飽和軟粘土，成樁時(shí)土的擠密作用微乎其微，幾乎等干零，承載力的提高唯一取決于樁的置換作用。

2.7 石灰樁法

適用于處理飽和粘性土、淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土層時(shí)，可采取減少生石灰用量和增加摻合料含水量的辦法提高樁身強(qiáng)度?；彝翑D密樁法和土擠密樁法適用于處理地下水位以上的濕陷性黃土、秦填土和雜填土等地基，可處理的深度為5-15m。當(dāng)用來消除地基土的濕陷性時(shí)，宜采用土擠密樁法。當(dāng)用來提高地基土的承載力或增強(qiáng)其水穩(wěn)定性時(shí)，宜采用灰土擠密樁法。當(dāng)?shù)鼗系暮看笥?4%，飽和度大于65%時(shí)，不宜采用這種方法。

2.8 柱錘沖擴(kuò)樁法

適用于處理雜填土、粉土、粘性土、素填土和黃土等地基。柱錘沖擴(kuò)樁法就是反復(fù)將柱狀重錘提到高處使其自由落下沖擊成孔，然后分層填料夯實(shí)形成擴(kuò)大樁體，與樁間土組成復(fù)合地基的地基處理方祛。在成孔及成樁過程中對(duì)原土的動(dòng)力擠密作用及固結(jié)作用，使得樁孔內(nèi)的土被擠向四周，樁間土得以擠密。然后將備好的填充物分層填入樁孔內(nèi)，并分層夯實(shí)至施工地面。

3結(jié)論

地基處理方法很多，但需要設(shè)計(jì)和勘探單位確定，分析研究掌握各有關(guān)自然因素的變化規(guī)律及對(duì)路基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響，從而針對(duì)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，采取有效的工程措施.防治路基病害的的發(fā)生。。

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