高速公路路基狀況的檢測及防治方法探討

【摘 要】公路路基是路面的基礎，它對路面的使用影響很大。本文先介紹了路基缺陷的產生，再講述高速公路路基的檢測方法以及重要作用，然后探討了土基的回彈模量檢測問題，最后分析了路基缺陷的防治措施。

【關鍵詞】高速公路路基；檢測；防治

公路路基是路面的基礎，對于日常生活中路面的使用性能有著很大的影響，它的施工質量直接關乎到路面的工程質量甚至整個公路的使用狀況。目前它的穩定性問題已經為人們所關注，因為它已經逐漸制約和阻礙高等級公路進一步發展，經濟的發展在一定程度上也會受限。因此，對于它的缺陷的檢測和防治的相關研究很有現實意義，本文就做了這方面的探討，深刻分析了公路路基檢測及防護方面的問題。

1 路基的缺陷產生及分析

自然環境下，由于受自重及來往行駛車輛荷載作用的影響，路基會產生變形。這種變形對路面自身的壽命和行車安全性存在一定的影響，當類似不均勻的變形情況出現時，此時的變形已經非常嚴重。導致不均勻變形產生的原因較多，在路基填筑過程中，填料、填筑厚度、施工方法等的差異都會使得外部的荷載作用不同。當這種非均勻的載荷連續作用在路基上時，則會導致不均勻的變形或不均勻沉降的產生。路基沉降過大時會傳至地面，將使得路面結構產生相應的附加應力及變形【1】。當它們超過一定的限度時，路面結構便遭到破壞，引起路基病害。例如，瀝青路面會出現裂縫，路面局部坍塌；水泥或瀝青混凝土路面則會錯縫、斷板。路基缺陷的產生不僅會使行車安全受到威脅，也會增加國家公路養護的負擔。對人民的生命財產安全、國家的經濟發展都帶來了不小的損失，不利于社會安定。

2 高速公路路基檢測

近年來我國經濟增長迅速，公路交通流量也迅速增長，早期修建的高速公路受當時的社會經濟水平、建設思想和術水平的制約，大部分都滯后許多，不能適應社會發展需要。這些高速公路都已使用多年，它們的物理、力學性質基本上都產生了較大變化，都有了不同程度的病變，且相應的服務水平也不高，影響了公路通行能力的正常發揮和行車安全。對這部分高速公路的修建或擴建勢在必行，但我們也不是盲目的將這些公路拆毀，其原有的結構基礎還可以加以利用。且從長遠的經濟角度看來，高速公路的擴建是我國所面臨的非常重要的問題，因為擴建原有的高速公路比新建道路更為經濟環保實用。目前我國尚無對高速公路擴建較為實用可行的經驗，如何對公路路況實行有效的檢測提供有效的基礎數據給設計施工單位是一個值得深入研究的問題。路基路面的現場檢測方法，作為公路工程試驗檢測的重要構成，在對新建工程的施工質量進行控制為工程竣工驗收制定評定的標準得心應手，但是在對已建高速公路擴寬改建工程中的路基路面現場檢測則缺乏熟練的經驗。路基路面現場檢測不同于施工階段的現場檢測，它要求在檢測過程中不得中斷現有交通，并且它的作業量大、路線長、成本高，檢測結果的精度對工程設計概（預）算有很大的影響。切實做好公路路基檢測還有待加強，它的特性決定著它的作用。做好這方面的工作對于高速公路的擴建有著積極的意義，能促進經濟、社會的發展。隨著施工質量的不斷提高，土基的回彈模量已經作為控制施工質量的一個重要指標。土基的回彈模量是公路設計中一個必不可少的參數。在我國的現有規范中，已給出了一些優先推薦的土質的回彈模量值和自然區劃值。但是土基回彈模量的改變會影響路面設計的厚度，所以筆者推薦直接測定。在擴建高速公路的過程中，表征路基結構承載力的土基回彈模量值是公路改擴建工程中需準確測定的一項力學參數，路基結構承載力按要求需被直接檢測評價。

目前國內常用的檢測方法有貝克曼粱法、承載板法和其他間接測試方法（如貫入儀測定方法和ＣＢＲ測定法）。

2.1 貝克曼梁法

這種方法操作簡單，為一般的工程單位廣泛采納，但是較難控制標準荷載，測定結果很難與實際相結合。此法不僅適用于土基、厚度超過1m的粒料整層，也可測定舊路路基路面的綜合回彈模量，各測點的回彈彎沉值可用彎沉儀測出（貝克曼梁彎沉測量儀測到的是最大回彈彎沉值），再計算一下即可求得相應材料的回彈模量值。輪載、輪壓和加壓時間（行駛速度）是影響測定結果的三要素，所以在準備測定時要做好充分的準備工作，認真檢查各項標準是否符合規定要求。由于承載能力的影響因素很多，因此各測設點的彎沉值差異會較大。此時我們需對每一路段的彎沉值進行統計處理，分別以每段路的代表彎沉值來說明它們的承載能力。

