道路病害分析

陈世樑

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西晋中 030600)

路基受各种自然因素的长期影响，承受车辆荷载的反复作用，并且由于路基所经过地区的地形、地质及水文地质等条件的影响，路基在使用过程中常产生各种病害。路基主要病害有:路基的沉陷、翻浆、路基边坡的滑坡、塌方及泥石流等。

1 路基的沉陷

路基的沉陷是指路基竖向产生较大的沉降，从而引起局部路段的破坏，影响道路交通运营。路基沉陷有路基本身的沉降和地基的沉降引起的路基沉降。1)路堤的沉降一般是由于路基填料不当或碾压密实度不够，在自重、行车、环境的综合影响下，堤身向下沉降。2)地基的沉降则是由于地基为软弱土层或遇水下沉，路基填筑前没有采取有效的措施经过处理或者没有达到压实标准时，就会发生地基下沉，侧面剪裂凸起，容易引起路堤沉降和位移。路基沉降一般可用换土法、粉喷桩法、灌浆法等进行处治。

1.1 换填法

换土法是先将路基一定范围内的松软土挖去，然后回填分层夯实的砂砾石或素土等强度较高的填土材料。其主要施工要点如下:1)软土开挖。2)选用良好的填料，分层填筑、分层碾压。3)设置路基排水设施。

1.2 粉喷桩

粉喷桩法的施工要点如下:

1)场地清理，钻孔放样，钻机定位，使之符合施工要求，并布置粉喷桩所需材料的储存棚以及机具设备安装地点、水电供应和排水沟位置。2)按照图纸要求，钻机就位要准确，主轴垂直度偏位误差应不大于1%，对孔误差不得大于50 mm。3)根据施工要求启动电动机应逐级加速，按照Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ挡的顺序依次进行。4)钻机在原位的钻动时间应为12 min，要保持钻杆中间的送风通道干燥。接近设计深度时采用低速慢钻，正转预揽下沉。从预揽下沉开始直到喷粉为止，钻杆内都要连续输送压缩空气。5)粉体材料及掺合量:使用粉体材料，水泥一般国内工程采用普通硅酸盐水泥，其掺合量为180 g/m3～240 g/m3。还有石灰、石膏及矿渣、粉煤灰等。要严格控制粉喷时间、停粉时间和喷入量。6)提升喷粉搅拌。严格控制喷粉高程和停粉高程，不得中断喷粉。确认加固料喷至孔底时按0.5 m/min的速度反转提升，设计停灰高程快到时提升速度必须减慢并在原地搅拌12 min。7)重复搅拌。应防止桩体上下喷粉不匀，下部剂量不足、上下部强度差异大等问题，应按照设计要求的深度复搅。将搅拌头再次下沉到设计深度重复搅拌，以便保证粉体均匀。搅拌时的提升速度按照0.5 m/min～0.8 m/min控制。8)提升喷粉时在距地面0.5 m的地方开始减压或停止，施工中孔口应设有喷灰装置，防止空气的污染。9)施工设备必须装有自动记录的计量装置，在提升喷灰的过程中把握、控制和检验喷粉桩的质量。

1.3 灌浆法

灌浆法的主要施工要点如下:1)钻孔。较浅的软土，可采用螺旋结，较深则宜采用回转式钻机。为防止冒浆，孔径小一些，一般为75 mm～110 mm，垂直偏差小于1%。2)制浆。根据材料试验确定配比，选择浆体，制浆时应注意以下几点:按程序加料，准确计量，掌握制浆性能，控制浆量。浆液应进行充分搅拌，并坚持灌浆前不断搅拌，防止再次沉淀，影响浆液质量。3)灌浆。灌浆是通过灌浆设备、输浆管路，将浆液注入到目的层中。

2 翻浆

翻浆是指在冻胀性土的路段，在冬季、地下水分连续向上聚集、冻结成冰、导致春融期土基含水率过大，强度急剧降低，在行车作用下路面发生裂缝、鼓包、冒泥等现象。

路基翻浆的防治方法如下:

1)开渠排水。翻浆是由于路面经常处于潮湿状态而使路基发软造成的，在路肩上开挖沟宽为30 cm～40 cm的横沟，间距为5 m左右，沟深至路面基层以下，高于边沟底，及时把表面积水排除干净来防治翻浆。路面严重坑洼的地段，还应顺路面边缘纵向修筑小盲沟或渗水井。

2)挖除换填。先将路基翻浆地段内路基一定深度和范围内的土和稀泥挖除，换填40 cm～60 cm厚的符合规定要求的水稳性或透水性好的材料，如砂性土或碎(砾)石，换填时要做到分层铺筑，逐层压实，使之达到规定的压实度标准，然后重新铺筑路面。

