议市政道路裂缝及加固处理技术

管朝红 付变芳

摘要：市政道路路基的建设质量与后期养护对于道路本身的建设性能和使用性能影响都比较大，特别是使用过程中出现的质量问题更需要工作人员注意。本文结合工程实例，就该路段路堤边坡采用的预应力锚索+抗滑桩复合支护技术设计与施工技术进行了详细阐述。

关键词：市政道路；裂缝原因；加固技术；施工监测

1工程概况

某城市道路，路线全长23.25km，设计行车速度80km/h，路基宽26m，双向四车道。竣工通车后，在第2标段K12-K13区间发现路面有长度约100多米的两段纵向裂缝。路段路堤填料为弱膨胀土，填土高度24-30m，边缘2m范围内填土采用7%掺灰改性的方法进行了处理，路堤边坡坡度在1：1.5-1：2之间，浆砌片石护坡。顶面纵向裂缝宽度约3-5mm，裂缝用沥青灌缝处理后又已张开，表明裂缝呈发展趋势。

2裂缝成因

在详细踏勘现场的基础上，结合设计方案和施工现场记录，经过了大量的计算分析，认为导致该路段路堤顶面、基层和路面纵向开裂的原因是综合性的，包括设计方案中对膨胀土复杂性考虑不够，但主要是路堤填筑施工中分层填土压实的工艺不够合理，再加上外部条件的共同作用，导致了路堤膨胀土的物理力学性能劣化，填土含水量高，压实度不够，路堤施工完成后的工后沉降较大，由于包边土和内部填土沉降不均匀，导致裂缝沿两种土边界规则出现。这种裂缝如不及时处理，雨水会大量沿裂缝下渗，进一步造成路基的不均匀沉陷和路基路面对应位置裂缝的发展，进而影响到边坡的稳定（如边坡塌滑、崩裂等），危及行车的安全。综合现场观察的情况来看，该标段高填方路堤和路面有比较规则的纵向裂缝出现，裂缝呈现发展趋势，目前边坡尚无明显的整体滑动迹象，但是局部区域，尤其是第一级和第二级边坡已出现一些不稳定的征兆，如果不及时进行处理，极有可能造成路堤边坡的失稳破坏。

3路堤边坡加固技术

3.1最终边坡加固技术方案

该道路路堤第一级边坡采用预应力锚索和框架梁加固措施，预应力锚索和框架梁共设置3道，第一道距离路基顶面2m，垂向间距2.5m。二级边坡采用钢筋

混凝土框架护坡，垂直方向共设置3道，框架梁间为M7.5浆砌片石护坡，坡角设置一道抗滑桩，抗滑桩选用断面尺寸为2×2.75m的C20钢筋混凝土挖孔桩，桩

长度18-21m，桩锚固层设于地面以下稳定地层中，锚固长度不小于15m，桩中心间距10m。框架梁采用断面尺寸C25钢筋混凝土梁，沿路堤纵向间距每4m设置一道。

3.2 抗滑樁设计

1）抗滑桩是承受侧向荷载用以整治滑坡的支撑建筑物，它穿过滑体在滑床深度处锚固，抵抗滑坡推力的作用。众多工程实践表明，抗滑桩能迅速、安全、经济地解决一些比较困难的工程。它的主要优点有：抗滑能力大，圬工数量小，在滑坡推力大、滑动面深的情况下，较其它工程经济、有效；桩位灵活，可以设在滑坡体中最有利于抗滑的部位，可以单独使用，也可以与其它建筑物配合使用。但是，抗滑桩是利用桩周土体对桩的嵌制作用稳定土体的，所以不适用于软塑体滑坡 ，另外，较之其它抗滑支撑措施需用较多钢材。

2）抗滑桩依靠桩侧向抗力来承担滑坡的推力，使滑坡保持平衡和稳定。抗滑桩可以将滑坡推力传递到滑面以下稳定的坚实土层，故其可以较好解决不滑坡的稳定问题。根据滑坡推力的计算结果，在第3块滑体末端设置抗滑桩，截面采取 2.0×3.0m， 抗滑桩间距4.5m桩长18-21m，埋入滑面以下8m。作用于抗滑桩的滑坡推力分布形式选取按梯形分布荷载计算，抗滑桩在滑面以上部分采用悬臂梁法计算内力，滑力以下部分采用弹性地基梁理论计算。混凝土强度等级C25， 采用m法计算，抗滑桩的弯矩、剪力和桩侧压力计算结果如上图2。抗滑桩计算的变形符合规定的要求。桩身对地层侧压力满足下工式的要求：

