公路工程路基沉陷及翻漿處理施工技術(shù)要點(diǎn)

摘 要：隨著公路使用年限的增加，在長(zhǎng)期受到外部載荷、路基結(jié)構(gòu)以及填料、自然環(huán)境等多種因素影響下，路基容易產(chǎn)生沉陷、翻漿等病害問題，這些問題不但會(huì)影響路基穩(wěn)定性，也會(huì)對(duì)路面結(jié)構(gòu)造成破壞，從而影響到公路的行車舒適性、安全性，需要對(duì)其進(jìn)行有效處理。針對(duì)此，本文對(duì)于公路工程路基沉陷、翻漿病害的原因進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上提出相應(yīng)的施工處理技術(shù)，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)專業(yè)人士有所幫助。

關(guān)鍵詞：公路工程 路基沉陷 翻漿 施工技術(shù)

0 引言

公路工程建設(shè)中路基是最為關(guān)鍵的部分，路基施工質(zhì)量對(duì)于公路工程整體質(zhì)量具有直接影響。為了防止公路工程在實(shí)際應(yīng)用中產(chǎn)生沉陷、翻漿等病害，提升行車舒適性、安全性，要采取針對(duì)性的施工技術(shù)來(lái)提升路基施工質(zhì)量，確保其穩(wěn)定性，從而延長(zhǎng)公路的使用壽命，提升其運(yùn)行效益。

1 公路工程路基沉陷、翻漿原因分析

1.1 公路工程路基沉陷原因分析

第一，填料質(zhì)量有所不足。對(duì)于路基施工來(lái)說(shuō)，所采用的填料質(zhì)量直接影響公路工程整體質(zhì)量，因此需要嚴(yán)格遵照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來(lái)確定所用填料，確保其應(yīng)用質(zhì)量。一般情況下采用砂礫類粗粒土作為填料，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)要按照具體情況確定填筑厚度，并且嚴(yán)格保障顆粒直徑、土礫質(zhì)量等滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。但是在施工過程中容易產(chǎn)生一系列問題，例如所用填料不符合實(shí)際條件、填筑厚度不達(dá)標(biāo)等等，這些都會(huì)造成路基強(qiáng)度不足，受到外部載荷影響就會(huì)引發(fā)沉陷的問題。

第二，施工工藝有所欠缺。進(jìn)行路基填筑之前需要對(duì)半挖半填區(qū)段進(jìn)行處理，但是容易產(chǎn)生壓路設(shè)備規(guī)格偏差、碾壓頻次不符合標(biāo)準(zhǔn)、層厚不足等問題，會(huì)對(duì)臺(tái)階施工造成影響，從而影響到路基工程整體質(zhì)量。特別是對(duì)于土石混填、半填半挖等混合區(qū)域以及填挖結(jié)合的位置，若是存在以上問題必然會(huì)造成路基強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)、穩(wěn)定性有所不足，也會(huì)引發(fā)沉陷等問題[1]。

第三，受到嚴(yán)重水害問題的影響。若是所在區(qū)域存在嚴(yán)重的水害問題，也會(huì)對(duì)路基承載性造成影響，從而造成不均勻沉降的情況，嚴(yán)重時(shí)就會(huì)造成路基沉陷，會(huì)對(duì)行車安全、舒適性造成影響。很多因素都會(huì)引發(fā)水害，例如排水不順暢、不及時(shí)，公路表面產(chǎn)生大量裂縫等等，都會(huì)影響路基質(zhì)量而形成沉陷問題。

1.2 公路工程路基翻漿原因分析

隨著公路使用年限的增加，受到自然條件、行車載荷等多方因素的影響，路基含水量會(huì)有所上升，會(huì)對(duì)公路強(qiáng)度造成影響，容易形成翻漿等病害，會(huì)對(duì)路基穩(wěn)定性造成影響。所謂的路基翻漿主要就是指受到各方面因素影響，公路所在區(qū)域地下水位上升，沒有進(jìn)行及時(shí)、有效的排水，從而造成土質(zhì)含水量上升而影響到路基的強(qiáng)度。同時(shí)，公路長(zhǎng)時(shí)間受到行車載荷的影響而產(chǎn)生的裂縫、冒漿等病害。總的來(lái)說(shuō)，公路工程路基翻漿病害的產(chǎn)生原因包括如下幾方面：

