高速公路路基工程常見(jiàn)病害及質(zhì)量控制措施

班小豐

（圍場(chǎng)滿族蒙古族自治縣交通運(yùn)輸局工程隊(duì)，河北 承德 068450）

0 引言

高速公路建設(shè)是一個(gè)系統(tǒng)的、多工序、復(fù)雜的工程項(xiàng)目，它在促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的同時(shí)，提高了人們的生活水平。但是在高速公路路基施工中，經(jīng)常出現(xiàn)一些問(wèn)題，影響工程的整體質(zhì)量，也對(duì)公路的正常使用產(chǎn)長(zhǎng)了一定程度的影響。究其原因，主要是路基在壓實(shí)過(guò)程中的壓實(shí)度不夠，致使路基的抗壓強(qiáng)度不夠而造成公路發(fā)生不均勻沉降，此外，公路在使用過(guò)程中得不到及時(shí)養(yǎng)護(hù)等也是造成路基病害的原因。因此，有必要加強(qiáng)對(duì)高速公路路基工程施工質(zhì)量通病的研究分析，并制定有效的預(yù)防措施，使高速公路更好地為人們的出行服務(wù)。

1 高速公路路基施工質(zhì)量的重要性

高速公路路基質(zhì)量對(duì)于路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和使用性能有著非常重要的影響，因?yàn)槁坊休d著上部結(jié)構(gòu)傳遞下來(lái)的結(jié)構(gòu)自重和豎向荷載，并且與路基排水工程、防護(hù)工程有相互制約的關(guān)系。此外，在路基施工中，工程土方需求量較大，這就要求其填土類(lèi)型要選取壓實(shí)性較好的土壤。

2 我國(guó)高速公路路基常見(jiàn)病害類(lèi)型及其原因

2.1 高速公路路基變形

公路路基最普遍的病害就是路基變形，此病害多發(fā)生在需要對(duì)填土進(jìn)行壓實(shí)施工的路段。在高速公路經(jīng)竣工驗(yàn)收且正常使用一段時(shí)間以后，路面往往出現(xiàn)不均勻的沉降變形。路基發(fā)生變形病害的原因主要有以下兩點(diǎn)。

（1）路堤填土壓實(shí)施工原因[1]。可能造成路基發(fā)生變形的施工原因有：在高速公路的路基填土壓實(shí)過(guò)程中，路基的壓實(shí)度不滿足抗壓性能，達(dá)不到規(guī)范的要求；分層填土攤鋪過(guò)厚，路基填土的含水量相對(duì)較高等；施工工序混亂等。

（2）填土材料問(wèn)題。一般在軟土路基地段需要進(jìn)行換填土處理，因此對(duì)填土材料的性能有較高的要求。倘若填土材料最大干重度、含水量等不滿足要求，那么在高速公路正常使用以后，在路面?zhèn)鬟f下來(lái)的豎向荷載的作用下，路基抗壓強(qiáng)度和穩(wěn)定性能不滿足要求，就會(huì)出現(xiàn)路基不均勻變形的病害[2]。

2.2 高速公路邊坡滑塌

邊坡滑塌也是高速公路路基容易出現(xiàn)的病害。研究發(fā)現(xiàn)，引起高速公路邊坡出現(xiàn)滑坡病害的原因較多，但形式較集中，主要有兩種：滑坡、塌方?；?，指土體在重力作用下，在邊坡的一部分土體沿著向下滑動(dòng)面發(fā)生整體滑動(dòng)的現(xiàn)象。導(dǎo)致滑坡病害的主要原因是在施工過(guò)程中，未綜合考慮高速公路沿線的不良地質(zhì)影響因素，未制定合理的解決措施。塌方，指路基兩側(cè)的邊坡由于下移而形成的路基變形，其主要原因是施工不當(dāng)和降水的破壞。通常，由塌方造成的損失相對(duì)較小。

2.3 高速公路路基不均勻沉降

在軟土路基路段或路橋過(guò)渡段，一般容易出現(xiàn)路基沉降病害。研究發(fā)現(xiàn)，若軟土地基的穩(wěn)定性較差，不足以承受較大的豎向荷載，就容易引起高速公路路橋過(guò)渡段不均勻沉降。造成這一病害的原因有：

