路基施工質(zhì)量通病及防治措施

郝成凱

（北京康順通工程項目管理有限公司，北京 101101）

1 引言

路基質(zhì)量是道路工程施工管理的重難點問題，在建設(shè)過程中，如設(shè)計方案不合理、施工過程把控不嚴(yán)、養(yǎng)護維護不到位都會產(chǎn)生各種質(zhì)量問題。這些問題不僅會降低路面的通行性能，還會縮短道路的使用壽命，不利于綜合效益的實現(xiàn)，所以必須加強對路基施工質(zhì)量通病的原因分析，找到行之有效的解決方法，實現(xiàn)有效的病害預(yù)防和治理。

2 路基施工質(zhì)量控制的必要性

道路工程主要包括路基和路面兩個部分組成。作為路面的主要支撐結(jié)構(gòu)，路基必須具有足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性，能夠承受車輛荷載、抵抗路基變形，在復(fù)雜的環(huán)境因素作用下保持足夠的強度。常見的路基形式有填土路基、填石路基、砌石路基、護肩路基、護腳路基及半挖半填路基。不同形式的路基施工方法不同，容易產(chǎn)生的質(zhì)量病害也不同，必須根據(jù)實際情況加強施工質(zhì)量控制，這樣不僅能夠順利完成施工任務(wù)，保證交通網(wǎng)絡(luò)的高效、穩(wěn)定運行，而且可以減少后期運營維護工作量，延長道路使用年限，降低工程全壽命周期總投資，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

3 路基施工常見質(zhì)量通病

3.1 路基變形質(zhì)量通病

路基變形是路基施工中最為常見的質(zhì)量通病之一，包括裂縫、沉陷、隆起等。該病害產(chǎn)生的原因復(fù)雜，如果施工前期勘察工作不到位、施工區(qū)域存在不良地質(zhì)條件、沒有采取針對性的控制措施，都會產(chǎn)生裂縫、沉降等一系列問題；施工填料含水率高，施工完成后，隨著水分的蒸發(fā)流失路基也會出現(xiàn)變形，尤其在挖填交界以及新老路基銜接處更為明顯。另外，在后期運行過程中，如果排水設(shè)計不合理或者外部環(huán)境濕度變化大，同樣會形成質(zhì)量隱患，這種情況在黃土路基中表現(xiàn)得比較突出。黃土遇水穩(wěn)定性較差，尤其在密實度較低時表現(xiàn)得更加突出。遇水軟化，強度降低，再加上超載超重、振動荷載、溫度變化等因素的影響，加快了路基變形質(zhì)量病害的發(fā)展[1]。

3.2 排水設(shè)施質(zhì)量通病

排水設(shè)施是路基工程的重要組成部分，主要包括側(cè)溝、天溝、截水溝、排水溝等。側(cè)溝多采用梯形斷面，能夠起到匯集和排除路肩、邊坡坡面表面水的作用，其主要病害種類包括長度不符合要求、出水口問題、斷面尺寸不足、水力計算問題、防護措施破損等，容易造成排水不暢、側(cè)溝淤積，嚴(yán)重時引發(fā)路基沉陷。天溝、截水溝設(shè)置不合理也會造成滑坡、坍塌的問題。由于數(shù)量不足、出水口設(shè)計不合理、缺乏必要的輔助排水設(shè)施和防護措施，很難與其他排水設(shè)施形成完整體系。排水溝的質(zhì)量通病主要有數(shù)量不足、兩頭出水口處理不當(dāng)以及破損問題，一方面原因是設(shè)計問題，另一方面原因是排水溝基底與周邊的壓實度不夠；重視程度不夠、維護工作不及時，也是質(zhì)量通病誘因。

3.3 防護工程質(zhì)量通病

防護與支擋工程是路基的主要保護屏障，如果出現(xiàn)施工質(zhì)量出現(xiàn)問題，會引發(fā)邊坡溜塌、路塹滑塌、縱向開裂、坡面沖刷等病害。防護與支擋工程的質(zhì)量通病主要包括外面破損、裂縫、勾縫脫落、沉陷變形、沖刷掏空等，這些問題出現(xiàn)與區(qū)域地質(zhì)條件、氣候條件密切相關(guān)，尤其存在濕陷性黃土?xí)r，如果出現(xiàn)排水不利的情況，很容易產(chǎn)生黃土陷穴。而路基本體與防護工程是相互影響的，如果路基變形較大，會導(dǎo)致防護工程破壞。在設(shè)計時，提高排水和防護工程的協(xié)調(diào)性是關(guān)鍵所在，將二者進行綜合考慮才能減少病害的發(fā)生。同時，施工質(zhì)量管理意識不強、施工材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、未嚴(yán)格按照要求進行施工都是產(chǎn)生質(zhì)量通病的主要原因[2]。