2.2 承裁板法

這種方法測定的土基回彈模量可為路面設計提供參數。它適用于在現場土基表面測定，主要工具是BZZ-100標準車和中30cm的承載板。每級荷載下相應的土基回彈模量變形值可通過承載板對土基逐級加載、卸載的方法測出來。將明顯偏離回彈變形的點排除后，再畫出荷載Ｐ與回彈變形值Ｌ關系的曲線，即P~L曲線，由變形值即可導出回彈模量的值。

2.3 貫入儀測定法

貫入儀測定法，即貫入儀綜合次數法。此法是將長桿貫入儀的測頭敲入土中，并且記下每入10cm所需的錘擊次數．直到沒入土中80cm。綜合貫入次數是按布辛公式以距路基表面深度為5cm，15cm，25cm，35cm，45cm，55cm，65cm和75cm時的壓應力略加調整作為各層的權數【2】。

此外新老高速公路的結合處由于施工時地質條件不同地基承載能力也不同，且施工時間、沉降方面也都存在差異，因此可能會出現裂縫、破損、高差等現象。所以對原有路基的地質進行勘察是非常有必要的，這樣可充分了解老路基的穩定和固結情況因地制宜的對癥下藥。實際操作中可以對路肩進行選擇性的地質鉆探取芯，根據對芯樣的室內土工試驗測定可制定如下標準：含水量方面，含水量的變化會影響到土的一系列物理力學性質。土的含水量不同可能會使土變為堅硬的、可塑的或流動的土，能增加或減少土的強度，土的孔隙壓力、有效應力及穩定性也隨之不同。因此，土的含水量測試是研究土的物理力學性質非常重要的一項工作。標準烘干法、酒精燃燒法、紅外線法、照射法、比重法、實容積法等等都可以用來測試含水量；壓實度方面，壓實度是指工地實際達到的干密度與室內標準擊實試驗所得最大干密度的比值，路基路面壓實質量是管理道路工程施工質量一項重要的指標。充分壓實路基、路面結構層路直接關乎到基路面工程的使用壽命。

3 缺陷防治

3.1 原料控制

正確的施工方法能保證路基的穩定性。若是土質路基，要在選擇良好的土填筑路基的基礎上選用合適的施工機械和正確的填筑方法。如果天然地基不能滿足結構物對地基的要求，可以對它進行處理形成復合地基，以保證結構物的安全。復合地基顧名思義就是由幾種復合的材料構成的地基，一般都是在天然地基的基礎上對它進行增強或者將它們置換，也可以加入筋體材料，從而形成兩種剛度（或模量）不同的材料（土體和增強體）所組成的人工地基。它的原理是載荷作用使得樁體應力集中（強度較大的樁體則承擔較大的載荷），樁體將載荷傳遞至深土層中，從而使地基承載力提高，減少地基沉降。

3.2 施工階段

如果一些路段采用等載或超載預壓，那么這些路段的預壓期應達到六個月以上，橋頭預壓至少需3個月。超載預壓對軟土路基沉降的處理可以減少工后沉降的狀況發生，降低工程造價。在施工過程中，若遇到荷塘、暗塘、暗溝等地質條件不均勻的地段即可采用上述提到的加筋體的地基處理法，增強地基承受力，使得地基均勻受力，減少不均勻沉降。對地基進行加筋處理時首先要整平地面，然后鋪設格柵并張拉，使得延伸率在0.5％-1％之間，鋪2-3層即可。

3.3 防護與綜合排水的健全

很多部門為了節約資金往往忽略了路基排水和防護，如果這方面做得較為欠缺，那么地面水很容易就會滲入路基，經過雨水的沖刷和浸泡會再次使得路基的承載力下降，最終導致路基沉降。很多實際經驗表明，綜合排水不當是導致路基病害的又一重要因素，所以加強路基排水和做好防護措施值得注意。

4 總結

對舊路路基的檢測與評價的過程其實就是一項系統研究路基承載狀況及強度狀況的過程。我們可借助于各種儀器和操作手段，對路基的不同位置、不同深度的承載力和強度進行檢測，及時找出公路路基存在缺陷類型及其原因，為路基病害整治提供準確依據，對癥下藥，為公路管理部門節約成本，提高工作效率都有著積極的意義。由于各處路段的地基土質、路堤填料都不同，并且施工方法和工藝都存在差異，這些因素都會對路基的沉降變化和發展產生影響，所以在日后的研究中我們應當進一步跟蹤路基的穩定性檢測，進一步保障路基的安全性，使公路發揮它的正常作用，同時為國家高速公路整改擴建事業發揮更大的作用，促進經濟的發展。

參考文獻：

[1]高填方路基論文填筑缺陷檢測與防治論文 中國學術發表網

[2]徐都洋 公路路基狀況的檢測方法探討 工程建設與管理 2008