公路路基工程常見病害及防治技術(shù)

賈 偉

（太原市市政工程總公司，山西 太原 030002）

路基裸露在自然界中，整個路基經(jīng)常受到自重、車輛荷載和各種自然因素的作用。由于水、溫度和各種荷載的作用，路基的各部分將產(chǎn)生可恢復(fù)和不可恢復(fù)的變形，那些不能恢復(fù)的變形將引起路基高程和邊坡坡度、形狀的改變，甚至造成土體位移和路基橫斷面幾何形狀的改變，危及路基及其各組成部分的完整和穩(wěn)定，形成路基的病害。

1 路基工程常見病害

1.1 路基的沉陷

路基的沉陷是指路基表面再垂直方向產(chǎn)生較大的沉落。路基沉陷有兩種情況：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或向兩側(cè)擠出。

1.2 邊坡的滑塌

路基邊坡的滑塌是最常見的路基病害之一，根據(jù)邊坡土質(zhì)類別、破壞原因和規(guī)模的不同，可分為以下幾種：

（1）溜方。溜方是少量土體沿土質(zhì)邊坡向下移動所造成的。溜方通常指的是邊坡上薄的表層土下溜，它可能是流動水沖刷邊坡或施工不當(dāng)所引起的。

（2）滑坡。滑坡是指一部分土體在重力作用下沿路堤的某一滑動面滑動。其產(chǎn)生的主要原因是地表水或地下水浸入土體、土體單位重增大、內(nèi)部土體抗剪強(qiáng)度降低、穩(wěn)定性不足造成的。

（3）風(fēng)化剝落。風(fēng)化剝落是指風(fēng)化的石質(zhì)路塹邊坡，在外界環(huán)境因素（如降水、強(qiáng)風(fēng)、振動等）影響下，成片或塊體剝落，從而危及線路和行車安全。其一般多指地形、地質(zhì)原因所造成的體積較小而數(shù)量較多的風(fēng)化巖石剝落。

1.3 不良地質(zhì)和水文條件造成的路基破壞

公路通過不良地質(zhì)條件（如泥石流、溶洞等）和較大自然災(zāi)害（如大暴雨）地區(qū)時，均可能導(dǎo)致路基的大規(guī)模毀壞。在公路勘測設(shè)計過程中，應(yīng)力求避開這些地區(qū)或采取相應(yīng)的工程技術(shù)措施，以保證路基的安全和穩(wěn)定。

2 路基病害防治技術(shù)

2.1 預(yù)防措施

預(yù)防措施即采取有效的施工措施，包括以下幾個方面：

（1）做好施工組織設(shè)計是保證工程質(zhì)量的前提。目前，隨著工程管理的逐步規(guī)范化，工程開工前施工單位均作了不同程度的施工組織設(shè)計。在施工過程中，受資金、環(huán)境、人員設(shè)備等因素的影響，往往不能按照原定的目標(biāo)完成工程進(jìn)度。另外，工程指揮人員喜歡用經(jīng)驗(yàn)管理工程，如沒有給高填方路堤留有足夠的時間施工和沉降，而導(dǎo)致高填方路堤工后沉降過大。因此，必須重視高填方路堤的施工組織設(shè)計，合理安排各施工段的先后順序，明確構(gòu)造物和路基的銜接關(guān)系，對高填方段應(yīng)優(yōu)先安排施工。在施工中，以施工組織設(shè)計為依據(jù)，結(jié)合施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，合理調(diào)配人員、設(shè)備，是保證高填方路堤施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。

（2）做好施工前的準(zhǔn)備工作。開工前要認(rèn)真審閱設(shè)計文件，詳細(xì)了解各段的填方情況，包括地質(zhì)情況、水文情況、材料情況及周圍環(huán)境情況，對重要地段要重點(diǎn)勘查，進(jìn)一步核對設(shè)計文件提供的資料，做到心中有數(shù)，發(fā)現(xiàn)與設(shè)計文件提供的資料有誤時應(yīng)及時上報業(yè)主，妥善處理。

