淺談高填方路基的常見病害及防治措施

鄭 荔

（甘肅萬泰建設(shè)工程有限公司，甘肅 蘭州730000）

0 概述

近年來，高填方路基工程在完工通車后，隨著交通的載荷壓力和使用時(shí)間的增加，其病害現(xiàn)象也不斷增多，這對公路設(shè)計(jì)單位和工程施工單位都提出了新要求，如何保證高填方路基的施工質(zhì)量，防止病害的發(fā)生，以此來保證公路的使用質(zhì)量和壽命，這個(gè)課題的研究意義重大。

1 高填方路基的常見病害

路基是路面的基礎(chǔ)， 路基的質(zhì)量程度直接影響到路面的建設(shè)質(zhì)量，所以控制高填方路基的施工質(zhì)量，對于減少公路病害有著重要影響。在以往的施工中發(fā)現(xiàn)，高填方路基的病害主要有路基下沉、裂縫和路基滑塌等。

1.1 路基下沉

路基下沉有整體下沉和局部下沉兩種類型，一般在填挖方的接頭處較為常見。

1.2 路基縱、橫向開裂

路基縱橫開裂是指沿著路堤的走向開裂，或者橫向開裂。 一般發(fā)生在不同土質(zhì)的填挖接頭處。 路基開裂使得路基穩(wěn)定性降低，特別是在雨天裂縫進(jìn)水之后路基下沉造成路面平整度超限， 給行車帶來危險(xiǎn)。

1.3 路基滑動

路基滑動最常見的是路基沿著斜坡基底滑動，一般是由位于陡坡上的路基，在沒有采取合理的防滑措施或者受水影響而引起。

1.4 邊坡滑塌

邊坡滑塌有可能導(dǎo)致路基功能的全部喪失，一般是由于路堤坡勢太陡，或者施工填料選擇不當(dāng)?shù)仍蛟斐蛇吰率Х€(wěn)而滑塌。

2 高填方路基病害產(chǎn)生的原因

2.1 地質(zhì)、地形條件的影響

如果原地面較軟，特別是在泥沼、流沙或垃圾地段填筑路基，填前未換土或沒有很好的壓實(shí)，都可能導(dǎo)致填完后，原地面土壤的壓縮下沉和擠壓位移；如路基經(jīng)過不同的地質(zhì)段修筑時(shí)，由于地基土和筑路填料的性質(zhì)不同，表現(xiàn)出不同的強(qiáng)度和壓縮沉降量，也會出現(xiàn)不均勻沉降；另外，不同地形條件的變化對路基填方不均勻沉降影響最直接，當(dāng)路線經(jīng)過沖溝、谷底、臺地時(shí)，路基的縱斷面會在零到幾十米范圍內(nèi)變化， 填挖交界處的土和原地面的土有不同的密度和不同的沉降量，在行車載荷壓力下，出現(xiàn)不均勻沉降。

2.2 水文條件影響

水對于路基的危害很大，無論是洪水、降雨量過大，或是太過干旱、冬凍春融都會對路基沉降產(chǎn)生影響，當(dāng)水滲入到路基中后，會使得填料中含水量增大，強(qiáng)度、穩(wěn)定性降低，最終導(dǎo)致路基下沉或者邊坡滑塌等病害。

2.3 設(shè)計(jì)影響

高填方路基在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首先進(jìn)行穩(wěn)定性試算， 并對路基斷面尺寸、邊坡取值進(jìn)行特別計(jì)算，對排水、防護(hù)設(shè)施應(yīng)該重點(diǎn)設(shè)計(jì)，如果只按照一般路基進(jìn)行設(shè)計(jì)，并不對施工工藝、填料進(jìn)行特殊要求，在工程施工或者完工后， 高填方路基就會出現(xiàn)較大的整體下沉或者局部沉陷，影響公路的使用。

2.4 施工方法的影響

1）填筑順序有誤或填筑厚度不合規(guī)。 高填方路基在填筑過程中，要嚴(yán)格按照《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》的要求，在全寬范圍內(nèi)分層填筑。

2）壓實(shí)度不足。 高填方路基未能按照規(guī)定要求選擇壓實(shí)機(jī)械，操作不規(guī)范，壓實(shí)度不達(dá)標(biāo)。

3）填挖交接未挖臺階。 填挖交接處容易發(fā)生不均勻沉降，是因?yàn)樵孛婧吞盍闲再|(zhì)結(jié)構(gòu)不同，密度和承載力也不同，所以必須要徹底清除填挖交界處的軟土、腐殖土，確保壓實(shí)度。

4）結(jié)構(gòu)物和填土結(jié)合部處理不當(dāng)。在柔性的填土和剛性的結(jié)構(gòu)銜接處，兩者在強(qiáng)度、穩(wěn)定性方面都有差異，如果填土壓實(shí)度不足時(shí)，容易引起交界處下沉。

5）路基填料不好。填料中混入種植土、腐殖土或者泥沼土，或者土中含有未粉碎的大塊土、凍土，都會影響路基的穩(wěn)定性和強(qiáng)度，導(dǎo)致路基下沉和滑動。

