公路路基常见病害防治对策浅析

2013-02-01南竹

中国科技信息 2013年7期

关键词：滑坡土体边坡

南竹

吉林省洮南市公路管理段，吉林洮南 137100

公路路基常见病害防治对策浅析

南竹

吉林省洮南市公路管理段，吉林洮南 137100

路基是整个道路中最主要的部分之一，因此路基病害防治的重要性显而易见。本文介绍了路基常见的几种病害及产生原因，随后提出了各种病害的防治办法，从而避免各种病害的产生。

路基；病害；冻胀；翻浆

前言

路基是道路的主要工程结构物。它是天然地表面按照路线位置和设计横断面的要求修筑的作为路面基础的带状构造物。它承受着路面结构的重力、由路面传递而来的行车荷载、本身的土体自重以及各种自然因素作用。这些因素的综合作用会导致路基各个部位产生变形，随后变形又引起路基边坡变形、坡度和路基标高的改变，一旦变形过大，土体就会发生位移，对路基的稳定性和整体性产生威胁，最后造成路基的各种破坏。设计和施工水平、地质条件等前期环节和后期的养护治理都和路基病害的产生有着密不可分的关系。所以必须从每个环节加以重视，分别采取相应的措施，提前预防路基病害的产生。

1 路基常见病害及产生原因

路基裸露在大气中，承受着土体自重、行车荷载和各种自然因素的作用，路基的各个部位将产生变形。路基的变形分为可恢复的变形和不可恢复的变形。路基的主要病害有以下几种：

1.1 路基沉陷

路基沉陷是路基最常见的病害之一，它是指指路基表面在垂直方向产生较大的沉落，如图1（a）所示，这种沉落是不可恢复的。产生路基沉陷的原因有很多，但主要有路基本身的压缩沉降和土基沉陷或向两侧挤出这两种。

（1）路基本身沉陷是在荷载和水温的综合作用下，引起路基的竖向位移和变形，如图1（b）所示。路基填料选择不当、填筑方法不合理、压实度不足以及在路基堤身内部形成过湿夹层等因素是其产生的原因。

（2）地基的沉陷的原因是路基填筑前并未对承载力低的原天然地面进行处理，地基会因承受路基自重作用而下沉或向两侧挤出，引起的路基下陷如图1（c）所示。

1.2 边坡病害

（1）路基边坡滑塌是最常见的路基病害之一，根据边坡破坏原因、土质类别和规模的不同，可分为溜方与滑坡两种情况。溜方通常是指由于流动水冲刷边坡或施工不当而引起的边坡上表面薄层土体下溜，如图2（a）、图2（b）所示。滑坡通常是指一部分土体失稳，在重力作用下沿某一滑动面滑动，如图2（c）所示。滑坡产生的原因是土体长期受到地面水和地下水活动的影响，使其结构破坏，逐渐失去支撑力，导致稳定性不足。滑坡具有很大的危害性，大量泥石会滑向路基，从而毁坏路基。

（2）崩塌是岩体从陡峻的斜坡上崩离翻滚跳跃而下的现象。具有猛烈、突然、快速、难猜测的特点，风化的坚硬岩层组成的陡峭的边坡或山体斜坡是崩塌易发地；同时由于水的渗入，会对岩石产生润滑和软化作用，使岩体强度和内摩擦力减小，进而发生崩塌。

1.3 路基冻胀

因路基土冻结体积膨胀，会引起路面均匀或不均匀隆起、彭包和开裂，融化后发生明显的下沉，这种现象是冰冻地区公路主要病害之一。路基在冻结过程中，不仅是土层中原有的水分冻结，同时由于冰晶的吸附作用和土的毛细上升作用，还有未冻结土层中的水分向冻结区集聚冻结，产生进一步膨胀。不均匀的冻胀使路面产生不均匀的隆起，破坏路面的平整度，甚至出现开裂破坏。