4 路基施工質(zhì)量通病防治措施

4.1 路基變形質(zhì)量通病防治措施

4.1.1 做好地質(zhì)勘查工作

面對路基裂縫問題，首先要做好地質(zhì)勘查工作，保證勘查報告的全面性、準(zhǔn)確性和可靠性，明確巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)，掌握地下水的分布情況。加強對特殊土的工程性質(zhì)研究，如軟土的含水量、孔隙比、滲透性、壓縮性、抗剪強度、觸變性、蠕變性等；黃土的濕陷類型、濕陷等級等；膨脹土隨著含水量增加而引起的土體強度變化情況等。全面評估工程地質(zhì)對工程建設(shè)的影響程度，不斷優(yōu)化設(shè)計方案，從源頭上消除質(zhì)量隱患。

4.1.2 科學(xué)進行加固處理

在進行基底處理時，應(yīng)該根據(jù)基底土質(zhì)、坡度、水文、填土高度、植被情況采取合適的處理措施，對于松土或耕地，需要清除種植土、有機土、草皮，保證清除等深度能夠達(dá)到設(shè)計要求，通常不低于15 cm，平整后按規(guī)定要求壓實。如果基底土質(zhì)密實而穩(wěn)定，當(dāng)橫坡較緩時，只需要簡單清理即可；當(dāng)橫坡陡于1∶5 時，需要按設(shè)計要求挖臺階，如果基底土質(zhì)濕軟而深厚，那么就需要按軟土地基處理。采取適當(dāng)?shù)募庸烫幚矸椒ǎ砻嫣幚矸椒òㄉ皦|層、反壓護道、土工聚合物處治，其應(yīng)用范圍對路堤高度有所限制；換填法主要適用于地表下0.5～3 m 的軟土處置，可以通過開挖換填、拋石擠淤、爆排瘀等方式進行；堆載預(yù)壓法主要通過填土堆載預(yù)壓促使地基土壓密、固結(jié)、沉降，這樣能夠減少后期變形，提高地基強度，但需要耗費一定的時間；穩(wěn)定劑處置法主要利用穩(wěn)定材料的優(yōu)越性能，改善地基土的壓縮性和強度特征，有利于提高填土的穩(wěn)定和壓實效果。同樣，對于黃土路基，也要保證加固處理方案的適用性，可以通過改進黃土、加筋土、樁基礎(chǔ)、橡膠隔水板等方式進行有效加固。

4.1.3 合理設(shè)計路基形式

面對不同的地質(zhì)條件和地形地貌，需要采用合適的路基形式。正常情況下，挖方路基更有利于質(zhì)量控制，但是施工工程量較大，需要選擇合適的開挖方法；填方路基也比較常見，填土路基和填石路基都要首先做好填料選配，加強技術(shù)應(yīng)用管理。砌石路基是使用不易風(fēng)化的開山石料內(nèi)填、外砌而成，砌石頂寬宜控制在0.8m 左右，基底面以1∶5 向內(nèi)傾斜，砌石高度約為2～15 m。為了減少變形問題，應(yīng)該在每隔15～20 m 的地方設(shè)置伸縮縫；如果基礎(chǔ)地質(zhì)條件變化明顯，還應(yīng)該分段砌筑，并設(shè)置沉降縫。當(dāng)山坡上的填方路基有沿斜坡下滑的傾向時，需要進行護腳設(shè)計，護腳斷面應(yīng)該為梯形，頂寬不小于1 m，高度不宜超過5 m，內(nèi)外側(cè)坡度應(yīng)在1∶0.5～1∶0.75。在進行半挖半填路基設(shè)計時，如果地面自然橫坡陡于1∶5，路堤基地應(yīng)該挖臺階，臺階寬度不能小于1 m，臺階底應(yīng)該設(shè)有2%～4%的內(nèi)向傾斜坡度，當(dāng)分期修建和改建路基加寬時，在新舊路基填方邊坡的銜接處也應(yīng)開挖臺階，如果是高速公路和一級公路，臺階寬度應(yīng)該控制在2 m 左右。在堅硬巖石地段陡峭山坡上設(shè)計半挖半填路基時，如果填方不大，但邊坡伸出的距離較遠(yuǎn)且修筑困難，可以設(shè)計護肩；護肩應(yīng)該采用不易風(fēng)化的片式砌筑，高度不超過2 m，內(nèi)外坡均應(yīng)直立，基底面以1∶5 的坡度向內(nèi)傾斜。以上這些都是在面對不同施工條件時進行的針對性設(shè)計，能夠從一定程度上減少路基變形的發(fā)生[3]。

