高填路堤病害及其加固技术应用

万海燕　何亚明

摘 要：在高速公路尤其是山区高速公路建设中，高填路堤病害问题一直困扰着工程界。造成路堤不稳定的因素众多，不良地质、填土不密实，边坡防护不当等都可以造成边坡失稳，进而形成不稳定的裂缝，影响公路质量，严重时甚至影响交通安全。本文对高填路堤病害问题进行了探讨。

关键词：高速公路 高填路堤 加固技术

中图分类号：U416 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）08（a）-0045-01

随着经济的快速发展，我国高等级公路建设十分迅速，然而由于我国在防护工程方面研究基础薄弱，虽然公路被建成，但质量问题令人堪忧。如沈大、京石等高速公路均出现过水毁现象。其实随着技术的日益先进，水毁现象已经少了很多。就在十多年前，内蒙古爆发特大洪涝灾害，不仅人民的生命财产受到严重损毁，就连高等级公路也未能幸免。东部地区数百条公路和桥梁受到不同程度的损毁，其直接经济损失高达1.07亿。这样严重的问题不加以解决，那么国家每年都要受到巨大的经济损失。

1 高填路堤病害防治的必要性

随着经济由东南沿海向中西部的蔓延，“开山填谷”解决山区高速公路工程建设的项目日益增多，高填路堤的问题就更加突出。在公路建设完成以后，随着时间的推移和汽车荷载作用，填土密度及固结发生改变，产生了不均匀沉陷或局部沉陷，特别是在填挖方接头处，这种现象更加显著。路堤长期曝露在自然环境之下，受水、空气、温度等自然因素的影响，发生物理力学性质的改变。如：浸水温度变大，强度降低；水、温度影响加剧岩土风化；温差作用形成胀缩循环，湿差作用干湿循环，使路堤强度变低；地表水冲刷、地下水入侵等都可能引起路基病害。这些病害会导致路基强度下降，湿软地基容易产生沉陷。对高填路堤进行整体治理有以下好处：（1）在路线跨越深沟时采用高填路堤方案，能加快工程进度，从而使高速公路建设上跨上一个新的台阶。（2）在跨越黄土地区各种冲沟时采用高填路堤方案，能够解决黄土地基的各种弊病，使各项技术指标更加合理，产生更大的经济效益。（3）加筋法可以使边坡更稳固，从而减少工程土石方量和占地面积，降低工程造价。这对高等级公路尤其是山区公路尤为必要。

2 高填路堤病害的预防措施

路基是公路的基础，其受到破坏后维修难度大、工作量大，对交通影响也很大。因此要做好高填路堤的预防。

2.1 保证路基宽度

应该严格按照设计规范来施工，同时要对观测点沉降及位移资料加以分析，确定施工速度以及碾压宽度，还要按其施工后沉降量预留一定宽度，这样在出现沉降后不至于实际宽度小于理论宽度。

2.2 选择合适的路基材料

理想的选择材料是稳定性好、压缩性小和便于施工的土石材料。在施工时不仅要考虑经济性，还要考虑填料的性质。要分层填筑，每一层须采用同一种填料。为了保证更好的加固效果，还可以在路堤中加筋，这样具有更好的效果。

2.3 处理好填挖结合部

填挖结合部位是最容易出现沉陷，造成病害的部位，一定要严格按照施工工艺来完成。当填方区填至路槽底以下6～8 m时要设置土工格栅，一般做4层，每层1.5～2 m间距，这样可有效防止不均匀沉降。

2.4 要符合高填方路基的路床要求

路床土质应均匀，在达不到要求时必须采取针对性措施，以达规定强度；如有树根、草皮等杂物时应及时清除；地表水影响路基时，可采取引排措施或用结构稳定的片石、沙砾填充，保证一定地透水性。

2.5 确定边坡高度，做好坡面加固

边坡设计要合理，在边坡过高时应每隔8～10 m设一个宽1～3 m的平台；如果使用透水性材料做边坡，可适当提高边坡陡度。

2.6 做好坡面的加固防护

主要是防止雨水冲刷、温差、温度等因素影响，提高路基的整体稳定性，同时兼顾一定的美化环境的要求。生物防护和矿料防护是两种最常用的方法。植物防护可以美化路容、净化环境，但宜选择在坡高不大、坡面较平缓的坡面。网格固定播种是一种较好的防护方式，先在边坡引入土工格栅，再在栅格内种上草种，这样既克服了单纯草皮长时间容易被冲刷掉的弊端，也更加经久耐用。这种方式具有良好的耐久性，可长期有效地防止边坡被雨水冲毁。

2.7 严格按照设计规范

高填路基是基础工作，必须对每一个施工环节加以重视。在施工过程中要严格按照设计图纸来施工，填筑材料遵循适用、经济原则。一般采用机械作业，保证顺利施工，同时尽量避开雨季施工。

3 高填路堤病害的整治措施

在自然环境因素及汽车重复荷载的作用下，路基容易形成整体下沉或局部沉陷，在产生严重病害后就要进行有效处理，其具体方法有以下几点。

3.1 换土复填法

一般是局部沉陷，下沉面积不大，可采取这种简便方法。将病害部位的填土全部挖去，然后更换符合规范要求的新土，一般是级配较好的砂砾土进行回填；挖补面积要比病害部位大且形成逐层的台阶状；机械压实，高度比原路基高出2个百分点。

3.2 固化剂法

如果路基填料受到限制并且填筑量不大时，可在原材料的基础上加入一定比例的固化剂，重新回填。这种方法在我国已有应用，效果不错，值得一试。

3.3 粉喷桩法

在处理高度不超过10 m的路基下沉病害，这种方面十分理想。用机械将固化剂与地基软土进行强制搅拌，两者间发生一系列反应后强度、刚度大大增加，形成的复合地基来承担外荷载。

3.4 灌浆法

灌浆法是利用液压、气压或电化学原理将浆液均匀地注入地层中。浆液会与土粒或裂隙胶结在一起，形成一个结构强、化学稳定、防水性高的结合体，从而有效地承担外荷载。这种方法已经得到广泛应用且效果非常显著。

3.5 土工格栅法

在路基下沉不明显且只出现纵向的开裂时，可采取土工格栅法。将病害处沥青路面对称切开，铺设玻纤土工格栅，用钢钉固定，最后恢复沥青路面。这种方法简便实用，经济可靠，并且有较好的抑制沉降作用。

4 结语

综上所述，高填路堤病害的发生、发展是遵循一定规定的，如果能抓住这一规律，对症下药，完全可以在病害产生前进行解决，从而避免灾害带来的损失。根据高填路堤形成机理和边坡稳定性现状、发展演化规律的调查、分析，一般主要遵从以下原则：一是针对性原则，即找到病灶所以，有针对性地实施治理，从根源上将病害彻底拔除；二是综合性原则，造成边坡失稳的因素十分多，针对性对症下药还不够，要把多种因素综合起来加以防治，如将加固工程、生物工程和行政管理结合起来，才能产生理想的治理效果；三是及时性原则，一旦发现苗头，立即进行处理，且不可等事态发展到非治不可的地步，亡羊补牢并不是最好的解决方案。根据灾害特点，力争做到“一经发现、立即治理、治早治小、力求根治”。

参考文献

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