路基病害的成因及处治措施

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摘要:路基是公路的主要结构。随着公路的交通量和轴载的迅速增加、公路建设的快速发展，对路基的的标准和要求也越来越高。路基病害是造成公路损坏的重要因素之一，通过对不同的路基病害、病害成因及防治措施分析，提高路基质量，防止和减少公路损坏，延长公路使用寿命。

关键词:公路路基；病害成因；防治措施

中图分类号：U213.1文献标识码： A

1、前言

公路作为一种的特殊的产品，有着许多特性：首先它的建设周期相对较长，露天作业，受到地质、水文、气候、地理环境影响较大；其次它是个带状结构，跨越空间大、管理难度高，需因地制宜，无法形成标准的作业，受各种主客观因素影响大。而路基是公路的基础，更是保证路面质量的关键。然而，在现实中，由于需要反复承受各种荷载和自然因素的作用，会导致路基的形状、边坡坡度发生改变，严重影响了路面的质量和稳定性。由于所处地区的差异，产生的路基病害也是多种多样的，最常见有边坡崩塌、滑塌，路基变形与沉陷等，产生的原因涉及土质、人为的破坏、养护和管理等因素。彻底的控制路基病害的产生是不现实的，因此，只能找出其产生的主要原因并做好防范，采取一系列切实可行的措施，将其产生的可能性降到最低程度。

2、路基病害的种类与成因

2.1路基变形与沉陷

在公路工程当中, 深填、高填、半填半挖或立交桥的互通匝道填方等,经常是行车一段时期之后,就会出现下沉现象,这种问题的出现主要是由于施工及材料等原因造成的,当施工过程中,压实度控制不良,施工措施不够恰当,或者分层比较厚,含水量控制不好,就容易出现变形状况,当材料的含水量、塑性指标与压缩系数等不符合要求时,也会出现公路路面开裂、下沉及变形等问题,并且随着我国社会经济快速发展,公路上存在越来越多的超载车辆与超重型的车辆,而我国的公路等级比较低,不能有效满足重载车辆需求,从而出现路基的变形。

图1路基沉陷

一般来讲，在软土地基上所修建的公路，路基沉陷的现象较为严重。这是由于软土具有含水量大、抗剪强度低、承载能力低的特性。在软土上修建路基或桥涵构造物基础易出现压缩沉降、滑陷、坍塌等现象，应采取预压方式至使沉降稳定，再调整纵断，以满足使用要求。造成路基沉陷有施工不当的原因，随着各种工程活动的次数频繁和规模扩大，对公路边坡稳定性的影响越来越显著，特别是各种不当的工程活动引起的边坡、路基失稳沉陷事故经常发生。对边坡、路基稳定性产生明显影响的活动包括削坡、坡顶加载、地下开挖等，另外养护不善也会造成这种现象，路面病害处理不得力或交通安全设施维护不及时，病害在车轮载荷的反复作用下，向四周扩散、破碎、掉渣，形成大面积坑槽沉陷。损坏的交通安全设施会给过往车辆的行驶安全带来隐患，尤其是夜间造成的车辆损坏及交通事故。

2.2路基弹簧

路基在压实时产生受压处下陷，四周弹起，路基土形成软塑状态，体积没有压缩，压实度达不到要求，称为弹簧土。形成原因主要是填土为粘性土，含水量过大，填料水分不均匀，而水分又无法散发，在这种情况下进行压实，就会产生弹簧土；过度的碾压，使土颗粒之间的空隙减少，水膜增厚，抗剪力减小，引起弹簧。

2.3边坡滑塌

在公路路基病害当中,边坡滑塌是经常见的公路病害,依据破坏原因、边坡土质或者规模等,能分成滑坡与塌方两种病害,滑坡病害是在重力下,部分土体沿着某滑动面进行滑动,这主要是因地质条件不良引发的破坏。塌方则是因土质边坡出现下移引发的,这主要因施工不恰当或水损坏所造成的。边坡稳定性主要是由土体力学性质所决定的,像软弱岩石的边坡失稳主要是由于应力控制失稳所造成的,坚硬的岩石边坡出现失稳状况,主要是以结构控制失稳或者崩塌为主,对于工程来说,土体地质性能良好,其边坡的稳定性就相对要好些。

公路工程当中,遇有较陡山坡路基的填筑,因公路路基的底部有水侵湿,造成滑动面,其坡脚没有支撑,当在车辆荷载与路基的自重下,原地面会发生倾斜,而路基沿着倾斜面会向下滑动,造成公路路基的整体出现失稳状况。公路岩坡滑动主要是因设计不是很合理,以及经验不足所引起的,我国现有公路中的标准规范,在应用上有两个问题: 一是认为公路就是标准越高越好，在设计和建设中都刻意追求所谓高、大、全的标准；二是在执行标准时教条化，不是因地制宜运用指标，而是千方百计让地形、地质等自然环境适合标准。因这两个认识问题的存在,使得公路工程修建当中,出现了大量高填深挖的路基,从而高边坡与路堤不断增多,出现岩坡滑动状况也就不断增多。

图2 路基边坡滑塌

3、路基病害的防治对策

3.1路基沉降的防治措施

3.1.1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，尤其要做好对原地面的处理和坡面基底的处理。

3.1.2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。

3.1.3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，还要有高素质的施工队伍来具体施工。

3.1.4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，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。

3.1.5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，必需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，应予以隔断、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。

3.2路基弹簧的防治措施

3.2.1避免天然稠度小于 1.1，液限大于 40，塑性指数大于 18，含水量大于最佳含水量两个百分点的土作为路基填料。

3.2.2路基填料的含水量应均匀，控制在最佳含水量两个百分点之内，在填筑上层土时，应对下层填土的压实度和含水量进行检查，合格后方能填筑上层土。

3.2.3路基填土时应做好临时的排水工作，保持填筑施工在干燥下进行。

3.3 防治滑坡的施工方法

3.3.1滑坡的发生和发展都与水的作用有关，排水是防治各类滑坡之本。但应根据具体情况，采用切合实际的排水方式。对滑坡体以外的地表水，应加以拦截和引出，在滑坡可能发展的边界5m 以外修建一条或多条环形截水沟；对滑坡体以外的地下水，应修建截水盲沟;对滑坡体内的地下水，应疏干和引出，浅层地下水采用支撑盲沟，深层地下水采用泄水隧洞，亦可采用垂直孔群或仰斜孔群排水；对滑体范围内的地表水，应尽快汇集引出以防下渗，在充分利用天然沟谷的基础上，修建排水系统。

3.3.2减重措施。当滑动面不深，且滑体呈上陡下缓状，滑坡范围外有稳定的山坡，滑坡不可能向上发展时，在滑坡上部减重，以减小滑坡的下滑力，是一种操作简单、经济实惠的防治措施。将减重的土体堆在坡脚反压，以增加抗滑力，效果更好。

3.3.3支挡措施。根据滑体推力的大小，可以选用适当的支挡结构防滑。如抗滑挡墙、抗滑桩、锚杆挡墙、抗滑明洞等。

3.3.4改善滑坡土体的物理力学性质，用物理化学方法，加固和稳定滑坡。方法很多，如焙烧、成浆、加灰土桩、硅化、电渗、离子交换等。

3.3.5改线绕避。上述整治措施难以奏效时，在经济技术合理情况下，可以考虑改线绕避。

4、结束语

公路路基的病害产生是复杂的，受到各种因素综合作用而产生。因此，要控制病害产生，就要在施工过程中综合考虑各种实际情况，并加强施工各环节的控制，把病害的产生几率降到最低。

参考文献

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