4.2 排水設(shè)施質(zhì)量通病防治

排水設(shè)施的施工效果直接決定著外部環(huán)境對路基的影響程度。全面、及時地將水排出，防止水的沖刷和滲入，有利于保證巖體強度、剛度、穩(wěn)定性，防止出現(xiàn)更大范圍的破壞。坡面排水設(shè)施主要由各種橫斷面形狀和尺寸的溝渠槽組成，需要在設(shè)計、施工、運營維護等方面做好防治工作。

1）在側(cè)溝質(zhì)量通病防治上，應(yīng)根據(jù)路基排水、構(gòu)造物排水要求以及實際地形地貌進行分段設(shè)計，并按照地形匯水面積、當(dāng)?shù)亟涤陱姸扔嬎愦_定側(cè)溝形式和截面面積，在施工時，應(yīng)該加強側(cè)溝的施工質(zhì)量控制，與路基主體工程施工同等對待，充分發(fā)揮側(cè)溝的作用，防止因出現(xiàn)質(zhì)量問題而造成路基或其他結(jié)構(gòu)破壞；做好維護管理工作，及時進行清淤加固，保證側(cè)溝內(nèi)水流順暢。

2）在邊溝質(zhì)量通病防治上，同樣要采取分段設(shè)計的方式。結(jié)合綜合因素確定邊溝類型和尺寸，合理設(shè)計截面形式和縱坡，保證與其他排水設(shè)施共同發(fā)揮作用。在滑坡體外圍設(shè)置天溝，能夠有效攔截滑坡體外的地表水滲入滑坡體內(nèi)。

3）在天溝質(zhì)量通病防治上，應(yīng)充分重視施工質(zhì)量管理，保證土體的壓實度能夠滿足規(guī)范要求，同時要做好加固防滲處理。

4）在截水溝的質(zhì)量通病防治上，科學(xué)計算截水溝數(shù)量、位置、截面積，并將其納入綜合排水系統(tǒng)統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計，嚴(yán)格控制截水溝下部土體的壓實度，避免沖刷、滲漏等問題的出現(xiàn)。如果排水溝設(shè)計不合理，會破壞原有的地形地貌，不但影響路基安全，而且會造成水土流失。排水溝基底壓實后，需要鋪墊一定厚度的沙礫層；排水溝兩側(cè)填筑施工時，可以鋪設(shè)土工織物，兼具加固和防滲的作用。

4.3 防護工程質(zhì)量通病防治

路基防護主要包括邊坡沖刷防護和坡面防護兩個方面，能夠保護路基坡面免受雨水沖刷，實現(xiàn)防止水土流失的目的，減少水流對路基工程的破壞作用。常用的邊坡坡面防護措施有植物防護、噴護、抹面、片石護坡、框格防護、護面墻、噴錨支護等。沖刷防護措施主要包括植物防護、干砌石護坡、混凝土護坡、漿砌片石護坡、拋石防護等。而路基支擋工程可以采用重力式擋土墻、加筋土擋土墻。重力式擋土墻基礎(chǔ)施工采用明挖方式；墻趾埋深至少要在1 m 左右；同時要做好排水設(shè)計，減小靜水壓力，降低擋土墻需要承受的荷載，避免出現(xiàn)積水下滲破壞墻后土體。加筋土擋土墻主要由加筋體填料、面板等部分組成，是一種復(fù)合防護結(jié)構(gòu)。通過實踐證明，漿砌片石框架內(nèi)植草護坡、植物防護、加筋體加固、雙灰樁加固均能獲得不錯的防護和加固效果，既可以單獨運用，也可以結(jié)合運用，能夠提高防護工程的保護效果。除了選擇合適的防護和支擋方法外，還應(yīng)該做好施工質(zhì)量精細(xì)化管理，為路基本體構(gòu)建一道安全穩(wěn)定的屏障。

5 結(jié)語

綜上所述，路基是道路工程的基本組成部分，直接決定著路面的安全性和穩(wěn)定性。在面對復(fù)雜的外界條件時，路基的施工質(zhì)量管理存在較大的難度，除了路基本體存在一些質(zhì)量通病外，其他附屬工程也容易產(chǎn)生病害，影響著路基整體的強度、剛度、穩(wěn)定性。如果不加強質(zhì)量通病防治，不但會影響道路工程的使用壽命，而且會威脅道路交通的安全運行。