高填路堤病害及其加固技術(shù)應(yīng)用

萬(wàn)海燕　何亞明

摘 要：在高速公路尤其是山區(qū)高速公路建設(shè)中，高填路堤病害問題一直困擾著工程界。造成路堤不穩(wěn)定的因素眾多，不良地質(zhì)、填土不密實(shí)，邊坡防護(hù)不當(dāng)?shù)榷伎梢栽斐蛇吰率Х€(wěn)，進(jìn)而形成不穩(wěn)定的裂縫，影響公路質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)甚至影響交通安全。本文對(duì)高填路堤病害問題進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：高速公路 高填路堤 加固技術(shù)

中圖分類號(hào)：U416 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）08（a）-0045-01

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)高等級(jí)公路建設(shè)十分迅速，然而由于我國(guó)在防護(hù)工程方面研究基礎(chǔ)薄弱，雖然公路被建成，但質(zhì)量問題令人堪憂。如沈大、京石等高速公路均出現(xiàn)過水毀現(xiàn)象。其實(shí)隨著技術(shù)的日益先進(jìn)，水毀現(xiàn)象已經(jīng)少了很多。就在十多年前，內(nèi)蒙古爆發(fā)特大洪澇災(zāi)害，不僅人民的生命財(cái)產(chǎn)受到嚴(yán)重?fù)p毀，就連高等級(jí)公路也未能幸免。東部地區(qū)數(shù)百條公路和橋梁受到不同程度的損毀，其直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)1.07億。這樣嚴(yán)重的問題不加以解決，那么國(guó)家每年都要受到巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

1 高填路堤病害防治的必要性

隨著經(jīng)濟(jì)由東南沿海向中西部的蔓延，“開山填谷”解決山區(qū)高速公路工程建設(shè)的項(xiàng)目日益增多，高填路堤的問題就更加突出。在公路建設(shè)完成以后，隨著時(shí)間的推移和汽車荷載作用，填土密度及固結(jié)發(fā)生改變，產(chǎn)生了不均勻沉陷或局部沉陷，特別是在填挖方接頭處，這種現(xiàn)象更加顯著。路堤長(zhǎng)期曝露在自然環(huán)境之下，受水、空氣、溫度等自然因素的影響，發(fā)生物理力學(xué)性質(zhì)的改變。如：浸水溫度變大，強(qiáng)度降低；水、溫度影響加劇巖土風(fēng)化；溫差作用形成脹縮循環(huán)，濕差作用干濕循環(huán)，使路堤強(qiáng)度變低；地表水沖刷、地下水入侵等都可能引起路基病害。這些病害會(huì)導(dǎo)致路基強(qiáng)度下降，濕軟地基容易產(chǎn)生沉陷。對(duì)高填路堤進(jìn)行整體治理有以下好處：（1）在路線跨越深溝時(shí)采用高填路堤方案，能加快工程進(jìn)度，從而使高速公路建設(shè)上跨上一個(gè)新的臺(tái)階。（2）在跨越黃土地區(qū)各種沖溝時(shí)采用高填路堤方案，能夠解決黃土地基的各種弊病，使各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)更加合理，產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)效益。（3）加筋法可以使邊坡更穩(wěn)固，從而減少工程土石方量和占地面積，降低工程造價(jià)。這對(duì)高等級(jí)公路尤其是山區(qū)公路尤為必要。

2 高填路堤病害的預(yù)防措施

路基是公路的基礎(chǔ)，其受到破壞后維修難度大、工作量大，對(duì)交通影響也很大。因此要做好高填路堤的預(yù)防。

2.1 保證路基寬度

應(yīng)該嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范來(lái)施工，同時(shí)要對(duì)觀測(cè)點(diǎn)沉降及位移資料加以分析，確定施工速度以及碾壓寬度，還要按其施工后沉降量預(yù)留一定寬度，這樣在出現(xiàn)沉降后不至于實(shí)際寬度小于理論寬度。

2.2 選擇合適的路基材料

理想的選擇材料是穩(wěn)定性好、壓縮性小和便于施工的土石材料。在施工時(shí)不僅要考慮經(jīng)濟(jì)性，還要考慮填料的性質(zhì)。要分層填筑，每一層須采用同一種填料。為了保證更好的加固效果，還可以在路堤中加筋，這樣具有更好的效果。

2.3 處理好填挖結(jié)合部

填挖結(jié)合部位是最容易出現(xiàn)沉陷，造成病害的部位，一定要嚴(yán)格按照施工工藝來(lái)完成。當(dāng)填方區(qū)填至路槽底以下6～8 m時(shí)要設(shè)置土工格柵，一般做4層，每層1.5～2 m間距，這樣可有效防止不均勻沉降。

2.4 要符合高填方路基的路床要求

路床土質(zhì)應(yīng)均勻，在達(dá)不到要求時(shí)必須采取針對(duì)性措施，以達(dá)規(guī)定強(qiáng)度；如有樹根、草皮等雜物時(shí)應(yīng)及時(shí)清除；地表水影響路基時(shí)，可采取引排措施或用結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的片石、沙礫填充，保證一定地透水性。

