公路粗粒土路基填料使用中常見問題的分析

摘要：本文結合“-二級公路路基沉降及其對路面的影響”科研課題，以廣西境內粗粒土路堤填料使用情況和粗粒土路堤段路面結構的摘害情況為倒。分析了二級公路粗粒土路基填料使用常見問題中的粗粒土路基長期流變變形的主要原因。

主要是介紹了二級公路粗粒土路基填料使用中常見問題的概況，粗粒土路基填料應用情況、分析了二級公路粗粒土路基填料使用常見問題中粗拄土路基長期流變變形的原因。以期給二級，公路粗粒土路基研究提供一些參考，以后這些常見的問題能得到預防和控制。

關鍵詞：粗粒土路基填料常見問題二級公路

由于粗粒土路基填料具有良好的工程性質以及取材廣泛，二級公路路基填土材料以粗粒土為主，研究粗粒土路基填料流變工程性質以及粗粒土路基的長期流變變形具有重要的工程意義和理論價值。以下將以廣西二級公路為例分析公路粗粒土路基填料使用中常見問題。

一、公路粗粒土路基填料使用概況

路基是路面結構的支承物，車輛荷載通過路面結構傳至路基，堅實而穩定的路基與良好的路面結構是安全、舒暢行車的基本保障。然而“水能載舟，亦可覆舟”，路基的穩定和變形直接影響著路面結構的壽命，路基穩定則路面結構的壽命長，行車順暢，反之則不然。所以一個堅固良好的路基對于路面來說是一個很重要的部分，對它的分析和研究也尤為重要。

隨著我國經濟的發展，我國的公路發展越來越完善，以廣西為例，近年來，廣西公路建設猶如雨后春筍般發展迅猛，公路網擬建設成橫貫東西，縱通南北、覆蓋全省、連接周邊、密度適當、高效便捷的公路網絡。廣西南寧外環公路2003年12月28日全線貫通，廣西公路總里程突破了1000公里。廣西公路建設的任務艱巨，所遇到的難題頗多，其中粗粒土路基的長期流變變形問題尤為普遍和突出。

二、粗粒土路基填料的具體應用情況

我國高等級公路主要采用柔性瀝青混凝土路面和剛性水泥混凝土路面兩種結構形式，按國內設計標準，瀝青路面設計壽命一般不低于15年，水泥混凝土路面不低于30年。但近年來發現，一些二級公路的路面結構在運營早期就發生破壞，有些瀝青路面通車僅2-3年路面就出現斷裂、翻漿、沉陷等病害。某二級公路通車僅9個月，瀝青路面就出現斷裂破壞現象，嚴重影響行車安全和路面結構壽命。分析研究表明路基的長期流變變形對路面結構的整體性能影響甚大，如果路基出現較大的長期形變，特別是不均勻沉降，造成路面結構面板局部脫空而產生附加應力，最終加速了路面結構的破損。所以路堤的長期變形直接影響著高速公路的運營水平和服務質量粗粒土路堤填料在高速公路建設中的應用日益廣泛。實踐證明，粗粒土的抗剪強度和承載力比細粒牯性土和細粒砂性土強，粗粒土能滿足二級公路路基的強度要求；粗粒土的力學性能優于細粒土，在填筑路基時可以作為填筑材料。

據地質調查得知紅砂巖是分布廣泛的一種巖石，在廣西、福建、廣東、江西、四川、貴州及云南等省均有分布。根據試驗研究表明風化程度較高的紅砂巖抗壓強度一般小于5MPa，屬極軟巖，但是自由膨脹率一般小于80％、cBR值大干8、室內回彈模量大于30MPa，它能滿足《公路路基施工技術規范》的要求，因此，紅砂巖粗粒土可以作為公路路堤填料。

但是，有試驗表明紅砂巖具有漸進崩解特性，受水的影響紅砂巖結構容易逐步退化，紅砂巖粗粒土填筑的路堤的長期變形問題有待進一步研究和解決。在公路的運營過程中發現，紅砂巖粗粒土填筑的路堤路段路面結構也會出現一些不可避免的問題，如長期流變變形問題比較突出。