路基冻胀病害的影响因素错综复杂，但主要可以归结为以下几点：（1）土中水分的影响。冻胀量随着土中含水量的增大而增大；地下水位越高，土的冻胀越大。（2）土质的影响。当地下水位相同时，土颗粒越粗，冻胀量越小；土颗粒越细，冻胀量越大；沙砾土冻胀量最小，粘性土次之，粉性土最大。（3）温度的影响。土体冻胀强度随负温的降低而剧烈的增长，随后增长缓慢，最后趋于稳定。（4）土中盐分的影响。冻胀强度随着土中盐溶液浓度的增大而减小。

1.4 路基翻浆

路基翻浆多发生在我国北方地区，路基在冰冻春融期，因地下水位高、排水不畅、土质不良及含水过多，造成路基湿软和强度下降，在行车的反复作用下，路基出现弹软、裂缝、冒泥浆等现象即为路基翻浆。

冬季路基土中水分冻结后体积膨胀，随后路面会因为路基土的不均匀冻胀而隆起，春季由于气温回升，土基开始逐渐解冻，由于路面导热性大，路中的融解速度快于两侧，水分不易向外排除，土基上层便呈现过湿状态。此时土基承载力极低，在车辆通过时，稀软的泥浆便会沿着开裂的路面缝隙挤出或形成较深的车辙和鼓包，即形成翻浆。

2 路基病害的防治措施

图1

图2

2.1 路基沉陷的防治

1）正确设计路基横断面，路基填筑时选择良好的路基用土，必要时对路基上层填土作稳定处理。2）进行地质补探，掌握地质情况以及有无地下水。3）施工时分层填筑，分层碾压，确保每一层的压实度满足要求，同时可以采用加超载预压。4）严格控制路基填土的含水量，注意路基排水，对地表水采取拦截、分散等措施。5）修筑在斜坡上的路堤和半填半挖路基，可以通过修建渗沟、盲沟或平洞疏导地下水，必要时可修建挡墙或护坡对路基进行支挡防护等。

2.2 边坡病害的防治

1）防治滑坡的主要措施：排水措施，为了拦截旁引地表水，在滑坡体外设置环形截水沟；为了截断和引出地下水，可根据地下水流向设置盲沟和隧洞。减重措施，把岩体后部土石挖去一部分，减轻滑体自重，促使滑坡稳定。支挡措施，可修建单级或多级重力式挡土墙。2）防治崩塌的主要措施：拦截措施，可以修建落石沟、落石坑及拦石墙等，适用于小块体、小规模的崩塌落石。支挡加固措施，可以修建支护墙、支柱及支顶墙等支挡建筑，适用于难以消除的大危岩或不稳定的大孤石。

2.3 路基冻胀的防治

1）置换法。采用非冻胀材料换填部分冻胀性土，此时需确定冻结深度和置换深度。冻结深度是以冻结前路面表面为基准至地基中0℃线为止的深度。一般来说，只要置换到理论最大冻深的70%已经足够。2）药剂法。可借助于盐渍作用或添加分散剂使土分散的方法，减少或防止冻胀。3）隔温法。采用聚苯乙烯薄板等隔温材料，同时在隔温层上撒铺数厘米后的砂，然后再铺20cm～30cm的沙砾进行碾压。4）稳定土处理法。可以掺入适量的水泥对不够稳定的基层用土进行处理。

2.4 路基翻浆的防治

1）开渠排水。在路肩上开挖宽30cm～40cm，间距5m左右的横沟，排除表面积水，沟深至路面基层以下，高于边沟底。2）铺设隔离层。在透水性路面中采用碎石、砾石或粗砂等材料铺设厚度为10cm～20cm的隔离层，同时应分别在其上、下面铺设1cm～2cm的隔离层防止淤塞。隔离层一般设置3%～4%的路拱，底部应高出地面水20cm以上。3）提高路基高度。能增大地下水或地面水至路基边缘间的距离，保持路基上部土层干燥，避免在冻结过程中由于聚冰过多而失稳。此种方法操作简单，经济实用且效果明显。