公路路基常见病害与处置

王晓庆

摘要：通过对公路路基常见病害翻浆、沉陷、涎流冰成因分析，提出了相应的处理办法，以期有效处理各种路基病害，保障过往车辆的行车安全。

关键词：路基；病害；成因；处置

前 言

路基是公路的重要组成部分，是路面的基础。公路路基必须满足强度、稳定性、耐久性的要求，否则就可能产生病害，从而反映到路面，影响道路行车的舒适性及安全。公路路基病害成因具多样性，要具体问题具体分析，明确主要因素与次要因素，“对症下药”，确定行之有效的处置方案。

一、路基常见病害及处置

1.路基翻浆

1.1病害成因

路基翻浆的过程大致如下：秋季（聚水）——冬季（冻结）——春融（含水率增加）——强度降低、因行车荷载翻浆。

水损坏是翻浆的根本成因。春融期间，土壤的解冻在由地表向下逐渐发展的过程中，路基的冻融现象交替出现，路基含水率较大的路段内在一定深度内形成冰晶水。这时，土基因含水率偏大而出现弹软。有行车荷载作用时，路面就会凸凹不平，在行车带处形成车辙，路面表面的裂缝内出现湿痕，这样就形成了翻浆。

1.2处置措施

诸多研究提出，翻浆的治理与预防可采用换填土、隔水层、隔温层、降低水位、改善路面结构等方法。在发生翻浆病害时，宜采用综合处置方案。

⑴春融时的翻浆处置。这种翻浆基本上都存在补给水，宜采用如下处置对策：

⑵ 由于地表水的渗入产生的翻浆病害，处置妥善后基本上无补给水，可选用以下两种方法。即

石灰挤密桩有以下几个优越性：① 生石灰消解過程中吸收周边土体水分，降低土体含水率。② 生石灰消解时体积膨胀，压缩和挤密周边土体。③ 桩体周边土体逐渐钙化。上述三个方面都提高了地基承载力，对路基起到补强作用。

⑶ 土工合成材料隔离处置法

土工合成材料之隔离材料一般采用土工布或土工膜，它们的基本功能是约束和隔离，同时具有加筋和补强、（土工布）返虑等作用。

这种方法的优点是造价经济、施工方便。缺点是需要一定的处置高度，对含水率高的地段还需要一定的沉降固结期。

⑷ 直填骨架材料、沉降固结处置法

对于大面积的沼泽地或盐渍土地区，采用直接填筑骨架材料，稳定表层，而后填筑普通填料，固结沉降，逐渐形成稳定路基。

2.路基沉陷

2.1病害成因

路基沉陷的成因是多方面的，归纳起来有以下主要成因。

⑴水损坏

水损坏是路基沉陷主要的原因。水浸入致土体填料强度降低，抗剪能力减弱，在沉降体周边形成薄弱面而沉陷。

⑵路堤压实不足、填挖交界处理失当是沉陷产生的又一原因。

⑶湿软地未经彻底处理而填筑路基，则可能产生较大的工后沉降或局部沉陷。

2.2处置措施

路基沉降的处置有两种对策：返修或补强修复。

⑴返修：适用于小面积非水损坏造成的沉陷处理。

这类沉陷，宜将沉陷路段挖除至干燥、密实度较高（92%及以上）的层位，分层夯实（压实）至路基顶面。

⑵加固桩复合地基处理

主要有干拌碎石桩复合地基、干拌水泥碎石桩复合地基、灰土挤密桩复合地基。

干拌碎石加固桩主要应用于软弱地基沉陷处置，具排水固结作用。

干拌水泥碎石桩是在碎石桩的基础上，加进一些砂及水泥混合拌制而成的一种吸水后具有一定粘结强度的低强度桩。它具有置换挤密、吸收水分和加筋作用，是一种施工方便、应用较为广泛的复合地基。

灰土挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。当地基土的含水率大于24%、饱和度超过65%时，由于无法挤密成孔，故不宜选用。