第一，路基土質(zhì)不足。路基產(chǎn)生翻漿病害最為根本的原因在于土質(zhì)問題，從以往的研究中能夠得知，產(chǎn)生翻漿病害的路基土質(zhì)中都存在著大量軟化物質(zhì)，這是造成路基翻漿病害最根本的原因。公路工程都是將底基層鋪筑到土基之上，土質(zhì)的差異會(huì)對(duì)路基質(zhì)量形成不同的影響，某些土質(zhì)不足的區(qū)段路基產(chǎn)生翻漿的概率更大。例如對(duì)于很多軟土區(qū)域來(lái)說(shuō)，其透水性有所不足，土質(zhì)的抗剪強(qiáng)度相對(duì)較低，這些問題都容易造成翻漿病害。另外，土質(zhì)中存在粉性黏土，由于其具有較強(qiáng)的凍脹性，所以對(duì)于寒冷區(qū)域的公路來(lái)說(shuō)更容易產(chǎn)生路基翻漿問題。正常情況下相對(duì)較粗的顆粒土并不會(huì)造成路基翻漿問題，但是一旦其內(nèi)部含有大量粉性黏土就會(huì)大大增加凍脹性，從而引發(fā)路基翻漿問題[2]。

第二，水文方面的問題。水是引發(fā)路基翻漿最主要的因素，對(duì)于不同的水分來(lái)說(shuō)引發(fā)的翻漿問題也有所差異。

①地下水所引發(fā)的翻漿。若是公路所處區(qū)域地勢(shì)相對(duì)較低但地下水較高，那么寒冷時(shí)間土壤產(chǎn)生凍結(jié)后就會(huì)造成地下水向上層凍結(jié)區(qū)域聚集，從而增加土壤含水量，一旦溫度上升就容易引發(fā)路基的翻漿病害。

②地表水所引發(fā)的翻漿。若是路基兩端地表水長(zhǎng)時(shí)間聚集就容易滲入到路基土壤當(dāng)中而引發(fā)翻漿病害，嚴(yán)重情況還會(huì)造成沉陷等問題。

③土體水所引發(fā)的翻漿。路基下層土體是水分的關(guān)鍵來(lái)源，特別是對(duì)于多降雨區(qū)域來(lái)說(shuō)，路基填土的含水率必然增加。若是受到較大溫度變化影響就會(huì)造成水分的重新分布，從而增大路基土的含水率而引發(fā)翻漿問題。

第三，行車載荷的影響。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展交通運(yùn)輸行業(yè)得到了迅猛發(fā)展，公路所承載的行車載荷不斷增加，這也會(huì)引發(fā)路基翻漿問題。隨著行車載荷的多頻次作用，會(huì)造成路基土體塑性變形，長(zhǎng)此以往就會(huì)造成路基的變形以及破壞。

2 公路工程路基沉陷、翻漿處理施工技術(shù)

2.1 公路工程路基沉陷處理施工技術(shù)

第一，做好施工準(zhǔn)備工作。充分、良好的施工準(zhǔn)備工作可以有效避免公路路基產(chǎn)生沉陷。一方面要加強(qiáng)施工測(cè)量，要根據(jù)施工所在區(qū)域的具體情況來(lái)對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行測(cè)量，在此基礎(chǔ)上對(duì)運(yùn)輸、填料、攪拌等環(huán)節(jié)進(jìn)行規(guī)劃，從而保證每個(gè)工序的順暢銜接；一方面加強(qiáng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)查分析，充分了解施工區(qū)域水文、環(huán)境條件，對(duì)其進(jìn)行全面詳細(xì)記錄，參照這些數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)施工條件進(jìn)行分析，并制定針對(duì)性的方案；一方面及時(shí)將施工區(qū)域廢棄物等清理干凈，要進(jìn)一步加強(qiáng)施工材料的管控，特別是加強(qiáng)填料質(zhì)量管控，降低沉陷問題的概率。在選擇填料過程中需要選擇水穩(wěn)定性好、容易壓實(shí)、便于操作的填料，要確定其CBR值，保證其滿足標(biāo)準(zhǔn)，可以利用取土實(shí)驗(yàn)的方式來(lái)確定填料強(qiáng)度、粒徑等相關(guān)技術(shù)指標(biāo)。一般情況下要采用粒徑≤150mm的砂礫類型土質(zhì)作為填料。需要注意的是，一定要將填料內(nèi)含有的草皮、樹根、腐殖質(zhì)等雜物清理干凈。另外，凍土、有機(jī)質(zhì)土、泥炭等土類不可直接用在路基填筑中，一定要采用此類土質(zhì)時(shí)則要對(duì)其進(jìn)行技術(shù)處理，保證材料滿足設(shè)計(jì)要求之后才可應(yīng)用。除此之外，液限＞50%、塑性指數(shù)＞26、含水量較高的細(xì)粒土不可作為填料、不可直接進(jìn)行壓實(shí)，必要情況也要先進(jìn)行技術(shù)處理之后再操作。