3)排除路表积水。为使路表平整、无堆积物、无积雪等，尽快排除表面积水，就要及时修补路面沟槽、修补路肩坑洼。

4)换铺粒料。首先挖除翻浆路段的稀泥，再用碎石、砖块或炉渣等粒料进行填筑，初步整平后进行通车碾压。或是直接填入水稳性较好的干土，当地层平坦时再填筑其他粒料，整平后进行重型碾压。

5)设置砂桩。在行车道部位开挖出圆形或矩形的渗水井，其直径或边长一般为30 cm～50 cm，采取措施把井内的水掏出，掏水时应加深至冰冻层以下，当不再出现渗水现象或渗水停止后，再填入粗砂或碎(砾)石形成砂桩，根据翻浆的轻重程度来确定砂桩桩距和根数，成桩的过程应连续，并应保证桩径和砂料不被周围土体污染，一个砂桩的影响面积通常为6 m2～10 m2。

3 路基边坡的滑坡

滑坡属于山区公路的主要病害之一，开挖路堑时由于处于岩质或土质的山坡上，很有可能因为自然平衡条件被破坏或者是因为边坡过陡，使坡体沿某一滑动面滑塌，这样就产生滑坡。滑坡不仅掩埋公路，中断交通，影响行车安全和公路的正常运输，而且严重时还迫使放弃公路的使用，造成的损失是不可估量的。所以对滑坡进行治理是十分有效的，是非常必要的。造成滑坡的原因，主要由水害引起，因此，重视导水、排水是防止滑坡的主要措施。滑坡的治理措施:1)排水:滑坡体上及其以上的地表水，应拦截引流，可采用截水沟、明沟、渗沟等排水构造物;地下水可采用支持渗沟、边坡渗沟及截水渗沟等措施。2)减重:在滑坡体后缘挖除一定数量的液体，以减小下滑力，此法常用其他方法配合使用，减重的弃土，应尽量堆填在滑坡边缘，以稳定滑坡，减重的坡面，应注意整平、排水和渗水。3)支挡措施:根据滑坡的性质，可采用干砌石垛、重力式防护挡土墙、锚杆及加筋挡土墙等构造物进行处理，具体可参照挡土墙施工。

4 塌方

路基塌方一般有剥落、碎落、滑塌等几种形式，这些形式根据其形成的条件以及原因而划分。路基塌方的主要防治措施是:土质路堤加固边坡可以种草或植树，软弱风化岩层可修筑护面墙(干砌片石或浆砌片石)，同时，还应注意排除滑塌的土石方。拦截构造物在小型崩塌地段，若基岩严重破坏，可采用落石平台、落水槽、揽石堤、拦石墙等构造物。支挡构造物主要防治公路上方的危岩、危石等，应根据地形和岩层的具体情况，采用嵌补、支顶、支护、支撑等构造物进行加固。

5 泥石流

泥石流是一种突发性的，含大量泥沙、石块和巨砾的固液两相液体。泥石流对路基的危害主要是通过堵塞、淤埋、冲刷、撞击等造成的，也可以通过压缩、堵塞河路使水位骤升，淹没上游沿河路基，或者迫使主河槽改道，引起对岸的冲刷，造成间接水毁。

处治措施:泥石流防治主要是不让土石下山，第一，水土流失严重的山坡上修筑水平沟，以便恢复植被和保持水土，同时对坍塌和滑坡等现象进行必要的治理，以便产生泥石流的土石来源尽量减少。第二，坍塌滑坡比较严重的支沟中要修筑拦河的谷坊坝，防止沟床下切，以便控制山坡病害的恶性发展和泥石的停积。第三，泥石流沟中要选择在上游宽阔而出口狭窄的地段修筑堤坝拦淤，在下游洪积扇的地段修筑为直沟道，以便避免泥石的堆积。

道路病害是影响道路使用功能和使用寿命的直接原因，而引起路面发生病害的原因各种各样，因此虽然进行了大量的相关研究工作，但某些典型病害还是没有得到很好的解决，仍然威胁着道路工程设施的安全、高效的使用。对道路病害发生的原理、发生的规律进行深入的分析和了解，在此基础上进行有针对性地采取预防和处治措施，是减少路面病害的关键。

同时，道路的维修养护工作日益重要，道路工程出现的某些小的病害如果不进行处治，小的病害就会扩大成大的病害，病害日积月累形成严重影响路面功能的病害。因此，加强道路管理，加强巡视，发现病害及时采取处治措施，可以有效地降低大规模病害发生率。

新的高性能材料、新的处治工艺的开发对于解决道路典型病害起到重要作用。针对特殊病害开发特殊维修养护材料、开发特有处治工艺，可以使病害得到处治、减少甚至根除此类病害的发生。