路基破壞的原因以及保證路基穩定性的措施淺析

寶雞公路管理局 趙彩娟 盧曉琪

路基破壞的原因以及保證路基穩定性的措施淺析

寶雞公路管理局 趙彩娟 盧曉琪

公路在投入運營后，常會出現各種破壞情況，而這大都與路基質量有關，如路基松軟、沉陷等等。本文對路基常見破壞及其原因作了簡單分析，提出了保證路基穩定性可采取的一些措施。

水穩定性 沉陷 路基橫斷面 削坡

路基是地面上按路線的平面位置和縱坡要求開挖或堆填成一定斷面形狀的土質或石質結構物，它是道路這一線形建筑物的主體，又是路面的基礎，承受著來自路面行車的荷載，它的質量好壞直接影響到道路的使用品質。為了滿足行車對道路提出的通暢、迅速、安全、舒適、經濟等方面的要求，就必須對路基的破壞采取很好的控制措施、保證路基的穩定性。

一、路基的基本要求

1. 足夠的整體穩定性。路基是直接在天然地面上填筑或挖除部分地面而建成的，路基修建后改變了原地面的自然平衡狀態。為防止路基在行車荷載及各種自然因素作用下，發生過大的變形和破壞，必須針對當地具體情況，采取一定的措施來保證整體結構的穩定性。

2. 足夠的強度。路基的上層要與路面共同作用，來抵抗行車荷載和路基路面自重產生的變形。路基的變形通常占路面總變形中的較大部分，路基過大的變形，會降低路面的使用品質，甚至會造成路面的損壞，為保證路基在荷載作用下不致產生超過容許范圍的變形，要求路基必須具有足夠的強度。

3. 足夠的水溫穩定性。路基在地面水和地下水作用下，路基強度會發生顯著降低的現象。在季節性冰凍地區，由于周期性的凍融作用，在水和負溫度共同作用下，土體會發生凍脹，造成路面隆起；而春融期局部土層過濕軟化會造成地基強度急劇下降，因此，路基不僅要具有足夠的強度，而且還應保證在最不利水溫條件下，路基不致凍脹和在春融期強度不致發生顯著降低，這就要求路基必須具有足夠的水穩定性。

二、路基的常見破壞

1. 路基的沉陷。路基沉陷是指路基在垂直方向產生較大的沉落。路基的不均勻下陷，將造成局部路段破壞，影響交通。路基沉陷有如下兩種情況：一是路基本身的沉縮；二是由于路基下部天然地面承載能力不足，在路基自重的作用下引起沉陷。

路基的沉落：因填料選擇不當，填筑方法不合理，壓實不足，在荷載和水溫綜合作用下，堤身可能向下沉陷。

地基的沉陷：原路面為軟弱土層，例如泥沼、流沙或垃圾堆積等，填筑時未經換土或壓實造成承載力不足，發生側面剪裂凸起，地基發生下沉，引起路堤下陷。

2. 邊坡的坍塌。路基邊坡的滑塌是最常見的病害之一，根據邊坡土質類別、破壞原因和規模的不同，可分為由于少量土體沿土質邊坡向下移動所形成的溜方和一部分土體在重力作用下沿路堤的某一滑動面滑動而引起的滑坡兩種。

3. 不良地質和水文條件造成的路基破壞。公路在不良地質條件（如泥石流、溶洞等）和較大自然災害（如暴雨）地區，均可能導致路基的破壞，在公路勘測設計過程中應盡可能予以避開。

三、路基破壞原因分析

路基破壞的形式如上所述，其原因是多方面的，各種病害既有各自的特點，又具有共同的原因，可歸納為以下幾方面。

1. 不良的工程地質和水文地質條件。

如地質構造復雜，巖層走向及傾角不利，巖性松散，風化嚴重，土質較差，地下水位較高以及特殊不良地質災害等。

2. 不利的水文與氣候因素。如降水量大，洪水，干旱，冰凍，積雪或溫差過大等。

3. 設計不合理。如斷面尺寸不符合要求，邊坡值選取不當，挖填布置不符合要求，路基處于潮濕或過濕狀態，排水不良，防護與加固不妥等。

4. 施工不符合有關規定。如填筑順序不當，土基壓實不足，盲目采用大型爆破，以及不按設計要求和操作規范進行施工，工程質量沒有達到應有標準等。

四、保證路基穩定性可采取的措施

1. 正確設計路基橫斷面。為了滿足行車要求，適應天然地面的起伏，路基高程與天然地面高程的相互關系必然變化，有些路段路基高程高于天然地面高程，需要進行填筑，有些路段路基高程低于天然地面高程，需要進行挖掘。由于填挖情況不同，路基橫斷面歸納為路堤、路塹、半填半挖和不填不挖四種方式，設計時必須根據實際情況進行斷面形式選擇。

2. 正確選擇適當的土（包括必要時的換土）填筑路基，特別是其上層部分，并采取正確的填筑方式（如分層填筑和不同土質的層次組合）。同時還要充分壓實土基，保證達到規定的壓實度，提高土基的水穩性。

3. 削坡。邊坡坍塌范圍不大時，最簡單的方式就是清除坍方，并將邊坡坡度放緩。路塹邊坡的削坡減緩，通常位于破壞面上方的土體提高下滑力，而破壞面下側的土體提供抗滑力。所以，削坡減緩時要注意不要過多的切割坡體下部的支撐部分；相反，如能將土方堆填在下部抗滑（支撐）部位，則更能提高其穩定性。

4. 正確的進行排水設計，包括地面排水與地下排水，以及地基的特殊排水，同時可適當提高路基，以防止水分從旁滲入或地下水位上升。

5. 設置隔離層（隔絕毛細水上升）、隔溫層（用于減少路基冰凍深度和水分累積）及砂墊層（用于疏干土基）。這些措施在于限制水分侵入路基，或使水分迅速從路基排出，保持干燥，提高強度與穩定性。

6. 可采取適當的邊坡加固和防護措施，以及修筑擋土結構物等。在滑動土體的下部設置石跺、擋土墻或抗滑樁等結構物，以增加滑動土體的抗滑力。

五、實例簡析

以隴縣至鳳縣公路鳳縣段為例，由于1998、1999兩年秋季連降暴雨，導致河床沖刷嚴重，原有護岸基礎外漏，部分路段基礎已被掏空，加上原有路基為堆積法施工，一次成型，路基整體壓實度不夠，導致路基嚴重失穩。根據實際情況，經研究后，采用漿砌片石砌體加固，加固措施完成后，雖然又經歷了幾次大洪水，部分段落的第一層石籠已被埋置，但路基路面沒有出現明顯裂縫，達到預期效果。

六、結語

地質條件是保證路基工程質量的基礎，設計時必要收集各方面資料，根據實際條件選擇適當的處理措施，同時針對大部分路基破壞都是由水引起的這一狀況，必須對路基的排水和水穩定性給予足夠的重視。

[1] 李日善，李光熙，申榮國.養護工程路基破壞原因分析及處理措施[J]. 吉林交通科技. 2006，103(2):35-36

[2] 陳靜曦，劉代全. 滑坡段路基穩定性研究[J]. 巖土力學與工程學報. 2002,21(10)：1519-1522