第二，加大工程管控力度。公路工程施工過程中要加強(qiáng)施工工藝方面的管控，保證技術(shù)達(dá)到設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)。一方面要加強(qiáng)石方、路塹的開挖控制，要根據(jù)所具備的施工條件確定合適的開挖工藝，保證開挖質(zhì)量；一方面對(duì)于填方施工來(lái)說(shuō)，要特別加強(qiáng)地層處理、壓實(shí)處理，確保路基強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；一方面為了進(jìn)一步提升護(hù)面墻施工質(zhì)量，要加強(qiáng)石料、盆草籽等相關(guān)材料質(zhì)量管控，要按照具體情況選用漿砌片石技術(shù)、擋土墻技術(shù)來(lái)進(jìn)行施工，同時(shí)要進(jìn)行及時(shí)、有效的排水，保證路基排水效果，嚴(yán)控路基含水量，減少沉陷發(fā)生可能性[3]。

第三，加強(qiáng)特殊部位的處理。對(duì)于某些比較容易產(chǎn)生沉陷的特殊區(qū)域（例如橋涵臺(tái)背等）要進(jìn)行特殊處理，例如要采用良好透水性、較高換填強(qiáng)度、較強(qiáng)穩(wěn)定性的材料進(jìn)行處理。注漿以及強(qiáng)夯過程中要在橋頭設(shè)置搭板來(lái)減緩受力，從而減小沉陷產(chǎn)生概率。一旦發(fā)現(xiàn)較為細(xì)小的裂縫，那么要及時(shí)進(jìn)行打孔注漿，并且在沉陷位置噴灑瀝青混合料，確保其填平之后對(duì)其進(jìn)行碾壓。若是產(chǎn)生較為嚴(yán)重的破損，一定要按照具體情況制定更具針對(duì)性的處理方式。施工之前要進(jìn)行必要的填料試驗(yàn)，以試驗(yàn)結(jié)果為依據(jù)進(jìn)行分層厚度、碾壓次數(shù)等指標(biāo)的設(shè)計(jì)，確保其合理性，同時(shí)也要對(duì)其進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，按照具體結(jié)果進(jìn)行必要的人工修補(bǔ)，從而保證換填路基能夠得到充分壓實(shí)。

2.2 公路工程路基翻漿處理施工技術(shù)

第一，加強(qiáng)表層的處理。加強(qiáng)表層的處理是解決翻漿問題的重要方式，首先要清理掉翻漿部分，之后在翻漿層鋪設(shè)墊層并將淺層積水清理掉。在路堤自重作用下會(huì)促使土質(zhì)發(fā)生沉降，更便于減少固結(jié)周期，并且不會(huì)對(duì)沉降量、基底應(yīng)力情況造成影響。因此若具備足夠的原材料、施工周期相對(duì)較長(zhǎng)、運(yùn)輸距離相對(duì)較近的情況下可以利用此種方式進(jìn)行處理。另外，若是軟土層高度＜2倍極限高度、面滲性有所不足、軟土層相對(duì)較厚并且可以實(shí)現(xiàn)雙面排水，那么就可鋪設(shè)砂墊層（例如排水砂墊層、換土砂墊層等）來(lái)對(duì)其進(jìn)行處理。砂墊層操作便捷，無(wú)需復(fù)雜設(shè)備的輔助，因此得到了廣泛應(yīng)用。施工時(shí)需要對(duì)荷載速率進(jìn)行嚴(yán)控，保證填筑速度的均衡，具備充足的填筑時(shí)間，能夠及時(shí)、充分的將積水排出。除此之外，要在路堤兩端填筑防護(hù)道，要參照具體情況確定高度、寬度等相應(yīng)指標(biāo)，進(jìn)一步增加路堤抗滑性能，從而確保路堤之下軟基向兩端隆起位置能夠保持良好的平衡性，從而保證整體穩(wěn)定性，減少翻漿問題概率[4]。

第二，采取換填的方式進(jìn)行處理。此種方式也是處理翻漿問題的常用方式之一，其操作較為便捷，能夠得到較好效果。施工時(shí)可以采取部分挖除或者全部換填的方式，要按照具體情況進(jìn)行判定。一般情況下可以采取碎石、砂礫等具有強(qiáng)透水性的材料作為回填料。若是施工區(qū)域主要是深度在1-2m的淺軟基泥沼地，利用此種處理方式能夠得到較好效果。若是軟基的深度較大，則要對(duì)其沉降進(jìn)行嚴(yán)格管控，所以此種方法并不適合用在橋涵構(gòu)造物、引道等區(qū)域。若是基坑開挖深度在2m之內(nèi)，那么可以通過人工或者推土機(jī)等進(jìn)行清理。要按照從兩端到中央的順序來(lái)進(jìn)行挖除，利用汽車對(duì)其進(jìn)行運(yùn)離。另外，要將坡腳區(qū)域廢棄物等清理干凈，并且在邊部區(qū)域開挖臺(tái)階并進(jìn)行回填。護(hù)坡道之外的軟土如果發(fā)生小滑坡的情況，可以按照1：1～1：2的比例開挖。

