关于公路路基病害治理问题建议研究

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摘要：随着高速公路的大量修建，对路基的工程质量要求已经日益重视。防治路基病害应遵循因地制宜，合理选择，预防为主，治养结合的综合防治原则，在设计施工填筑材料、压实机、施工方法等方面进行严格控制。从中“对症下药”，采取相应的治理措施，使我们的公路交通安全有保证。

关键词：公路工程；路基病害；治理；措施

1路基病害因素分析

1．1设计

经常被忽视的有以下几个方面：

1）路基结构层的材料弹性模量不协调引起的病害；

2）路线通过湿陷性黄土地区，地基没有做妥善处理，地表设施不完善，形成局部积水；

3）路堤原地面下较深层存在流动软卧层等；

4）路基挡土墙埋置深度的模糊设计导致路基病害

1．2施工

首先是在路基填筑前未对基底进行处理。其次是路基填料应选择含水量适当、容易压实的土质，如果采用粉质土或含水量过高的黏土等填料，均不易压实，也会导致路基产生病害。填土速度过快，对控制路基填土的临界高度重要性认识不足，在接近路基填土的临界高度时没有加强路基沉降观测，导致软土地基强度接近临界状态，路基出现承载力不足，导致基层失稳，出现病害或纵向开裂。

1．3地质资料

不良的地质和水文条件，会导致基层失稳。当公路通过不良地质条件（如泥石流、溶洞等）和较大自然灾害（如大暴雨）地区，均可能导致路基的大规模毁坏。实践表明，路基边坡的不稳定很大程度上是挡土墙的破坏引起的。其主要的原因是由于沿线地质资料的缺乏，由此产生路基稳定性的严重危害。

2路堑边坡常见病害及其防治措施

2．1坡面冲刷严重

产生原因为坡面过陡、坡面土质疏松和没有坡面防护,可采取削缓边坡或增加坡面防护来解决。削缓边坡可以减小雨水流速、便于植被生长,有利于边坡的长久稳定,但对已营运公路来说要新增用地,不太现实,因此最常用的措施就是坡面防护。

2．2土质、类土质边坡滑塌与开裂

通常由于边坡过陡、雨水的入侵和车辆动载的扰动而造成,大部分由前者引起。为了减少征地范围或在自然边坡本身较陡情况下减少开挖边坡的高度而使用了不合理的边坡比,降低了边坡的稳定性,又没有采取合理的挡护措施,后者在山区高速公路上屡见不鲜。常用处理方法如下。

(1)削缓边坡。削缓边坡是增加边坡稳定性最有效的措施,在条件允许的情况下应优先采用,合理的边坡比既能保持稳定,也能有效地降低坡面流速减轻坡面冲刷。

(2)挡土墙加固。砌筑挡土墙来抵抗边坡下滑的不平衡力,是最常见的一种方式。墙体材料可采用浆砌片、块石或混凝土,运营高速公路使用商品混凝土更方便一些,只需安装模板后浇筑即可,避免了砂石料运输造成的扬尘污染。

(3)坡间挡墙“双锚”加固。锚桩桩端再用预应力锚索拉住,桩后设置挡土板挡住土体,称为“双锚”加固,适用于较陡边坡。

(4)高压注浆加固。高压注浆技术就是在需要加固的边坡钻孔,再插入注浆管注入水泥浆,水泥浆渗透土壤孔隙,凝结后与土壤形成整体,从而达到加固目的。这种方法用于土质疏松、孔隙比较大的土质边坡,往往能取得较好的加固效果,但成本较高,因此不常采用。

(5)土钉加固。土钉技术是近年来发展的一种加固技术,就是把钢筋打入边坡,或者先行钻孔插入钢筋再注入砂浆,使钢筋与边坡形成一个整体,达到加固目的。初期的土钉往往配合挂网喷浆,但形成的外观受到批评。土钉结合框格喷植法可以有效改善加固后的景观,不失为一种好的加固方法。

2．3岩质边坡坍塌

岩质边坡坍塌产生的原因主要为岩体沿解理面滑动、岩体在重力作用下剪断底部或顺坡面的连接部分或岩体局部风化开裂下落。为减少开挖量或认为岩体较为坚固而采用过陡边坡,是岩质边坡坍塌最重要的成因之一。常用加固方式有以下几种。

(1)锚杆加固。利用锚杆加强岩体之间的联结,防止坍塌。适用于边坡整体稳定,坡面岩体风化开裂的情况。常用于硬质岩石边坡的局部加固。

(2)锚杆挂网喷浆加固。在上述锚杆加固时挂网喷浆,就形成了锚杆挂网喷浆加固,这种方式加固效果较好,施工简便,但是形成的外观较差,植物无法生长,坡面无截留作用,雨水直冲而下,遇到凸凹不平处可能飞溅至行车道影响行车。建议尽量少使用这种加固方式。

(3)预应力锚索加固。预应力锚索是通过锚固在坡体深部稳定岩体上的锚索将力传给框架或抗滑桩,再经框架或抗滑桩对不稳定坡体施加一个预应力,将不稳定松散岩体挤压,使岩体间的正压力和摩阻力大大提高,增大抗滑力,限制不稳定坡体的发育,从而起到了加固边坡稳定坡体的作用。

