公路路基工程質量常見問題的解決

宋志清　陳　銘

摘要：本文對公路工程路基通病特征及病害成因進行了分析，就路基工程質量通病的防治進行了探討，提出了具體的防治措施，以保證公路路基工程的質量，延長公路的使用壽命。

關鍵詞：公路路基；質量通病；防治措施

1 前言

在公路建設中，路基工程不僅工程量大，而且投資大。路基是公路工程的重要組成部分，是路面的基礎，路基質量的好壞直接影響路面的使用效果和使用年限。當路基松軟不穩定時，在行車荷載的反復作用下，不僅會引起路面的不均勻沉陷，影響路面的平整度，導致車速降低，促使路面過早破壞，而且當路基發生塌方或滑坡時，往往會發生重大的交通事故。因此，路基工程的質量至關重要，是公路工程施工的關鍵。基于以上問題，本文對公路路基工程質量通病問題進行病因分析并提出防治措施。

2 路基工程質量通病的特征及成因

2.1 特征

路基整體或局部不均勻沉降；路基縱橫向開裂；路基滑動或者邊坡滑坍。

2.2 成因

工程地質條件不良，原地面比較軟(如泥沼地段等)若填筑前未經換土或軟基處理，易形成壓縮下沉或擠壓位移；工程地形條件復雜，當路堤穿過溝谷時，溝谷中心填土最大，向兩端逐漸減低，由于填土高度不同而產生不均勻下沉；水文氣候等因素，降雨量過大、洪水、冰凍、積雪或溫差過大，都可能使高填路堤產生不均勻下沉；路堤填料，若填料中混入種植土、腐殖土或泥沼等劣質土，或土中含有未經打碎的大塊土或凍土等，填石路石料規格不一，質地不勻，亂石中空隙很大，在一定荷載下可能產生局部明顯下沉。

設計方面，如斷面尺寸不合理，邊坡取值不當，排水、防護與加固不妥，未對高填路堤進行穩定性驗算，且施工工藝、填料未作特別要求說明；施工方面，填筑順序不當，未在全寬范圍內分層填筑，填筑厚度不符合規范規定，填料質量不符合技術規范要求，穩定性差，原路邊坡沒有去除植被、樹根，未做臺階處理；不同性質的填料混填，因不同土類的可壓縮性和抗水性差異，形成不均勻沉降，路基填料含水量控制不嚴，又無大型整平和碾壓設備，使壓實達不到要求；施工過程中未注意排水，遇雨天時，路基積水嚴重，無法自行排水，有的積水浸入路基內部，形成水囊，晴天施工時，也未排除積水控制含水量就繼續填筑，以致造成隱患，施工單位責任心不強，自檢控制不到位。

3 質量通病的防治措施

3.1 設計方面

3.1.1 對路線經過的地形、地貌、水文地質條件應進行詳細探查，尤其對特殊路基的設計提供更為詳實的資料。

3.1.2 軟土地基處理設計：必須根據不同的路堤高度(折算成附加荷載)，不同的軟土埋深、層厚和土性，分段計算分析在天然地基狀態下的穩定與沉降情況。進行計算分析經過多方案比選確定滿足穩定和工后沉降標準要求的方案；軟土地基處理設計必需設置漸變段以避免路基沉降突變，漸變段的設計應按特殊設計要求進行，并需對側向變形作出考慮。

3.1.3 基底設計：為利于實行填前壓實，若遇地表濕軟，設計可考慮換土或摻石灰、水泥或鋪設土工布等措施；地下水位高或常年積水路段，除需完善降、排水設施外，還應設置隔水層(如用砂礫、碎石等滲水材料)。

3.1.4 路基填料的采用應對擬定取土坑或借土料場沿深度方向的土層分布、土性、含水量進行調查，并列表說明，避免不同土質填料的混填或分段填筑。

3.1.5 避免使用不宜于填筑路堤的填料，確有困難時必須提出改性措施及技術質量指標，但不能用于易產生穩定問題和下沉等敏感的部位。

3.1.6 高填土路堤設計應考慮采用土路肩及邊坡防護或用急流槽將水引離路堤，保證高填土路堤邊坡穩定，護坡道的寬度應依照有無軟土地基、填料的性質、取用的邊坡坡率進行綜合設計。

3.1.7 為減少粘性土路堤結構的壓縮變形，在采用摻灰處理的基礎上可再摻加少量水泥(摻灰劑量宜適當調整)，設計工藝上采用先摻灰(提倡采用生石灰粉)改良土性，再摻水泥進一步改良土性，以提高路堤結構剛度。

3.2 施工方面

3.2.1 施工單位必須根據交通部有關施工規范、規程、工程質量檢驗評定標準及建設單位招標文件要求，編制施工組織設計，提出自檢要求，對施工全過程實施有效的質量控制和管理。在交工驗收時，施工單位應提交完整真實的施工原始記錄、試驗檢測數據、分項工程自檢數據等質量保證資料。