2.5 確定邊坡高度，做好坡面加固

邊坡設(shè)計(jì)要合理，在邊坡過高時(shí)應(yīng)每隔8～10 m設(shè)一個(gè)寬1～3 m的平臺(tái)；如果使用透水性材料做邊坡，可適當(dāng)提高邊坡陡度。

2.6 做好坡面的加固防護(hù)

主要是防止雨水沖刷、溫差、溫度等因素影響，提高路基的整體穩(wěn)定性，同時(shí)兼顧一定的美化環(huán)境的要求。生物防護(hù)和礦料防護(hù)是兩種最常用的方法。植物防護(hù)可以美化路容、凈化環(huán)境，但宜選擇在坡高不大、坡面較平緩的坡面。網(wǎng)格固定播種是一種較好的防護(hù)方式，先在邊坡引入土工格柵，再在柵格內(nèi)種上草種，這樣既克服了單純草皮長(zhǎng)時(shí)間容易被沖刷掉的弊端，也更加經(jīng)久耐用。這種方式具有良好的耐久性，可長(zhǎng)期有效地防止邊坡被雨水沖毀。

2.7 嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范

高填路基是基礎(chǔ)工作，必須對(duì)每一個(gè)施工環(huán)節(jié)加以重視。在施工過程中要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙來(lái)施工，填筑材料遵循適用、經(jīng)濟(jì)原則。一般采用機(jī)械作業(yè)，保證順利施工，同時(shí)盡量避開雨季施工。

3 高填路堤病害的整治措施

在自然環(huán)境因素及汽車重復(fù)荷載的作用下，路基容易形成整體下沉或局部沉陷，在產(chǎn)生嚴(yán)重病害后就要進(jìn)行有效處理，其具體方法有以下幾點(diǎn)。

3.1 換土復(fù)填法

一般是局部沉陷，下沉面積不大，可采取這種簡(jiǎn)便方法。將病害部位的填土全部挖去，然后更換符合規(guī)范要求的新土，一般是級(jí)配較好的砂礫土進(jìn)行回填；挖補(bǔ)面積要比病害部位大且形成逐層的臺(tái)階狀；機(jī)械壓實(shí)，高度比原路基高出2個(gè)百分點(diǎn)。

3.2 固化劑法

如果路基填料受到限制并且填筑量不大時(shí)，可在原材料的基礎(chǔ)上加入一定比例的固化劑，重新回填。這種方法在我國(guó)已有應(yīng)用，效果不錯(cuò)，值得一試。

3.3 粉噴樁法

在處理高度不超過10 m的路基下沉病害，這種方面十分理想。用機(jī)械將固化劑與地基軟土進(jìn)行強(qiáng)制攪拌，兩者間發(fā)生一系列反應(yīng)后強(qiáng)度、剛度大大增加，形成的復(fù)合地基來(lái)承擔(dān)外荷載。

3.4 灌漿法

灌漿法是利用液壓、氣壓或電化學(xué)原理將漿液均勻地注入地層中。漿液會(huì)與土?；蛄严赌z結(jié)在一起，形成一個(gè)結(jié)構(gòu)強(qiáng)、化學(xué)穩(wěn)定、防水性高的結(jié)合體，從而有效地承擔(dān)外荷載。這種方法已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用且效果非常顯著。

3.5 土工格柵法

在路基下沉不明顯且只出現(xiàn)縱向的開裂時(shí)，可采取土工格柵法。將病害處瀝青路面對(duì)稱切開，鋪設(shè)玻纖土工格柵，用鋼釘固定，最后恢復(fù)瀝青路面。這種方法簡(jiǎn)便實(shí)用，經(jīng)濟(jì)可靠，并且有較好的抑制沉降作用。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高填路堤病害的發(fā)生、發(fā)展是遵循一定規(guī)定的，如果能抓住這一規(guī)律，對(duì)癥下藥，完全可以在病害產(chǎn)生前進(jìn)行解決，從而避免災(zāi)害帶來(lái)的損失。根據(jù)高填路堤形成機(jī)理和邊坡穩(wěn)定性現(xiàn)狀、發(fā)展演化規(guī)律的調(diào)查、分析，一般主要遵從以下原則：一是針對(duì)性原則，即找到病灶所以，有針對(duì)性地實(shí)施治理，從根源上將病害徹底拔除；二是綜合性原則，造成邊坡失穩(wěn)的因素十分多，針對(duì)性對(duì)癥下藥還不夠，要把多種因素綜合起來(lái)加以防治，如將加固工程、生物工程和行政管理結(jié)合起來(lái)，才能產(chǎn)生理想的治理效果；三是及時(shí)性原則，一旦發(fā)現(xiàn)苗頭，立即進(jìn)行處理，且不可等事態(tài)發(fā)展到非治不可的地步，亡羊補(bǔ)牢并不是最好的解決方案。根據(jù)災(zāi)害特點(diǎn)，力爭(zhēng)做到“一經(jīng)發(fā)現(xiàn)、立即治理、治早治小、力求根治”。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊勇.高填路堤施工質(zhì)量控制[J].甘肅科技，2014（6）：124.

[2] 強(qiáng)扶平.對(duì)山區(qū)高速公路施工技術(shù)的幾點(diǎn)思考[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013（19）：182.

[3] 彭遠(yuǎn).淺談高填路堤下軟黃土地基處理[J].民營(yíng)科技，2011（10）：301.