淺議路基加寬常見病害及軟土地基處理措施

黎道政

摘 要：道路改擴(kuò)建工程中，新老路基加寬處容易產(chǎn)生多種病害，文章就病害的形式及病害產(chǎn)生的原因進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，并介紹了常見病害處理措施。

關(guān)鍵詞：路基；失穩(wěn)；反壓護(hù)坡；加固

隨著高速公路建設(shè)的快速發(fā)展，我國(guó)早期修建的高速公路，都面臨著大修改造時(shí)期的到來(lái)。交通量的迅猛增加，使道路通行能力受到限制，因此，道路改擴(kuò)建成為道路建設(shè)中一個(gè)新的建設(shè)方向。在道路改擴(kuò)建間的舊路加寬工程中，由于新老路基結(jié)構(gòu)組成等差異及新老路基結(jié)合不良等問題，容易產(chǎn)生工程病害，而軟土地基段路基加寬工程由于施工難度大，工藝復(fù)雜以及質(zhì)量要求高，需對(duì)設(shè)計(jì)方案及施工工藝進(jìn)行專項(xiàng)的研究。本文介紹了路基加寬常見的病害，并分析了病害產(chǎn)生的原因，就路基加寬段軟土地基處理措施做了詳細(xì)介紹。

1 路基加寬經(jīng)常出現(xiàn)的問題

在對(duì)等級(jí)較高的公路進(jìn)行擴(kuò)建施工期間，很容易發(fā)生新、老路面銜接不良的情況，從而造成新加寬的路基發(fā)生損壞、失穩(wěn)、整體性降低等問題。主要包含以下幾方面內(nèi)容：

1.1 新加寬的路基出現(xiàn)失穩(wěn)問題

路基發(fā)生失穩(wěn)情況主要體現(xiàn)在加寬的路基順著新、舊路基的結(jié)合位置出現(xiàn)滑動(dòng)情況，甚至嚴(yán)重的地方出現(xiàn)坍塌問題。此病害極容易出現(xiàn)在一些地基軟弱、山坡較陡、填方較高等區(qū)域。

1.2 新加寬的路面出現(xiàn)破損問題

等級(jí)較高的公路在經(jīng)過(guò)擴(kuò)建、改建后，很容易發(fā)生路面破損問題，其癥狀表現(xiàn)為：面層出現(xiàn)碎裂、原料結(jié)合松散、橫坡發(fā)生改變等。甚至?xí)l(fā)生順著結(jié)合位置形成縱向裂縫問題。對(duì)于混凝土路面來(lái)講，其出現(xiàn)破損的主要癥狀體現(xiàn)為發(fā)生脫空、唧泥等情況，進(jìn)而引發(fā)結(jié)合面位置形成斷裂、裂縫擴(kuò)展等情況。

1.3 路面的整體能力降低

伴隨著路面問題越來(lái)越多，縱坡與橫坡的變化越來(lái)越頻繁，從而影響了公路的結(jié)構(gòu)及性能。如果路面的情況指數(shù)、平坦程度、承載性能等降低至一定數(shù)值后，會(huì)影響車輛的通行，嚴(yán)重的甚至危害民眾的生命、財(cái)產(chǎn)安全。

2 對(duì)路面加寬產(chǎn)生的病害進(jìn)行系統(tǒng)分析

對(duì)于等級(jí)較高的公路來(lái)講，因?yàn)轫?xiàng)目擴(kuò)建、路面加寬等產(chǎn)生的問題，形成因素有很多，同路面的地質(zhì)情況、施工設(shè)計(jì)、操作方法間都存在密切的關(guān)聯(lián)?；诼访娌『Φ姆N類，從形變及穩(wěn)定兩個(gè)角度對(duì)其成因進(jìn)行分析，具體包含以下內(nèi)容：

2.1 穩(wěn)定性能較差

穩(wěn)定性能較差指的是經(jīng)過(guò)改建、加寬后的路基本身具備的穩(wěn)定性能無(wú)法與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求相吻合，亦或是新路基同舊路基的結(jié)合性能相對(duì)較差。通常體現(xiàn)為以下內(nèi)容：其一，路基的坡度相對(duì)較陡。在對(duì)處在坡面位置的路基實(shí)施加寬澆筑施工期間，舊的路基就可能出現(xiàn)下滑的情況，進(jìn)而造成新加寬的路基沿著斷裂面發(fā)生滑動(dòng)；其二，地基下的土壤為軟土層。如果路面地基下方的土層相對(duì)較軟，則新路基同舊路基的結(jié)合強(qiáng)度相對(duì)較差，進(jìn)而形成由連接位置到軟土層地面構(gòu)成的滑動(dòng)面；其三，新路基同舊路基結(jié)合位置的強(qiáng)度較差。在進(jìn)行新路基與舊路基連接施工期間，其操作較為復(fù)雜，難度相對(duì)較高，如果處理措施不得當(dāng)，或填料選擇不科學(xué)，往往容易產(chǎn)生病害。