3.2.2 對于地下水的埋置深度和地面水對填方路基的穩定性及施工影響，施工前應根據設計進行補充調查，并采取相應的隔水，疏水措施。

3.2.3 地基處理要點：①施工工序：無論何種處理方法，都應按設計要求先開溝排水，再清表整平原地面，做好填前壓實，并整出一定的橫坡度；設計豎向排水體處理的地基，應在鋪設下半層砂或砂礫墊層后，方可打設排水體。排水體頂端應按設計預留一定的長度(30cm左右)，最后再鋪設上半層砂或砂礫層；設計采用復合地基處理的地基，應在原地面整平后，采用輕型碾壓機械適當碾壓，使之符合規范和設計要求后，再作地基處理；溝塘必須在清淤換填分層碾壓至相鄰地面高程后，方可進行地基處理。②所有用于地基處理的材料，都必須按規范和設計要求的質量指標采購、堆放和使用。③保證施工質量的措施要求：軟基采用塑料排水板處理時，其機械設備性能應符合接地壓力與處理地基的承載力相適應；打設塑料排水板嚴禁出現扭結、斷裂和撕破濾膜等現象。剪斷板體時，要預留足夠的外露長度。施工中，應按設計要求嚴格控制板體的打設標高。土工織物鋪設時，要求做到繃拉無皺折。水泥攪拌樁處理時，其施工機械應按水泥噴入的形態(即粉噴法或濕噴法)，采用不同的施工機械組合。采用粉噴法，其粉體發送器必須配有粉料計量裝置，并準確記錄水泥的瞬時噴入量和累計噴入量，施工前應先以實際使用的水泥，進行室內配方試驗，符合設計要求后應進行不少于5根的成樁工藝試驗，取得滿足設計噴入量的鉆進速度、提升速度、攪拌速度、噴氣壓力、單位時間噴灰量等技術參數；確定攪拌的均勻性；掌握下鉆樁提升的阻力情況，選擇合理的技術措施；根據地層、地質情況確定復噴范圍。復攪深度必須保證大于6m，粉噴樁的檢測可采用靜力觸探或鉆芯取樣試驗法。擠密碎石樁處理時，需采用DE40～60系列管式振動沉樁機，內置平底活頁式樁尖，樁管直徑一般為377mm或426mm，并設有二次投料口，最大沉樁深度能達20m。施工順序從四周邊開始向中心進行，相鄰兩根樁必須跳躍間打。施工過程中，應及時挖除樁管帶出的泥土，孔口泥土不得掉入孔口。施工中應記錄沉樁深度、制樁時間、每次碎石灌入量、反插次數等，并按規定作質量自檢記錄，施工中如發現土層有較大變化，投料量或沉樁速度異常應立即停工，并報告監理。

3.2.4 路堤填筑要點：①路堤填筑與速率控制：地基處理完成后，應適時進行路堤填筑。對于豎向排水體處理地基完成后，即可填筑；對于水泥攪拌樁處理的地基，應在一個月后填筑。其填筑速率要動態控制，當日變形量沉降不大于l0mm/d、水平位移不大于3mm/d時，一般可以正常填筑；若日變形(沉降和位移)陡增，就必須增加測次，分析原因，并及時采取必要的措施(如停止加載或減緩填土速率或卸載等)。②填筑寬度：應按設計施工坡率超寬碾壓要求控制。攤鋪厚度，要拉線控制，并經常檢查。③堆載預壓與沉降補方：堆載預壓時間越長，工后沉降就越小。因此，對有預壓要求的路段，在施工中應盡可能早地安排堆載。堆載頂面要平整密實有橫坡。沉降后應及時補方，一次補方厚度不應超過一層填筑的厚度，并適當壓實。施工單位每月均應測定沉降量，并向監理報告一次。嚴禁在預壓期不補填，而在預壓后期或在路面施工時一次補填的做法，以免引起過大的沉降發生。④位移觀測：對于路堤施工的安全穩定，位移的觀測比沉降觀測更重要。施工時必須按規定埋設位移觀測樁，并堅持正常觀測記錄。

3.2.5 細粒土(含粉土、粘性土等)易受降雨及氣溫等的綜合影響，在施工組織設計中應合理安排工期，組織連續施工，雨后必須復壓，過冬要注意覆蓋，后續施工前必須復驗。

3.2.6 應針對粉性土在填筑過程中的穩定性(如雨水沖刷等)進行分析，并采取臨時排水措施。

3.2.7 路基施工過程應針對不同性質的填料及輾壓工具性能選用不同的壓實厚度。如輕型鋼輪壓路機適用于各種填料的預壓整平；重型鋼輪壓路機適用于細粒土、砂類土和礫石土；重型輪胎壓路機適用于各類土，尤其是細粒土；羊足碾則需與鋼壓路機配合使用，對細粒土的壓實效果較佳；振動壓路機則宜于用作砂類土、礫(碎)石土和巨粒土，若用于細粒土的輾壓則效果相對較差。

3.2.8 填料的含水量對壓實效果影響極大，施工前應根據標準擊實試驗取得的數據，按照施工氣候條件及試壓結果作出適量調整。

3.2.9 過濕粘性土的處理推薦使用生石灰粉替代粉煤灰改良土性，另摻2％-3％的水泥(需由試驗確定，石灰摻量可適當調整)以增加壓實層的早期強度和剛度，減少壓縮沉降。

3.2.10 采用粗粒或巨粒土填筑路基時，應根據壓實機械的性能合理確定分層壓實厚度，并需對最大粒徑加以控制，一般路床下層最大粒徑以不大于壓實層厚的2／3為宜，超過限定粒徑的巨粒料應在出料場前先加以剔除，路床最上層應控制粒徑小于lOcm，以利于路床頂面平整度的控制。

4 結束語

防治公路路基質量通病，一是要切實提高對質量重要性的認識；二是要提高建設各方的業務和管理素質；三是強化質量管理保障體系；四是要推行投資體制改革，實行項目法人責任制，工程招投標制，工程監理制和合同管理制，建立起“嚴格監理、幫監結合”的工程監理體系；五是要認真執行批準實行質量一票否決權制度，使公路的建設質量上一個新臺階。