探析路基防護(hù)工程類別及選擇

貴博維，程義花

（1.杭金衢高速公路衢州管理處，浙江衢州 324003；2.衢州市交通設(shè)計(jì)有限公司，浙江衢州 324000）

1 路基常見病害

（1）路基沉陷問(wèn)題。軟弱土層會(huì)引起路基沉陷病害，究其原因一方面可能是填料選擇不當(dāng)，或者是填筑方法不對(duì)，壓實(shí)工作不到位等造成路基承載能力低，受力發(fā)生沉陷變形；另一方面可能是由于填方前軟弱土層沒有換土處理等。較軟的土層上建造路基，遇到雨水、冰凍、積雪等溫差過(guò)大的天氣，很容易產(chǎn)生不均勻沉陷。路面發(fā)生病害后，往往得不到及時(shí)有效處理，加上來(lái)往車輛的載荷，雪上加霜，致使路面出現(xiàn)破碎掉渣等現(xiàn)象，最后演變成大面積的坑槽。

（2）路基沿邊坡滑動(dòng)。路基滑坡通常是指路基土體整體或局部在重力作用下，沿邊坡向下滑動(dòng)。造成路基邊坡發(fā)生滑動(dòng)的原因很多，可能是邊坡過(guò)陡，或者坡腳掏空，導(dǎo)致路基失去穩(wěn)定性；也可能是在填方施工中層次不合理，抑或是土壤潮濕未經(jīng)處理，原地面過(guò)于光滑，同時(shí)，施工中缺少支撐與加固措施，排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，壓實(shí)不足等，都是導(dǎo)致路基邊坡滑動(dòng)的因素。所以，設(shè)計(jì)和施工中的不合理，沒有有效的質(zhì)量控制手段，教條式的照抄照搬標(biāo)準(zhǔn)，忽視了施工環(huán)境的實(shí)際條件因素，為公路正常使用帶來(lái)隱患。

（3）路基翻漿。路基翻漿主要發(fā)生在冬季雨雪天氣，由于地下水位偏高或者地表排水不良，路基發(fā)生凍脹，等到溫度提升就會(huì)融化，引起路基潮濕軟弱，受到行車載荷，導(dǎo)致泥漿受到擠壓出現(xiàn)在路面上。引起路基翻漿的原因主要是路基土質(zhì)不合理，排水系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題，地下水位較高，或者是由于排水不夠及時(shí)，地面裂縫沒有及時(shí)有效修補(bǔ)。輕度翻漿路面會(huì)發(fā)生龜裂、潮濕，而中度翻漿則會(huì)引起大面積裂紋，路面松散，局部隆起，嚴(yán)重時(shí)路面會(huì)發(fā)生嚴(yán)重變形，翻漿冒泡。

（4）路基水毀。路基水毀主要發(fā)生在雨季及洪水期，公路沿線設(shè)施由于受到水的作用而遭到損壞的現(xiàn)象與過(guò)程，屬于一種常見的路基病害。公路雖然主要是作為交通運(yùn)輸建筑物，但一旦受到水流的作用，如跨河橋梁與河道并行的公路等，又會(huì)因是水工建筑物的性質(zhì)而遭遇到很多水力學(xué)問(wèn)題。公路建筑物遭遇的水力學(xué)問(wèn)題可分為兩類：一類是水毀，系因洪水造成的各種程度的破壞；另一類是水害，是因洪水而帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。公路水害主要有：公路因洪水淹沒而中斷交通；小橋涵、路基邊溝被泥沙堵塞而需要疏通；道路被泥沙淤積而需要清除等。公路水毀從表現(xiàn)形式來(lái)說(shuō)，主要有路基沉陷、路基坍塌、橋涵破壞、防護(hù)與加固工程損壞等4種類型。

2 公路路基邊坡?lián)p害預(yù)防和治理措施

2.1 邊坡坡面防護(hù)

公路邊坡破面防護(hù)可以減少溫度變化和雨水沖刷對(duì)邊坡造成的破壞，避免軟土表面風(fēng)化、碎裂造成的路基邊坡不穩(wěn)定。邊坡防護(hù)方法主要有植物防護(hù)和工程防護(hù)，還可以采用組合防護(hù)和柔性防護(hù)網(wǎng)，以保護(hù)邊坡的穩(wěn)定性。

一是植物防護(hù)。植物防護(hù)是利用植被根系固結(jié)地表土層的方法，在坡面種植植物，來(lái)防止雨水沖刷造成的坡面迫害。植物防護(hù)可以有種草、鋪草皮和種植灌木等多種形式，有效減少水土流失，調(diào)節(jié)土質(zhì)。選擇植被種類時(shí)要考慮到氣候條件、土質(zhì)和含水量等因素，選用實(shí)用能力強(qiáng)成活率高，生長(zhǎng)快以及根系發(fā)達(dá)的植物，同時(shí)還要考慮到植被養(yǎng)護(hù)問(wèn)題和經(jīng)濟(jì)成本等。