（1）施工人員為了趕工期，地質(zhì)鉆孔較少，或者鉆孔深度沒(méi)能到達(dá)軟土地基處，導(dǎo)致路基下面存在未處治的軟土地基，使得通車(chē)后，尤其在重載車(chē)輛的碾壓下，出現(xiàn)不均勻沉降；

（2）由于軟土地基的存在，使得施工中壓實(shí)不足，后經(jīng)雨水沖刷，將填土帶走，使得路面疏松，這也會(huì)造成橋頭不均勻沉降；

（3）路面養(yǎng)護(hù)不到位，在路面發(fā)生沉降病害以后，得不到及時(shí)維修，造成沉降病害在車(chē)輛荷載的長(zhǎng)期作用下逐漸嚴(yán)重，最終在路面上形成大面積的沉降。

3 高速公路路基工程病害的質(zhì)量控制措施

3.1 提高高速公路路基的壓實(shí)度

3.1.1 選擇優(yōu)質(zhì)的填土材料

由各種土體的可壓實(shí)性試驗(yàn)可知，不同類(lèi)型的土壤在同一壓實(shí)機(jī)械作用下，壓實(shí)度與壓實(shí)的次數(shù)和松鋪厚度有一定的關(guān)系，所以在路堤填土施工時(shí)[3]，應(yīng)選用最佳類(lèi)別的土壤作為填料。為減少基層不均勻沉降，對(duì)于集料的選取和施工需注意以下幾點(diǎn)。

（1）骨料級(jí)配、二灰碎石混合料的配合比。由工程經(jīng)驗(yàn)可知，傳統(tǒng)的連續(xù)級(jí)配顆粒偏小，在實(shí)際工程施工時(shí)應(yīng)該增加粗骨料的配合百分比，同時(shí)減少膠結(jié)材料的使用，從而減小填料的收縮。

（2）拌和物性能。拌和時(shí)進(jìn)行配水量試驗(yàn)，確保拌和物具有最優(yōu)的性能。

（3）運(yùn)輸時(shí)間的控制。確保及時(shí)對(duì)拌和物進(jìn)行壓實(shí)。

（4）及時(shí)養(yǎng)護(hù)。保持壓實(shí)面的濕度。

3.1.2 路基充分壓實(shí)

（1）在高速公路的路基壓實(shí)施工過(guò)程中，要確保每層填土的壓實(shí)度達(dá)到規(guī)范所要求的力學(xué)性能。

（2）在路堤的分層填土?xí)r，應(yīng)使一層填土覆蓋全部鋪設(shè)面以后，才可以進(jìn)行壓實(shí)施工。

（3）在分層壓實(shí)時(shí)，取每層松鋪土厚度為15cm，并進(jìn)行充分的壓實(shí)[4]。

（4）在路堤的壓實(shí)過(guò)程中，要特別注意施工順序：卸土→平土→灑水→晾曬→壓路機(jī)碾壓→壓實(shí)度檢測(cè)。

（5）在施工時(shí)采用機(jī)械進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)攪拌，避免粗細(xì)骨料產(chǎn)生離析窩的現(xiàn)象，保證壓實(shí)質(zhì)量。

3.2 提高高速公路邊坡的抗滑性，減少病害的發(fā)生

3.2.1 應(yīng)用混凝土抗滑結(jié)構(gòu)，提高抗滑性能

當(dāng)遇到高滑坡出現(xiàn)滑動(dòng)且滑動(dòng)面的傾斜角比較小時(shí)，一般采用混凝土抗滑樁進(jìn)行加固，其加固效果比其他加固方法的要好，因而得以普遍應(yīng)用。

同時(shí)，混凝土抗滑樁還適用于治理有大規(guī)模開(kāi)挖和開(kāi)挖爆破現(xiàn)象的高速公路路段，以防止發(fā)生大規(guī)模的山體滑坡，減少危害?；炷量够瑯兜牟紭段恢谩堕g距和樁排距大小，取決于滑坡土體的性能、土體含水率、滑坡推力大小及施工條件等因素。