⑶注浆法与旋喷桩处置沉陷

这是两种不需要开挖地基的沉陷处置方法。这两种方法几无建筑垃圾，利于环保，且基本保证正常通车，在高速公路中常用应用。

①注浆法

注浆法是通过钻孔和利用注浆设备，运用液压、气压或电化学原理，通过注浆管将浆液分层均匀地注入地层中，浆液以填充、渗透和挤密等方式排出土颗粒间裂隙中的水分和空气，并占据土颗粒间的空间，使路基孔隙比减少，强度提高，形成一个强度大、防水性能高的结合体，从而达到加固路基的目的。

②高压旋喷桩

高压旋喷桩是把注浆管插入预定地层中， 由下而上进行喷射作业。其施工基本工序主要为： 布孔—钻机就位—钻孔—注浆—清洗器具。

旋喷桩的桩径、孔距应通过计算决定，桩长应由加固深度决定。一般情况下，取桩径500～600mm、孔距1～1.2m、桩长5～8m。具体数据应根据《有关条文及公式，进行复合地基承载力计算。

3.涎流冰

涎流冰是北方寒冷地区公路路基的一种主要病害。轻者堵塞水沟和覆盖部分路基路面，重者可漫延整个路幅，长可达数十米乃至百余米，危及行车安全。

3.1涎流冰是由挖方路段上边坡裂隙水（空隙水）冰冻而成的。这些裂隙水（空隙水）在天气暖和时以液体流出，而在冬季时则因渗水流速小，在流动过程中冰冻而成为涎流冰。

3.2涎流冰的处置对策

根据涎流冰发生的因素和病害状况，西北地区公路工程界采用两种基本方法进行处置。这两种基本方法一曰蓄冰法，二曰保暖蓄水排除法，它们是根据涎流冰多少、公路等级的不同分别采用的。前者主要应用于涎流冰数量小的二级及二级以下公路；后者则应用于高等级公路。现分别介绍如下。

⑴ 蓄冰法—主要用于低等级公路且涎流冰体积小的路段。陕西境内涎流冰不似青海、新疆那么严重，低等级公路采用此方法即可消解涎流冰病害。

蓄冰法是在涎流冰发生路段根据涎流冰每年产生体积建蓄冰池、蓄冰涵洞、蓄冰沟渠之类的蓄冰构筑物，在寒冷季节不使涎流冰“上路”，待来年春暖花开、涎流冰融化后以液态水排出。这种方法节省资金，在二级及二级以下公路多有应用。

对于体积不大而涎流冰发生较长的路段，可以采用挡冰堤、挡冰墙、挡冰栅栏、超挖边坡、扩大边沟及截水沟尺寸等处理涎流冰的方法。

⑵ 保温排水法

这种方法是在涎流冰发生路段，开槽保暖裂隙水（空隙水），然后以盲沟等地下水排除方式排出路外。这种方法适用于高速公路与一级公路，以期为顾客提供快捷、优美的行车环境，与公路服务水平相匹配。

这种方法的施工程序为：

开槽→填塞保温材料（炉渣、砾石）→外砌砌体隔离 →引入盲沟外排。

开槽位置应选在涎流冰发生部位，开槽深度和盲沟埋置深度应大于项目地最大冻深，以确保裂隙水（空隙水）液态排除。保温材料应选择大空隙、导热性能差的固体材料，如炉渣、砂砾、碎石、塑料泡沫等材料。盲沟应有纵向盲沟与横向盲沟，以采用土工合成材料盲沟为最佳。盲沟应有较大的坡度（水力梯度），不宜小于4%（有的资料提出不小于5%），以加大流速。盲沟的出水口应有适宜的保暖措施。土工合成材料盲沟构造可参照前列相关内容设计与施工。

三、结束语

公路路基病害的处置占养护费用的50%以上，处置效果除施工质量等因素外，往往因不能对症下药而效果甚微，得不偿失。因此，加强对路基病害成因分析，制订切实可行的处置方案，丰富和积累研究资料与技术，是道路养护的重要内容，对公路正常运营具有重要的作用。