二是工程防護(hù)。工程防護(hù)主要包括砂漿抹面、勾縫和噴漿、石砌護(hù)坡或者護(hù)面墻、漿砌片石等防護(hù)方法，達(dá)到對(duì)坡面的有效防護(hù)，防護(hù)效果比較好，但是防護(hù)成本偏高。防護(hù)方法選用時(shí)要根據(jù)實(shí)際條件選擇適合的形式進(jìn)行防護(hù)。同時(shí)，施工之前要注意表層的清理，比如雜質(zhì)、浮土、風(fēng)化的巖石以及松動(dòng)的石塊等。

三是組合防護(hù)。組合防護(hù)結(jié)合了植物防護(hù)和工程防護(hù)的優(yōu)勢(shì)，以漿砌片石和土工格室等作為骨架，骨架內(nèi)種植植物進(jìn)行防護(hù)，同時(shí)采用其他防護(hù)措施加以輔助，不但可以加固邊坡穩(wěn)定性，防止雨水沖刷，保護(hù)水土，而且植被防護(hù)在牢固邊坡的同時(shí)，也創(chuàng)造了邊坡景觀，美化了環(huán)境。組合防護(hù)的方法和形式很多，常見的主要包括土工格室、拱形骨架和菱形骨架、錨桿框架梁、開窗護(hù)面墻等。

四是柔性防護(hù)網(wǎng)。這種防護(hù)方法是通過(guò)柔性網(wǎng)覆蓋包裹在坡面，防止坡面巖石土體風(fēng)化、剝落等，起到加固和圍護(hù)的作用。柔性防護(hù)具有高柔性和高防護(hù)強(qiáng)度以及易鋪展性等特點(diǎn)，較剛性防護(hù)投入成本低。

2.2 沖刷防護(hù)

沖刷防護(hù)主要針對(duì)的是沿河濱海路堤、河灘路堤、水澤區(qū)路堤等的防護(hù)，以及橋頭引道、錐坡河路基邊坡堤岸等的防護(hù)。一般分為直接防護(hù)、間接防護(hù)兩種形式。

首先，直接防護(hù)的設(shè)置通常是在河灘、凸岸和臺(tái)地邊緣以及流速不大，沖刷作用較弱的地段，或者是山區(qū)河谷狹窄地段等。直接防護(hù)很少干擾原本的水流性質(zhì)，通常是采用植物防護(hù)、砌石護(hù)坡、浸水擋土墻等形式，在進(jìn)行防護(hù)工程形式選擇時(shí)要根據(jù)水流特性和河道特點(diǎn)設(shè)置。其次，間接防護(hù)的設(shè)置通常是在河床寬闊，沖刷和淤積相對(duì)平衡而且水流方向容易改變的河段，通過(guò)在河道內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流建筑位置，甚至必要時(shí)改變河流方向，以盡量減少甚至是消除水流沖刷對(duì)路基的破壞，保護(hù)路基的安全和穩(wěn)定。

2.3 支擋防護(hù)

支擋防護(hù)最主要的形式是擋土墻防護(hù)。在石料相對(duì)豐富、墻高偏低而且地基較穩(wěn)的條件下一般采用石砌擋土墻，而防護(hù)高度較高、墻身體積小時(shí)則可以采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。面對(duì)地形較為平坦開闊的填方路段則可以采用加筋土擋土墻，這種形式不但造型美觀、占地節(jié)約成本較低，而且具有抗震效果。此外，砌塊擋土墻是一種新型擋土墻，采用預(yù)制塊拼裝的方式，可以實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，非常利于施工。

3 路基的防護(hù)加固技術(shù)控制[1-4]

3.1 機(jī)械碾壓技術(shù)

機(jī)械碾壓技術(shù)往往用于雜填土地基上，或者是地下水位以上面積很大的路基壓實(shí)工程。機(jī)械碾壓技術(shù)依靠自身大型設(shè)備的重力優(yōu)勢(shì)，是公路路基加固技術(shù)中應(yīng)用較為普遍的技術(shù)，它通過(guò)推土機(jī)或者是壓路機(jī)等大型機(jī)械設(shè)備進(jìn)行路基表面壓實(shí)，提高路基牢固性，防止來(lái)往行車造成的路基坍塌。

3.2 強(qiáng)夯技術(shù)

