公路路基病害及处理探析

2013-04-17谭斌

交通运输研究 2013年4期

谭斌

（新疆交通规划勘察设计研究院，新疆乌鲁木齐 831000）

0 引言

公路的组成包括路基、路面、桥涵、隧道防护工程、排水设备和山区特殊构造物。路基作为公路的主要工程结构物，不仅是整个道路工程的基础，更是保证路面质量的关键。不同地区由于其土质结构的不同，产生的路基病害也是多种多样的。路基通病往往导致路基不能正常承受上部荷载。在施工中必须充分认识到路基通病的存在，并采取积极的防治措施，保证路基具有足够的强度、稳定性和耐久性。

1 公路路基的病害类型

1.1 路基变形

在立交桥互通匝道处填方或者深填、高填、半填半挖，路基通常会在通车一段时间之后出现下沉现象。究其主要原因，一方面是材料因素，例如最大干容重及最佳含水量测量有误、材料的压缩系数偏大、粘性土的塑性指数偏高等；另一方面是施工因素，例如没有控制好压实度、施工措施不当、分层过厚以及没控制好含水量等。

1.2 路基沿边坡滑动

在路基自重和行车反复荷载的作用下，整个路基会沿着倾斜的原地面向下滑动，路基整体会失去稳定。发生路基沿坡滑动的原因有两方面：一是设计不合理，二是施工经验不足。由于上述两个认识误区的存在，导致在公路建设过程中高填深挖路基增多，高边坡和高路堤增多，随之也就造成了路基沿坡滑动病害的增多。

1.3 边坡滑塌

滑坡是指一部分土体在重力作用下沿某一滑动面发生滑动，这种破环主要由不良地质条件造成；而塌方则是由于土质边坡向下移动造成，这种破坏主要是由施工不当引起的。岩（土）体的力学性质决定了边坡稳定性的丧失方式，如软弱岩石以应力控制型失稳为主，而坚硬岩石边坡失稳则以崩塌和结构面控制型失稳为主。岩（土）体的工程地质性能越好，边坡稳定性越高；反之，边坡稳定性越差。

1.4 路基沉陷

在软土地基上修建公路路基比较容易发生沉陷，主要因为软土具有含水量大、抗剪强度较低、承载能力低下的特性。造成路基沉陷的原因很多，既有设计方面的原因也有施工和工程地质等方面的原因。对路基、边坡稳定性产生明显影响的活动主要包括削坡、坡顶加载、地下开挖等；另外，养护不善也会造成路基沉陷、边坡失稳。

2 不同地区路基病害的具体表现

不同的地区，由于所处的地理环境不同以及多方面因素的影响，会造成多种公路路基病害，常见的有以下几类。

2.1 黄土地区公路路基病害类型及其危害

黄土土壤中粉粒含量大，且无层理，具有湿陷性和易溶蚀等特征，因而容易产生路基病害。主要类型有：路基边坡面的剥落、冲蚀和整体失稳；填方路基不均匀沉陷；浸水地基承载力不足；沥青面层的裂缝等。

2.2 盐渍土地区公路路基病害类型及其危害

氯盐渍土易溶解，当含盐量多时，会造成湿陷、坍陷等病害。硫酸盐渍土会导致路肩疏松，且盐土粉末容易被除风吹蚀。碳酸盐渍土遇水后会导致路面泥泞不堪。

2.3 山区公路路基病害的类型及其危害

2.3.1 坍塌

出现坍塌的主要原因是由于开挖路堑边坡较陡，导致边坡的支持力减弱，使土壤的抗剪强度降低，导致边坡的稳定性变差。

2.3.2 滑坡

滑坡是堆积层在重力作用下沿着滑动面整体向下滑动的一种地质现象。

2.3.3 泥石流

泥石流是山区爆发的特殊洪流，往往在很短的时间内造成巨大的危害。

2.3.4 崩塌

由于雨水的渗入，对岩石会产生软化和润滑的作用，从而降低岩体强度和摩擦力，造成崩塌。

2.3.5 泥沼、软土地带

泥沼、软土地带的公路路基，因其地面低洼、地下水位高、降水充足，土壤含水饱和、透水性强和、抗剪强度低等特点，当受到巨大荷载作用时，容易出现基底向两侧挤压挤出淤泥以及沉降、沉陷、滑动等病害。