（3）認(rèn)真清楚地表不良土質(zhì)，加大地表壓實(shí)度。地表植被、樹根、垃圾、不良土質(zhì)暴露于自然環(huán)境下，相對比較松軟、不易壓實(shí)，有的土壤（如鹽漬土、膨脹土等）易產(chǎn)生病害，因此必須予以清除。土基壓實(shí)后，土的塑性變形、滲透系數(shù)、毛細(xì)水作用及隔溫性能等均有明顯改善。因此，在施工中應(yīng)加大地表的壓實(shí)度。

（4）路基填筑前，疏通路基兩側(cè)縱橫向排水系統(tǒng)，避免路基受水浸泡。地基土和路基填筑土（如粉土、黃土、濕陷性土等細(xì)粒土），在干燥狀態(tài)下結(jié)構(gòu)性比較強(qiáng)，有較高的承載能力，一旦受水浸泡，結(jié)構(gòu)性很快破壞、強(qiáng)度很快降低、失去應(yīng)有的承載能力，導(dǎo)致地基、路基沉降。因此，做好路基排水是保證路基穩(wěn)定的前提條件。

2.2 幾種路基工程病害的防治措施

2.2.1 塌方、滑坡的防治

（1）排除地表水。滑坡體以外的地表水，應(yīng)予攔截、引離；滑坡體上的地表水應(yīng)注意防滲，并盡快匯集引出。①對于滑坡體外的地表水宜采用截水溝，滑坡體范圍的地表水宜采用排水溝，降低地表水對滑坡體穩(wěn)定的影響；②對滑坡體表面土層進(jìn)行平整夯實(shí)，防止地表水滲入滑坡體；③有條件的情況可在滑坡體上植樹、種草。

（2）排除地下水。地下水常采用疏導(dǎo)的方法，不宜采取堵塞的辦法，即設(shè)置滲溝來排除。

（3）減重與反壓。①推動式滑坡常采用滑坡后端減重，前端反壓的穩(wěn)定措施；②上陡下緩狀的滑坡，且后端及兩側(cè)地層穩(wěn)定，常采用減重的穩(wěn)定措施；③前端有較長抗滑段的滑坡，可采用反壓加載。

（4）支擋工程。根據(jù)滑坡性質(zhì)，可采用干砌片石垛、支撐滲溝、重力式擋土墻、錨桿式擋土墻、加筋擋土墻以及錨固樁等支擋工程，以抵抗整個滑體的滑動。

2.2.2 泥石流的防治

（1）泥石流對路基的危害。泥石流爆發(fā)突然，運(yùn)動快速，歷時短暫，比一般洪水具有更大的破壞力，數(shù)萬至數(shù)百萬立方米的固體物質(zhì)在很短時間內(nèi)沖出山外，沖毀路基、橋涵、房屋、村鎮(zhèn)，給公路交通和工農(nóng)業(yè)造成嚴(yán)重危害。泥石流主要是通過堵塞、淤埋、沖刷、撞擊等方式造成對路基的危害。

（2）泥石流的防治方法：①水土保持措施，包括植樹造林、封山育林、平整山坡、修筑梯田、修筑排水及支擋工程等；②跨越措施，包括采用橋梁、隧道、明洞等跨越泥石流區(qū)域；③排導(dǎo)措施，對泥石流可采用排洪道、急流槽、導(dǎo)流堤等措施使泥石流順利排走，以防止掩埋道路、堵塞橋涵；④攔截設(shè)施，主要采用攔擋壩及停淤場兩種類型。

2.2.3 黃土病害的防治

（1）黃土對路基的危害。黃土受水浸濕后，土的結(jié)構(gòu)受到破壞，在外荷載或土自重作用下，發(fā)生顯著的下沉現(xiàn)象，會對路基造成破壞。

（2）黃土路基的處置措施。濕陷性黃土地基的處治包括地基處理、防水措施和結(jié)構(gòu)措施三大技術(shù)措施。結(jié)合公路的特性和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，地基處治常選擇防水措施為主，地基處理為輔，必要時采取結(jié)構(gòu)措施，多措施綜合應(yīng)用。

由于黃土的濕陷性，外部條件主要是水，預(yù)防濕陷性黃土產(chǎn)生路基病害的主要措施是防水。因此設(shè)置完善的防、排水系統(tǒng)，最大限度地降低路基受水浸濕的可能性是防止黃土濕陷破壞的首選措施，也是最經(jīng)濟(jì)的措施。