式中：σmax-桩身对地层的侧压应力；γ-土的重度； -土的内磨擦角；c-土的粘聚力；│-地面至计算点的深度。根据内力计算结果，抗滑桩采用混凝土结构技术规范“承载能力极限状态”进行配筋和结构设计。抗滑桩的顶端用1.0m×1.5m的钢筋混凝土梁连接起来，加强抗滑桩之间的联系。按

照上述的总体设置方案，当锚索预应力大小为300kN时，不考虑汽车超载和地震力作用时的边坡稳定系数为1.39，考虑汽车超载和地震力作用时的边坡稳定系数为1.173，满足道路工程抗震设计规范的安全系数大于1.15要求。

4预应力锚索-抗滑桩联合支护技术

4.1预应力锚索施工

1）钻孔：一级台阶水平钻孔长度为路基宽度。在钻孔前，首先确定锚固孔的孔位和孔距，打入标桩，标明钻孔编号，孔位偏差不大于100mm。钻机可用支架安装定位于坡面，确保钻机稳固，开钻前应仔细检查孔位、孔距，确保孔位的正确性。钻孔时采用无水钻进，钻进过程中应对每孔的进尺速度、地下水情况及一些特殊情况做现场记录，如遇塌孔，应立即停钻，进行固壁灌浆处理，注浆36小时后方可重新钻进。钻孔过程中还应及时测量孔深和倾斜情况，发现倾斜应及时纠正。

2）锚索制作与安装：锚索采3φ15.2mm高强度、低松驰预应力钢绞线制作而成，锚索应除锈、除油污。

3）锚索孔注浆：锚索孔内采用P.O42.5水泥配置的1：1的M30水泥砂浆，水灰比0.45，砂浆强度不小于30MPa，从单侧框架梁预留孔进行注浆，注浆压力不低于0.25MPa。注浆前浆液应充分搅拌，现搅现用，当孔内浆液初凝后应及时进行二次注浆以保证注浆饱满。

4）框架梁施工：框架梁采用C25钢筋混凝土现场浇筑，浇筑时预埋OVM锚垫板及孔口PVC管。每片框架梁12m应整体浇筑，一次完成，两片梁之间设置2cm的伸缩缝，缝内用沥青麻筋填塞。

5）锚索张拉锚固：当框架梁达到设计强度后，可进行预应力锚索的张拉和锁定。设计张拉应力300Kn，张拉分五级两次进行，即按照设计值的20%、40%、60%、80%、100%和110%进行张拉，其中前三级为一次张拉，一次张拉完毕5天后进行二次张拉，超张拉110%后锁定。张拉完毕后留30mm长的钢绞线，其余截去，采用C25混凝土及时封闭锚头。

6）现场试验：为了确定锚索的极限承载力，验证锚索设计参数和施工工艺的合理性以及工程质量，现场需照规范要求进行锚索的抗拔试验。

4.2抗滑桩施工

1）挖孔：人工挖孔，每次挖孔深度不超过1m。开挖必须跳桩（2根桩以上）进行，开挖过程中应及时核对地质资料，若地质情况发生变化时应及时通知设计人员调整桩长。

2）护壁施工：挖至每节孔深1m后，检查孔的尺寸大小及偏心情况，符合要求后则进行护壁模板及进行护壁施工。开挖过程中，如遇地下水或软弱夹层时，护壁适当增加钢筋或加厚，防止护壁开裂破坏或坍孔。

4.3排水措施

1）截水沟，急流槽为了避免雨水侵刷路堤松散土体，需在坡面上方4m处设置浆砌片石截水沟，在坡顶汇水处设边坡急流槽兼做检查梯。急流槽每40-50m 设一道。每级平台设排水沟将水汇集于急流槽或截水沟、边沟。

2）排水孔泄、排水孔：在1级护面墙上设5cm×10cm泄水孔，间距2m×2m交错布置，墙后设20cm厚反滤层。

5结语

通过本文说明了路基路面的后期养护也属于市政道路中的重点考虑问题，这次裂缝成因主要是施工期间的考虑不周造成的，因此，杜绝二次施工的唯一解决方案就是首次施工质量。因此高强度高稳定性的路基建设对于整个道路建设事业的发展和路面使用品质的提高都是有着极重要的现实意义和经济意义的。