(4)预应力锚索框格加固。是框格防护和预应力锚索加固的结合方式,适用于岩质边坡整体稳定性较差,既需要加固坡面又需要加固坡体的情况。

2．4滑坡

滑坡产生的原因较为复杂,可能是勘查程度不够没有发现已有的滑坡地质,也可能是由于边坡开挖移走了滑坡体坡脚的平衡土体,引起已稳定山体重新移动。滑坡产生的后果往往比较严重,处理滑坡需要花费大量时间和费用。

(1)顶部“减载”。也就是挖除滑坡顶部土体,减小下滑力,降低滑体重心,从而提高滑体稳定性。

(2)坡身排水。产生滑坡的诱因就是沿滑坡体底部不透水滑动面积聚的地下水,建立有效的排水系统截流地表、地下水,就能有效减少下滑力。

地表排水:设置滑坡体外截水沟拦截、旁引滑坡外的地表水,避免地表水流入滑坡区;设置滑坡体上地表水排水沟将滑坡范围内的雨水及泉水尽快排除,阻止雨水、泉水进入滑坡体内;做好滑坡区的绿化工作等。

排除地下水:设置截水盲沟拦截和旁引滑坡的地下水;设置支撑盲沟兼具排水和支撑作用;设置仰斜钻孔群把滑坡体重点部位地下水引排至地面;此外还有盲洞、渗管、渗井、垂直钻孔等排除滑体内地下水的工程措施。

(3)坡底“固脚”。为增加滑坡的重力平衡条件,使用抗滑挡土墙、抗滑桩等加大坡脚对滑坡下滑力的抵抗力矩,使滑体迅速恢复稳定。

由于滑坡成因复杂、影响因素多,因此常常需要上述几种方法联合使用、综合治理,方能取得较好效果。

3软基路堤常见病害及其防治措施

3．1软基路堤不均匀沉降

软基不均匀沉降比较多见,如构造物两端路基沉降造成车辆“桥头跳车”;路基不均匀沉降造成路面局部沉陷,半填半挖地段填方部分地基处理不好导致路面产生纵向裂缝等。产生不均匀沉降的原因可从两部分考虑,一是路基本身填筑密实度不好产生的沉降,二是路基下面软基处理不好产生的沉降,由于后者产生的不均匀沉降占绝大多数。

已投入营运的高速公路软基不均匀沉降较难处理,主要应在设计与施工阶段加以控制。对于产生的路面局部沉陷,常用局部铣刨后重铺路面找平的办法;整段路基产生过大沉降常用增加反压护脚或设置防水平移动桩基加固。

对桥头路基使用薄壁筒桩、Y型桩提前进行处理,采用透水性填料,桥头路基填筑时使用冲击夯对大型机械无法压实的边角进行夯实,确保桥头路基填筑的密实度,均可有效的减少桥头路基的沉降程度,改善桥头跳车情况。尽管建设期投资较多,但从长远来看,其间接效益远远大于初期投资。

3．2软基路堤滑移

软基路堤滑移经常发生在半边池塘(河岸)半边山坡路段,在这种地段施工时除要做好基底换填处理外,在路堤填土时加设一定数量的加筋带或土工布可以有效防止路堤产生滑移。一旦滑移产生,首先应采取措施限制坡脚移动,如设置反压护道、防水平位移桩等,待滑移稳定后再处理路面下沉部分。

4治理

4．1增加地质资料

在沿线没有地质资料，只能凭借经验与判断力来确定某一桩号的土石方比例分配。这样，就会因为主观的错误判断而导致设计上的错误。因此，由于挡墙埋置深度的模糊性设计，为路基埋下不稳定的隐患。为确保路基稳定，所以首先要求增加沿线的地质资料。

4．2提高施工管理

施工管理中，技术管理是关键路基病害技术管理上常见的有两个方面

1）高填方路堤及路堑技术处理

2）软土路基处理，在软土地基处理施工和路基工程的施工中必须采取适当的技术措施

4．3路基病害的几种常用治理方法

1）特殊地基处理

软土地基具有极大的破坏性，但从广义上讲，只要外在荷载在土基上有可能出现有害的过大变形和强度不够等问题时，我们都应该视为软基而认真对待，并进行必要的处理。一般按处理的部位可分为地基处理和路堤处理。

2）填土路基压实

路基施工时，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，还要由一定素质的施工队伍来具体施工。

3）路堤填筑前原地面处理

路基的施工质量，是整个路线工程的关键，也是路基路面工程能否经受住时间、车辆运行荷载、雨季、冬季的考验的关键。要做好路基工程，必须扎扎实实地进行路基的填筑，尤其对原地面的处理和坡面基地的处理。

4）路堤填料

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，不使用淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含草皮土、生活垃圾及含腐殖质的土。液限大于50塑性指数大于26的土，一般不宜作为路基填土。

5）完善排水设施

为了保持路基能经常处于干燥、坚固和稳定状态，必将对影响路基稳定的地面水予以拦截，并排除到路基范围之外，防止漫流、聚积和下渗、同时，对于影响路基稳定的地下水，应予以断、疏干、降低水位，并引导到路基范围以外，使全线的沟渠、管道、桥涵构成完整的排水体系。

4．4预防措施

另外，路基病害预防措施也是一项提前治理的处理方法在路基填筑前做好预防措施对维护路基病害也是一项重要的防治对策在路基填筑前应对基底进行彻底的清理，挖除杂草根树根，清除基底表面的有机土种植土和垃圾土等，对耕地和土质松软的基底应进行压实处理，以达对各等级道路要求的压实度，确保路基安全使用。