2.2 形變不均勻

新路基同舊路基產(chǎn)生的形變通常以不均勻沉降作用為主，反映為路堤同地基的連接沉降及形變差異方面。因?yàn)樾侣坊c舊路基本身的壓碎形變及固結(jié)沉降已完成或基本完成，而新路基下土體本身的壓縮能力較強(qiáng)，固結(jié)的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，當(dāng)完成施工后，依舊產(chǎn)生較大的沉降反映。進(jìn)而在舊路基的頂面出現(xiàn)不均勻形變，造成舊路面的破損、斷裂問題。如果路堤的高程較高、橫坡斜度較大時(shí)，就會(huì)造成加寬的路基發(fā)生滑動(dòng)，其不但會(huì)造成形變不協(xié)調(diào)的問題，嚴(yán)重的甚至引發(fā)路面整體失去穩(wěn)定。

3 軟土地基段路基加寬處理的方法

在進(jìn)行道路改建、擴(kuò)建施工期間，需要加大對(duì)增寬位置軟土地基的處理力度，并且對(duì)原有的路面地基情況進(jìn)行分析方面，找尋其存在的不足，并盡快予以處理。綜合考慮具體工程的地質(zhì)條件、現(xiàn)場(chǎng)施工條件以及對(duì)周圍環(huán)境的影響，選擇合適的方案。

3.1 對(duì)墊層進(jìn)行處理規(guī)劃

其方法的側(cè)重點(diǎn)在把地基下方一定區(qū)域內(nèi)的軟土挖掘出來(lái)，使用砂礫、碎石等進(jìn)行回填。預(yù)防因?yàn)榧羟袘?yīng)力發(fā)生形變問題。保證土壤均勻分布在地基上。通常墊層使用碎石砂墊層或者砂礫墊層等。

3.2 進(jìn)行反壓護(hù)坡

想要預(yù)防填土操作讓路基出現(xiàn)滑動(dòng)損壞，就需要在路堤的兩邊進(jìn)行反壓平衡填土，保證填土平穩(wěn)。此技術(shù)需要占據(jù)較大的面積，使用的土方相對(duì)較多，所以，相關(guān)工作人員需要對(duì)征地的難易程度予以細(xì)致考量，合理進(jìn)行方案選取。

3.3 緩慢加載及預(yù)壓填土技術(shù)

在施工過(guò)程中，需要對(duì)填土的速率進(jìn)行掌控，緩慢填埋，亦或是選用超載、等載方法進(jìn)行預(yù)壓。這一方法不需要特殊的機(jī)械和材料，施工方法經(jīng)濟(jì)。缺點(diǎn)是工期較長(zhǎng)，如果工期有嚴(yán)格限制時(shí)不宜采用。

3.4 固結(jié)排水技術(shù)

該技術(shù)的施工原理為：基于軟土地基的荷載前提下，水分子由空隙緩慢排除。減小孔隙比，進(jìn)而使地基出現(xiàn)固結(jié)形變。另外，伴隨著靜水壓力的逐步提高，土壤的有效應(yīng)力變大，是地基的土體強(qiáng)度相應(yīng)提高。

3.5 加固碎石樁技術(shù)

對(duì)于碎石樁來(lái)講，其具備良好的固結(jié)、排水性能，尤其是在縱向固結(jié)、排水操作期間，具備良好的效果，能夠提高地基的沉降速率。地基的荷載性能、抗剪能力及壓縮的模量會(huì)伴隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而提高。另外，碎石樁同時(shí)具備加固、置換的功能。在處理黏性土壤過(guò)程中，碎石樁具備良好效果。

3.6 加固水泥樁地基技術(shù)

對(duì)于加固水泥樁地基技術(shù)來(lái)講，其是通過(guò)水泥粉為固化劑，利用特殊的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行深層攪拌，將軟土與水泥粉硬性拌合起來(lái)，通過(guò)物理、化學(xué)等反應(yīng)，構(gòu)成堅(jiān)硬的拌合體，同四周的土壤構(gòu)成復(fù)合地基，進(jìn)而增強(qiáng)地基的荷載能力，縮減壓縮程度。

4 結(jié)束語(yǔ)

軟土地基段路基加寬工程由于施工難度大，工藝復(fù)雜以及質(zhì)量要求高，容易產(chǎn)生路基失穩(wěn)、路面損壞以及路面整體性能下降等病害。因此，施工過(guò)程中應(yīng)綜合考慮道路等級(jí)、施工環(huán)境、地質(zhì)條件的等進(jìn)行選擇，主要處理方法有墊層處理、反壓護(hù)坡道、填土預(yù)壓及慢速加載法、排水固結(jié)法、碎石樁加固法、水泥樁地基加固法等方法。

參考文獻(xiàn)

[1]黃琴龍，凌建明，唐伯明，蒙華.舊路拓寬工程的病害特征和機(jī)理[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，2.

[2]張 ，楊廣慶，呂鵬，張保儉編著.高等級(jí)公路路基病害分析與防治技術(shù)[M].人民交通出版社，2007，8.