3 保护措施及防治方法

3.1 边坡防护与加固治理

植物防护就是在边坡上种草或植树，以减缓边坡上的水流速度，利用植物根系固着边坡表层土壤以减轻冲刷，从而达到保护边坡的作用。对于边坡破坏较严重的情况，如出现塌方、滑坡以及可能出现失稳等，必须采取相应的措施来确保边坡的稳定性（强度方面）和安全性（变形方面）。

3.2 对路基进行治理

路基的施工质量，是整个路线工程的关键。要做好路基工程，必须扎扎实实地进行路基填筑。路堤填料一般应采用砂砾及塑性指数和含水量符合规范的土，应严格按现行《公路路基施工技术规范》要求进行，并应通过试验路段来确定不同机具压实不同填料的最佳含水量、适宜的松铺厚度和相应的碾压遍数、最佳的机械配套和施工组织，还要有一定素质的施工队伍来具体施工。必须遵循因地制宜，整体规划，综合考虑的原则进行路基纵、横向排水设计，避免造成路基两侧长期积水浸泡路基，使路基承载力下降面发生沉降变形。

3.3 盐渍土地区公路病害的防治

保持排水良好尤为重要。排水沟的设计要保持有0.5%～1%的纵坡。在低矮、平坦且排水因难的地段，应加宽加深排水沟。对于硫酸盐渍土路基，宜采用卵石、黏土或废砖头平铺在路堤边坡上，以起到保护边坡的作用，防止边坡被风蚀或人畜踩踏而破坏。设计时应按照规定的要求，合理选择路基边缘高出地面的最小高度以及高出地下水位的最小高度。

3.4 对软土地基路基的处理

软土地基处理不好，会造成路堤失稳或危及线外建筑物。除浅层软弱土或不良土外，对其他土应分层碾压或夯实，回填适用性填料。采用边强夯、边填碎石、边挤淤的方法，在地基中形成碎石墩体。采用一定的手段，通过振动、挤压使地基土体孔隙比减小，强度提高。采用粉喷桩、浆喷桩工艺改善土质，提高地基强度。

3.5 对弹簧土的处理

发现弹簧土后应立即停止碾压，找出发生弹簧的原因。因地下水位高而造成较大面积土体弹簧时，应采取在路基两侧挖深沟截断地下水的处理方法；处理采用轻型井点降低地下水位，控制土体含水量。如工期允许也可采用晾晒后再进行碾压的方式。雨季施工时应开挖纵、横向的排水沟、排出积水、疏干土体，根据工期要求及天气情况，进行换土，也可掺入5%～8%的生石灰量拌匀、回填压实，或采用梅花形灰桩（坑）吸收水分。土路床填土前要清除地面杂草，对回填土中的树根用人工捡出。对粘性土质，在沟槽回填时必须排除积水，清除杂物，池塘应清除淤泥。

4 其它管理建议

4.1 应重视地质勘察工作

水文地质、工程地质的勘查工作重点和工作深度在前期工作的各个阶段各不相同，控制宏观建设规模和选择路线走向方案需要可行性研究阶段的地质勘察工作提供依据。施工前设计阶段的地质勘察工作是为各工点专业项目设计和确定具体线位提供依据。

4.2 加强设计和管理

公路项目尽管在前期工程中都需要进行详细的勘察调查、设计审查和方案比选，但仍需要在施工过程中对其进行动态管理，在发现隐患后随时进行路基设计的变更、修改，以避免路基病害的发生。要提供先进的、经济合理的设计文件，以确保公路项目的建设质量。重视科学研究和试验。由于所处地区的岩体结构和地质不同，需进行试验论证设计方案。