強(qiáng)夯技術(shù)在公路路基加固技術(shù)中應(yīng)用比較早，率先在河北等多個(gè)地區(qū)試驗(yàn)推廣，現(xiàn)在在工程加固中已經(jīng)取得了顯著的成效，具有應(yīng)用設(shè)備比較簡(jiǎn)單，施工相對(duì)簡(jiǎn)便，經(jīng)濟(jì)效益明顯等優(yōu)勢(shì)，可以有效解決路基軟土問(wèn)題，是公路加固技術(shù)中比較常用的技術(shù)類型。

3.3 注漿技術(shù)

注漿技術(shù)是通過(guò)氣壓、液壓或者電化學(xué)等手段，把漿液均勻攝入巖土體的空隙、裂隙中，從而提高巖土體強(qiáng)度和抗?jié)B性及穩(wěn)定性，形成新的結(jié)構(gòu)體。常見的注漿加固技術(shù)有四種，包括噴射注漿、劈裂注漿和滲透注漿以及壓密注漿。其施工設(shè)備簡(jiǎn)單，規(guī)模小、耗資少，而且施工中占地面積小，施工靈活，同時(shí)加固深度易于控制，注漿技術(shù)震動(dòng)小噪音較小，因此，在加固技術(shù)中應(yīng)用較廣。

3.4 樁基加固技術(shù)

（1）碎石樁。按成樁方式可以把碎石樁分為預(yù)配式和振沖式以及錘擊式三種，其中振沖式碎石樁成樁率比較高，操作容易，被廣泛應(yīng)用。碎石樁填料石料徑選擇通常是80 mm以內(nèi)，避免使用過(guò)大料石。將碎石樁與軟土結(jié)合，形成復(fù)合地基達(dá)到對(duì)軟土地基的加固處理，增加地基的承載力，增強(qiáng)軟弱土體的整體穩(wěn)定性。同時(shí)，碎石樁可以改善施工條件和工程進(jìn)度，造價(jià)較低，具有廣闊的發(fā)展前景。施工中碎石樁直徑一般選擇在80～100 mm，長(zhǎng)度范圍為6～9 cm，根據(jù)間距劃分，排列時(shí)通常是長(zhǎng)方形或者是梅花形。

（2）擠密砂樁。擠密砂樁是將軟土層和沙樁進(jìn)行擠密形成復(fù)合地基，達(dá)到路基的再次加固。擠密砂樁的施工是先將軟土路基打孔，排除一定量的軟土，再將砂土石塊填充進(jìn)路基孔，利用橫向擠壓，將路基中軟土層的空隙擠密，與沙土石塊摩擦，排除空氣，之后將形成的大直徑的樁體進(jìn)行搗實(shí)。如果在擠密的過(guò)程中，由于砂樁的緊實(shí)度小而導(dǎo)致軟土層出現(xiàn)了側(cè)向擠出或是地面隆起的情況，這時(shí)候都可以采用以下兩種方式進(jìn)行解決：第一種就是轉(zhuǎn)而采用間隔擠密的方法；第二種則可以采用與砂石會(huì)發(fā)生較大摩擦力比如說(shuō)角礫這種回填材料。

（3）生石灰樁。擠密砂樁是利用物理作用使軟土路基成為復(fù)合路基，那么生石灰樁則是利用路基中水和生石灰進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)擠密土層。為了確保生石灰樁地基加固技術(shù)的順利形成，必須要在土層中打好一定數(shù)量的孔，之后將直徑在2～5 cm之間的生石灰塊填充到打好的孔中。在使用生石灰樁的加固技術(shù)后，地基的塌陷情況會(huì)得到大大的改善，并且軟土層與石灰充分的結(jié)合發(fā)生的反應(yīng)，會(huì)使土層的強(qiáng)度有很大程度的提升，增加了土層的承載能力，從而起到加固路基的作用。

4 結(jié)語(yǔ)

路基的防護(hù)類別眾多，針對(duì)不同的情況采取有方向性的措施。路基防護(hù)加固對(duì)公路建設(shè)有著非常重要的作用，不僅是保障道路建設(shè)質(zhì)量的根本，也是提高經(jīng)濟(jì)效益的手段。因此在公路工程建設(shè)的過(guò)程中，一定要切實(shí)的結(jié)合實(shí)際，按照相關(guān)的公路制定標(biāo)準(zhǔn)，因地制宜，選擇適應(yīng)的防護(hù)類型和加固方式對(duì)路基進(jìn)行嚴(yán)格的維護(hù)，確保公路路基的牢固性會(huì)越來(lái)越好。

[1]張金栓.基于既有線擴(kuò)能改造中路基防護(hù)樁的應(yīng)用[J].山西建筑,2011(2):154-156.

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