3 預(yù)防高填方路基病害的技術(shù)措施

3.1 控制填料質(zhì)量，制定合理的填筑方案

應(yīng)選擇水穩(wěn)定性好、壓縮性小的路基填料，不但要考慮料源和經(jīng)濟(jì)性，還要考慮填料的性質(zhì)是否適宜。一般來說，礫石、石塊滲水性強(qiáng)，水穩(wěn)定性好，是比較好的填料種類。填料中黏土含量增多時(shí)，水穩(wěn)定性就相應(yīng)下降。當(dāng)路基填料的最弱強(qiáng)度CBR 不能達(dá)標(biāo)時(shí)，可以摻入石灰或者其他穩(wěn)定材料進(jìn)行填筑。

路基填筑前應(yīng)該根據(jù)地質(zhì)、工地實(shí)際情況，制定合理的填筑方案，在施工中注意檢查，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)解決。 一般以20～50cm 為一層分層填筑，具體的分層厚度應(yīng)該根據(jù)壓實(shí)機(jī)械的功能確定，填一層要壓實(shí)一層，直到路基頂面為止。不同性質(zhì)的填料種類要分層填筑，不能混填，并根據(jù)車輛載荷的作用影響，安排填筑次序，一般把水穩(wěn)定性好的土填筑在路基上層，注意每層填料間的排水和斜面銜接處理。

3.2 嚴(yán)格控制壓實(shí)過程，確保壓實(shí)度

路基壓實(shí)施工是保證路基工程成敗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，所以必須通過鋪筑試驗(yàn)獲得相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)來指導(dǎo)施工過程， 嚴(yán)格控制松鋪厚度，超厚時(shí)要及時(shí)調(diào)整，達(dá)不到最佳含水率時(shí)，過濕要晾干，過干則要通過計(jì)算控制灑水量均勻撒濕。壓實(shí)直線段時(shí)，要按照“先邊后中”操作，形成路拱橫坡，壓實(shí)曲線段時(shí)，要“先內(nèi)后外”以利形成超高橫坡。壓實(shí)過程中要按照“先慢后快”、“先輕后重”、“輪跡重疊”組織壓實(shí)，確保壓實(shí)質(zhì)量，及時(shí)檢查，不合格及時(shí)補(bǔ)救或返工。

3.3 臺背、溝壕和邊角的壓實(shí)方法

橋臺背的填筑方法：橋臺背的路堤填筑，應(yīng)該水平分層填料壓實(shí)，不能用松軟土壤一次鋪到頂部，以避免橋臺承受過大的土壓力，并保證壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，避免沉降出現(xiàn)橋頭跳車現(xiàn)象或造成對橋臺的損壞。

溝壕的填筑方法：地下管線埋設(shè)后的溝壕覆土，不應(yīng)該一次回填，應(yīng)分層夯實(shí)，并不能在積水情況下填土，如果溝壕具有板樁支撐，也要待填土沉實(shí)后拔除。

涵管處的填筑方法：應(yīng)該在涵管兩側(cè)平行分層填筑，不但要保證填土夯實(shí)，還要保證涵管不受到損壞，因此，填土初期要輕擊，到管頂60cm 后再壓實(shí)。

4 治理高填方路基病害的基本方法

治理高填方路基病害的方法有多種，在工程中，應(yīng)該根據(jù)路基下沉受損的原因、面積大小、深度及填料情況進(jìn)行具體分析，選擇最合理，最經(jīng)濟(jì)的處理方法。

1）換填土法。因?yàn)樘钔镣临|(zhì)不合要求，路基下沉但是面積不大時(shí)，可以采取此法，是將原路基出現(xiàn)病害的部分土挖除，換填符合要求的土。

2）固化劑法。如果路基填料收到限制，且填料所需數(shù)量不大時(shí)，可以在原填料中摻入固化劑進(jìn)行處理。路用固化劑一般分固態(tài)和液態(tài)兩類，主要由石灰、石膏、水泥、聚丙烯酰胺等高聚合物組成。

3）粉噴樁法。 當(dāng)路基下沉病害在10cm 以內(nèi)時(shí)，可以通過專門的機(jī)械將分體固化劑噴在地基深處，并與軟土強(qiáng)制攪拌，利用固化劑和軟土間發(fā)生的反應(yīng)形成強(qiáng)度和剛度較大的樁體，同時(shí)改善樁體周圍的土體，樁體與周圍的土體形成復(fù)合地基，來承擔(dān)外力載荷。

4）灌漿法。 如果路基下沉面積較大，深度較深時(shí)，可以用此法。 它是利用液壓、氣壓或者電化學(xué)原理，通過注漿管把漿液注入地層中，漿液填充進(jìn)土壤和巖石的縫隙中，將原來松散的土壤和裂縫膠合成一個(gè)整體，形成一個(gè)強(qiáng)度大、防水性高、穩(wěn)定性高的結(jié)合體。

5 結(jié)語

高填方路基的病害嚴(yán)重影響到路基的穩(wěn)定性和耐久性，設(shè)計(jì)和施工單位必須要重視高填方路基的每個(gè)工程環(huán)節(jié)， 以預(yù)防為主要措施，消除路基病害，保證公路的“長治久安”。

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