抗滑樁在開(kāi)挖施工中需注意：

（1）當(dāng)巖體強(qiáng)度比較高時(shí)，可采用井壁大錨桿進(jìn)行支護(hù)，然后再噴射10～15cm厚的混凝土；

（2）對(duì)于巖體塌方處，應(yīng)采用鋼支撐；

（3）混凝土澆筑配合比設(shè)計(jì)采用水下混凝土的配合比設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)，由混凝土罐車(chē)運(yùn)輸，直接入倉(cāng)，同時(shí)將厚度澆筑速度控制為1.5m/h，特別是在滑動(dòng)面上下4m范圍內(nèi)。

3.2.2 采用錨固技術(shù)，提高邊坡的抗滑穩(wěn)定性

為了提高高速公路邊坡的巖體結(jié)構(gòu)抗滑能力，一般采用預(yù)應(yīng)力進(jìn)行邊坡錨索加固。錨固技術(shù)由于有施工期比較短、結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性好、對(duì)周?chē)h(huán)境干擾小、施工簡(jiǎn)易可行等眾多特點(diǎn)，因而在高速公路施工中得以廣泛采用。

由多年施工經(jīng)驗(yàn)可知，在高邊坡加固中采用膠結(jié)式的內(nèi)錨頭方法時(shí)，多用后張張拉法施工。由預(yù)應(yīng)力規(guī)范可知，錨索由錨索體、外錨頭、內(nèi)錨頭三部分組成。其中內(nèi)錨頭多用純水泥漿和砂漿作為膠結(jié)材料；外錨頭一般為混凝土結(jié)構(gòu)。同時(shí)為了保障錨索的均勻受力，一般采用施力緩慢、均勻的小型千斤頂，并且要分組、分根地對(duì)鋼絞線進(jìn)行張拉。該施工工藝可以使錨索受力比較均勻，不出現(xiàn)受力峰值增長(zhǎng)，同時(shí)還能使施工簡(jiǎn)便。此外，在對(duì)錨索的補(bǔ)償應(yīng)力進(jìn)行張拉施工時(shí)，可以使用小型千斤頂進(jìn)行分組、單根張拉的方法，也可以采用張拉應(yīng)力比較大的大型千斤頂進(jìn)行張拉，兩種方法都可以確保錨索在張拉的過(guò)程中均勻受力。

3.3 加強(qiáng)軟土地基處理

軟土地基內(nèi)部含水量較大、地基承載力不足、可壓實(shí)性差，因而為了保障高速公路具有較高的穩(wěn)定性，需要對(duì)軟土地基進(jìn)行有效的處理。研究發(fā)現(xiàn)，軟土地基處理的主要方法主要有土的置換、改良以及補(bǔ)強(qiáng)等。其中土的置換是指以性能優(yōu)良的填土置換原來(lái)不滿足要求的地基土；土的改良則是采用一些地基處治辦法，以增大地基土的密度，增強(qiáng)地基的承載能力；土的補(bǔ)強(qiáng)是采用板樁、繩網(wǎng)、薄膜等材料，對(duì)地基土進(jìn)行約束，從而改善地基土的抗剪切特性，從而增強(qiáng)地基的承載能力。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在高速公路的路基施工過(guò)程中，為了很好地避免病害的發(fā)生，應(yīng)從原材料到施工工藝控制、特殊地段處理方面，確保路基的穩(wěn)定性。同時(shí)，施工要嚴(yán)格按照組織計(jì)劃進(jìn)行，不得隨意調(diào)整，這樣才能改善高速公路路基的使用性能，延長(zhǎng)使用壽命，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

[1] 曹文貴，胡天浩，羅宏，等.土石混填路基壓實(shí)度檢測(cè)新方法探討[J].湖南大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2008（2）：23-24.

[2] 歐秀英.公路工程路基施工質(zhì)量控制技術(shù)探討[J].中國(guó)水運(yùn)：理論版，2007（12）：67-68.

[3] 黎文強(qiáng)，權(quán)永健.淺談公路路基施工質(zhì)量控制[J].中國(guó)城市經(jīng)濟(jì)，2010（9）：56-57.

[4] 吳紅彬，馬軍委.淺談市政道路路基工程施工要點(diǎn)[J].華章，2010（10）：45-46.