根據廣西現有公路路堤工況調查，廣西地區已運營公路的紅砂巖粗粒土路堤出現T--些長期沉降病害，造成了路面結構的破壞。例如，廣西河池水任至南寧公路巖溶路基病害、G050渝湛線、S221上防線、$220石北線中部分地段，總管轄路段長度為282，175KM都發生不同程度的病害。所以對于分析公路粗粒土路基填料使用中常見問題中的粗粒土路基的長期流變變形問題對于現實有很重要的意義。

三、分析公路粗粒土路基填料使用常見問題中粗粒圖路基長期流變變形的原因

粗粒土流變變形是影響工程安全的關鍵因素之一，例如由于粗粒土高填路堤的流變，路堤出現過大沉降、不均勻沉降，導致公路路面結構破壞等等。目前，在道路工程領域中粗粒土流變工程性質研究還是很少。隨著我國西部大開發，尤其是山區道路與鐵路建設的推進，粗粒土填土路堤越來越多，研究道路領域中粗粒土填料的流變性質具有重大意義。紅砂巖在廣西、廣東、江西、四川、貴州及云南等地區分布廣泛。紅砂巖粗粒土工程性質滿足《公路路基施工技術規范》的要求，所以紅砂巖粗粒土是山區公路建設中最常用的路堤填料，紅砂巖粗粒土流變工程性質研究迫在眉睫。以下筆者根據自己多年的工作經驗，對公路粗粒土路基填料使用常見問題中粗粒土路基長期流變變形的原因相關的問題做如下解釋。

1.大量的調查研究表明，紅砂巖粗粒土路基段存在較嚴重的路面結構的病害。說明了紅砂巖粗粒土路基段的路面結構破損情況嚴重的原因大多數是路堤長期流變變形造成的。尤其是路堤的不均勻變形，路面結構的施工完成后。紅砂巖粗粒土路堤的流變變形歷時長，致使公路運行多年后路堤沉降依然沒有結束。

2.在交通荷載和環境因素的影響下，粗粒土路堤的流變變形繼續發展并且不均勻，使路面的結構多處形成架空，導致路面結構破壞。粗粒土路堤的長期流變變形是路面結構破損的士要原因之一，研究粗粒土填土路堤的流變變形。經過調研發現，廣西公路路堤填料大部分是粗粒土，其中風化紅砂巖粗粒土路堤占有很大比例粗粒土路堤的長期流變變形是路面結構破損的主要原因之一。

3.道路工程領域內有關土石混合粗顆粒土的理論研究滯后，尤其是粗粒土流變研究落后，加上研究試驗條件的限制，尤其是室內試驗設備的缺乏，致使對土石混合填的粗顆粒土工程的特性的了解不是很多，粗顆粒土填土路堤的長期變形設計計算理論過于簡化和不符合實際，沉降計算結果與實測沉降相差甚遠。

4.對于粗粒土的壓實問題要分清在粗粒土中細粒成份是粘性土，還是砂性土。對于含有粘性細粒土的粗粒土，振動壓實效果差，原因是粘性土中的孔隙水在振動壓路機的振動下，孔隙水不易排出，易造成反彈。對于含有砂性細粒土的粗粒土，振動壓實效果較好，但要經過試驗路段后確定壓實度。粗粒土中粗粒含量占70％左右時作為路基填筑材料比較理想，粗粒土的性質受到其中細粒土的影響，在施工中如果沒有采用不同的施工機械壓實，則很難達到最佳的壓實效果。

四、結語

隨著我國公路建設步伐的加快。有必要針對粗粒土路堤填料的流變性質和粗粒土路堤的長期流變變形開展深入研究。以上本文以廣西境內粗粒土路堤填料使用情況和粗粒土路堤段路面結構的病害情況為例。分析了公路粗粒土路基填料使用常見問題中的流變變形。舉出了相關的具體例子，也給出了對于此問題的相關解釋，接著分析了怎樣避免這樣情況的發生和提出了解決的方法。以期給公路粗粒土路基的相關分析和研究提供一些參考。

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