第三，通過隔離層的方式進(jìn)行治理。對(duì)于公路工程路基翻漿問題來(lái)說(shuō)，利用隔離層（包括：透水、不透水隔離層）進(jìn)行處置是最為常見措施，

①透水性隔離層。此種隔離層主要是通過碎石、礫石、粗砂等構(gòu)成，一般設(shè)置為10-20cm厚。為了防止產(chǎn)生堵塞問題，要在隔離層上下面設(shè)置防淤層，并且要保證隔離層底部超出地面高度約20cm，同時(shí)要向路基兩端設(shè)置3%的橫坡。

②不透水隔離層?？梢赃M(jìn)一步將不透水隔離層劃分為“封閉式”以及“非封閉式”兩種類型，非封閉式只是隔斷毛細(xì)水，在路基寬度較小時(shí)能夠從路基橫穿（貫通式），在路基寬度較大時(shí)隔離層要進(jìn)一步延伸到路面之外約80cm左右（不貫通式）。而封閉式除了能夠隔斷毛細(xì)水外也可以隔斷橫向滲水，在無(wú)法方便采取砂墊層時(shí)往往要采取封閉層法，能夠有效防止地表水下滲，并且可以有效增強(qiáng)路基的承載性能。采取此種方法進(jìn)行施工時(shí)往往要添加瀝青粘土、瀝青石粉細(xì)砂等材料，但是實(shí)際應(yīng)用時(shí)此種封閉層的整體工藝相對(duì)復(fù)雜，施工操作不便，有效期相對(duì)較短。所以對(duì)路基翻漿病害進(jìn)行處理時(shí)往往采取的是土工合成材料、土工布等材料，能夠?qū)ι喜枯d荷進(jìn)行分散，從而增強(qiáng)路基的穩(wěn)定性。除此之外，利用此種方式也可以將高質(zhì)量的碎石路基與天然土進(jìn)行有效分隔，避免受到重壓影響而造成某些碎石擠壓到軟土層內(nèi)部，防止路面產(chǎn)生凹陷和凸起。

第四，路基翻漿預(yù)防措施。除了加強(qiáng)翻漿病害的處理之外，加強(qiáng)路基翻漿預(yù)防能夠進(jìn)一步延長(zhǎng)公路工程使用壽命，同時(shí)可以減少公路工程整體建設(shè)成本。一般情況下可以從如下幾方面對(duì)路基翻漿進(jìn)行預(yù)防：一是要嚴(yán)格控制路面平整性，減少溝坑的產(chǎn)生，保證路拱具有足夠的濕度，同時(shí)也要確保路肩橫坡符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，不能產(chǎn)生大量坑槽等。同時(shí)，要對(duì)邊溝尺寸進(jìn)行嚴(yán)格控制，保證其具有良好排水性，避免受到淤泥的堵塞而形成積水；一是在受到積雪影響時(shí)需要第一時(shí)間將其清理干凈，保證路基和邊坡等位置不會(huì)受到雪水影響。特別是對(duì)于北方等積雪較多區(qū)域，更加需要注重降雪的清理；一是發(fā)現(xiàn)存在路基翻漿隱患時(shí)，要在路肩位置相隔3-5m開挖寬度在40cm左右的排水溝，要利用橫向開挖的方式來(lái)確保排水溝的坡度在4°—5°范圍，同時(shí)為了保證順暢排水，需要在兩端交錯(cuò)設(shè)置橫水槽。若是處于翻漿病害的初期，那么可縱向沿著路基邊緣開挖寬度25cm左右的排水溝（深度按照實(shí)際結(jié)構(gòu)設(shè)定），將橫水溝進(jìn)行連接，有效提升排水效果。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著交通行業(yè)的快速發(fā)展，公路工程所受載荷的增加，常常會(huì)出現(xiàn)沉陷、翻漿等病害，嚴(yán)重影響行車的舒適性、安全性，需要對(duì)其成因進(jìn)行分析，采取針對(duì)性的措施進(jìn)行治理，保證公路工程的安全運(yùn)營(yíng)。本文主要對(duì)公路工程路基沉陷、翻漿等病害的原因進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，在此基礎(chǔ)上分別針對(duì)沉陷、翻漿病害提出了相應(yīng)的處置措施，通過本文的介紹能夠?qū)饭こ搪坊料荨⒎瓭{病害治理提供一定參考和幫助，對(duì)于進(jìn)一步延長(zhǎng)公路工程使用壽命、推動(dòng)公路工程發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)的意義。

參考文獻(xiàn)

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[3]黃艷芳.公路工程路基沉陷及翻漿處理施工技術(shù)研究[J].交通科技與管理，2023（05）：88-91

[4]何蕾.公路工程路基沉陷翻漿處理技術(shù)[J].交通世界，2022（01）：144-146.