震害公路路基修復加固技術研究

摘要：汶川和玉樹地震發生后，我國對震后公路的安全性檢測評估及修復重建技術極為重視。據此，本文特就震后公路路基的修復措施進行了分析。

關鍵詞：公路路基；震害；修復；處治

1 前言

公路是地震發生之后抗災物質運輸、人員疏散與救援人員的通道，是生死攸關的救災生命線。路基作為公路工程的基礎，應當為路面提供一個穩定、耐久、并且有一定強度的基礎。震后路基由于受地震力及一些不利因素的作用，發生變形、開裂滑移、排水設施失效、土體松散等多種破壞，造成承載能力、穩定性、耐久性降低。因此，有必要對震后路基進行修復加固，以滿足車輛通行的需要。

2 路基主體修復加固

地震引起的路基破壞一般為多種形式并存，路基主體病害主要有四種形式：第一是臨河或外側臨空路基的下沉、滑移開裂、坍塌；第二是地基液化造成的路基沉陷開裂；第三是地質破碎帶斷裂造成的路基錯臺、擠壓；第四是路基上邊坡滑塌的大巖體砸壞路基。

⑴常用修復方法

根據路基主體震害特點，對其修復可采取“清、挖、填”等修復措施。清：清除路面上的落石、崩塌體、邊坡上的危石、道路障礙物等；挖：開挖便道或臨時填筑形成臨時路基；填：對垮塌的路基采取填土填石夯實后形成臨時路基，對開裂的路基采用填土、灌漿等技術封閉裂縫。

1)注漿加固

注漿加固（壓力灌漿）是路基修復的重要手段之一。它通過鉆孔壓送的手段把具有一定稠度的漿液注入到松散土層或巖石裂縫中，對周圍土體進行壓密，使孔隙減少，密實度增加，從而使土體強度增加。注漿加固的作用機理是靠漿液凝結的粘結力和強度，固結土的顆粒，充填和加固巖石裂縫，使土層和巖層的力學性質得到改善，使巖層裂縫得到愈合加固，阻止滑坡，提高路基承載力和整體穩定性。使用注漿加固路基可以避免路基翻挖重填的繁瑣工藝，既保證了質量，有節約了工期。注漿加固是震后裂縫路基處治的首選方法。線路在地震影響下出現路基裂縫，如裂縫較大，則灌水泥混凝土；如裂縫較小，在應急處治方案階段可以不予處理；如裂縫一般大小，則灌水泥砂漿。

2)小直徑鋼管樁加固

小直徑鋼管樁是一種將注漿與小直徑樁方法聯合使用的技術。在嚴重開裂變形的高填路基路段，可以利用地質鉆機成孔快速形成小直徑鋼管樁，對路基進行加固修復，以保證路基的整體安全穩定性，同時輔以疏排地表水、地下水的工程措施。

3)便道繞避

對于路基垮塌、被埋等嚴重損毀，短時間內難以修復或加固路段，在條件許可下，可以開挖便道或填筑形成臨時路基，以保證搶通、保通和災后重建階段救援人員和物質及時到達災區。

4)回填夯實

對于垮塌、滑移嚴重的路基可以采取對路基翻挖，重新填筑夯實，必要時加鋪高強土工格柵，形成新路基。

⑵具體處治方法

1)對于臨河或外側臨空路基的下沉、滑移開裂、坍塌的破壞，可采取如圖5.所示的兩種修復措施。第一是路基外側存在一定寬度地基土，采取開挖部分路肩后重新碾壓回填；第二就是對臨河路基，采取設置抗沖刷的重力式擋土墻或樁基礎擋土墻進行支擋。

2)地基液化造成的路基沉陷開裂，補強一般是采用注漿封縫+罩面處理；翻修則是對路面開裂破損嚴重的路段，首先挖除路面面層，然后在對基層行補強，一般通過注漿封縫和鋪設土工格柵處理，然后新鋪路面。

