公路路基施工质量问题及其预防

2013-04-16周再荣

交通运输研究 2013年8期

周再荣

（贵州省遵义公路管理局，贵州遵义 563000）

0 引言

随着我国交通运输事业的快速发展，公路工程项目的数量与规模持续增长。近年来我国公路车流量、荷载量逐渐增加，对公路工程施工质量提出了更高的要求。路基作为公路的基础，其平稳定性和耐久性对整个公路的服务性能和使用寿命有着决定性的影响，因此控制好路基质量，避免路基病害的发生是提升公路工程施工质量的重要途径。

1 公路路基施工常见质量问题

1.1 路基沉陷

路基沉陷是公路工程路基施工的常见病害，引起路基沉陷的原因通常为以下两种情况：

a）路基填筑材料选择不当，填筑方法不合理，路基压实度达不到设计要求，导致路基稳定性、密实度不足，在荷载作用、水及温度的影响下产生沉陷；

b）路基施工原地面为软土路基，且实施路基填筑前并未对原地面进行压实或换土处理，地基产生沉陷从而引发路基不规则下沉。

1.2 边坡塌方

路基边坡病害在山区公路工程中十分常见，其中边坡塌方最为普遍。边坡塌方的产生往往与施工地段的地质条件、边坡防护形式的选择等有关，常见的边坡塌方类型包括碎落、崩塌和滑塌等。

1.3 路基翻浆

路基翻浆指在冬季，潮湿地段路基中的水分在冰冻的过程中向上聚集，当气温回升时，冰冻融化、路基变软，路基强度迅速降低，在行车荷载作用下，路面产生冒浆、车辙和鼓包的现象。

2 公路路基施工质量问题的预防

2.1 控制路基填土与压实质量

路基填料的选择及压实度对于公路路基的稳定性和强度有着决定性的影响。控制好路基填土质量和控制路基压实度是提升路基施工质量、避免路基病害发生的最为经济有效的途径。首先，在选择路基填料时要对材料的最大粒径、最小强度进行严格控制，如果路基填料达不到规范标准，可通过掺料、换填和用石灰对材料进行稳定处理等手段来提升填料质量，进而有效控制路基压实度。其次，在进行路基压实施工时，可通过选用大吨位压路机来提升压实效果，而对于潮湿地段，则应通过掺加生石灰等手段改善填料性质，选用合适的吸水材料也是提升路基压实度的有效途径。

2.2 控制好路基路面排水施工质量

水的浸泡和侵蚀是损坏路基的重要原因，许多公路工程路基病害都是由于排水施工不当造成的。另外，公路工程的施工会对周边水利设施等造成一定的影响，合理设计和实施公路排石系统是提升公路工程与周边设施、环境协调性的必要举措。公路工程排水施工应注意以下几点：

a）地面排水公路工程施工中常采用的地面排水措施包括边沟、截水沟、急流槽和地表排水管道等，对于高等级公路，要对地表排水沟渠进行铺砌加固，从而提升排水沟渠施工质量并确保路基稳定性；

b）路面排水为了及时排除路面范围内的降水，避免对路基的损坏，路拱横坡应大于等于2%；

c）地下排水常用的地下排水措施包括盲沟、暗沟和渗井等，这些排水措施均为渗透式排水，适用于排水量较小的情况，而对于特殊路段，若排水量较大，应采用带渗水管的渗沟进行排水。

2.3 做好路基防护

按公路施工条件及设计类型选择合适的路基防护形式对于提升路基稳定性和避免路基病害的发生十分重要，路基防护施工要做好以下三个方面：

a）坡面防护坡面防护的作用是避免地表水流冲刷、风化剥落等造成的路基病害。坡面防护也是使公路工程与周围自然环境实现协调的有效途径，公路施工中常采用种草防护，当边坡较高时则采用砌石框格种草防护；

b）冲刷防护防护沿河路基边坡免受冲刷仍多采用直接防护，传统的防护方式如砌石、抛石、铁丝石笼和挡土墙等有所改进，用高强土工格栅代替铁丝做石笼，用聚氨酯类土工织物混凝土护坡袋制作护面板，以此做成的边坡对于土体的不均匀沉降有很好的适应性；

c）支挡防护目前最常用的支挡防护形式仍是挡土墙，此外石砌的重力式挡土墙在石料取材较方便、地基稳定性较好的工程中也较为常用，近年来，钢筋混凝土结构的挡土墙技术逐渐成熟，由于其受力科学、体积较小，已经逐渐在公路工程路基防护施工中得到推广。

2.4 做好软土路基处理

软土路基的不均匀沉降严重干扰路基的稳定性，软土路基的处理一直是公路工程施工中不可避免的难题，随着路基施工技术的不断成熟，近年来对软土路基的处理效果越来越理想，目前较为有效的软土路基处理手段包括以下几种。

2.4.1 灰土挤密桩。

当软土层的含水量过大或者过小时，可采用灰土挤密桩的方式进行处理。对于含水量过大的软土层，可向孔内填分石灰或干土，以吸收多余水分，当土层含水量过少时，则可先浸湿土层再进行加固。成孔顺序应先外圈，后里圈并问隔进行。对已成孔，应防止受水浸湿，且应当天回填夯实；为避免夯打造成缩颈堵寒，应打一孔，填一孔；当桩孔较密，土质松软，通畅采取间隔跳打夯实。孔填料前应先夯打孔底3到4锤，根据试验测定的密实度要求，随填随夯，对夯击次数进行严格控制；应将回填材料搅拌均匀并严格控制好含水量，每个孔的填料用量应与计算用量基本符合；夯锤重应大于等于100kg，锤型以梨型或枣核型夯锤较为合适，应避免使用平头夯锤，落距一般为大于2m；当地下水位较高时，应先降低水位再回填；对于出现松散和断裂的夹层，应铲出再重新填土直至符合设计要求。施工过程要严格按照工艺要求操作，灰土要按配合比称量，搅拌要均匀，干湿要适度：每次下灰厚度、数量、夯击次数要按试验规定做到前后一致；

2.4.2 轻质路堤。

通过轻质材料来填筑路堤能够降低对地基的承载力要求，目前已经投入使用的轻质材料主要是粉煤灰，实践成效较为理想，能够有效减轻路堤自重。另外，在利用粉煤灰填筑路堤时，还应将边坡用1～2m的粘质土包覆，以起到稳定边坡的作用；

2.4.3 土工合成材料加固

对于浅层的软土路基，可先在地表铺上土工布，再进行路基填筑，通过土工布起到隔离、过滤、排水和加速固结的作用。软土层厚度为3～5m，采用土工布与砂垫层联合处治，排水砂垫层的厚度可由50cm减薄至30cm。另外也可以在路堤下面与地袭之间铺设多层土工织物，通过土工织物的抗拉强度对地基的变形起到稳定作用，并有效控制填土速率和加快材料固结。