3 山體滑坡斷道處治

山體滑坡斷道是汶川地震后震災區公路工程恢復重建中各個階段的重點工作之一，對于山體破壞掩埋路基的處治，歸根結底要做好路基上邊坡的處治工作，特別是一些對易滑坡路段應進行重點治理。處治措施應根據邊坡類型、破壞特征、與路基的相對關系等進行多方案比選。對于震害邊坡防護治理可以采用以下修復措施。

⑴清方

對于路基上方范圍內的崩滑堆積土體及松動基巖巖體可進行清方，清方時若上部滾落的大量碎石土、石塊需堆積在原公路上不能保證行車和施工安全時，可考慮在其外圍以安全網加以圍護防止滾落的石塊飛濺擊傷過往行人及車輛。清方時上方可采用爆破及高壓水沖刷相結合的方法清除危巖及松散的土體，下方及時用裝載機裝運加快清方速度，盡快解除上部非穩定的崩滑物對后續施工及過往行人和車輛的安全威脅。

⑵支擋防護

支擋防護是邊坡處治的基本措施，對于不穩定的邊坡巖土體，使用支擋及加固對其進行處治一種較為可靠的手段。它的優點是可以從根本上解決邊坡的穩定性問題，達到根治的目的。

當路基上邊坡發生大面積崩塌，邊坡坡面仍堆積有大量的松散物時，可考慮設置SNS柔性網進行主動或被動防護，以保證車輛和行人的安全及道路暢通。當邊坡坡體較破碎、節理裂隙較發育時，可采用壓力注漿加固手段對邊坡坡體進行加固。灌漿液在壓力的作用下，通過鉆孔壁周圍切割的節理裂隙向四周滲透，對破碎邊坡巖土體起到膠結的作用，形成整體。此外，砂漿柱對破碎邊坡巖土體起到螺栓連接作用，達到提高坡體整體性及穩定性的目的。

對邊坡坡體破碎，或邊坡地層軟弱時，可打入一定數量的錨桿對邊坡進行加固。錨桿加固邊坡的機理相當于螺栓的作用，它是一種淺層加固手段。對于軟質巖石邊坡或土質邊坡，可向坡體內打入足夠數量的土釘，對邊坡起到加固作用。

土釘加固邊坡的機理類似于群錨的作用。與錨桿相比土釘加固具有“短”而“密”的特點，也是一種淺層邊坡加固技術。兩者在設計計算理論上有所不同，但在施工工藝上是相似的。當邊坡較高、坡體可能的潛在破裂面位置較深時，此時預應力錨索不失為一種較好的滲層加固手段。它在高邊坡的加固工程中，正逐漸發展成為一種趨勢，被越來越多的人接受。

⑶削坡減載

邊坡失穩破壞通常是由于邊坡過高、坡度太陡所致。地震作用后破壞的坡體自動會變得平緩，通過進一步的工程措施進行削坡，削掉一部分邊坡不穩定巖土體，可使邊坡坡度放緩，穩定性提高。它是邊坡處治的常用措施之一，具有施工簡便、經濟、安全可靠的優點，通常為首選工程措施。

⑷防排水及邊坡防護

邊坡滑塌一般均與水文情況有關，因此對于易失穩邊坡應設置較為完善的排水設施。例如可以設置地面的滑坡邊界的截水溝、防、排水溝，使地表水不致流入滑坡體內或沖刷邊坡；如有地下水的出水點，則視其出水量大小，分別采用盲溝或PVC排水管將其引排出邊坡。在搞好放排水的同時，也要對坡面進行認真的防護和封面，以防止雨水侵入。邊坡防護包括植物防護和工程防護。植物防護適用于震后恢復重建階段，在坡面上栽種樹木、植被、草皮等植物，通過植物根系發育，起到固土，防止水土流失的一種防護措施。這種防護措施一般適用于邊坡不高、坡角不大的穩定邊坡。此外，植物防護還具有美化路容，協調環境的優點。

工程防護包括砌體封閉防護、噴射素混凝土防護、掛網錨噴防護等。

4 支擋結構震害處治

當擋土墻震后發生砸壞、傾斜滑移、倒塌等震害時，可以選用表1所列的修復加固措施。

⑴錨固法

施工時，采用高強鋼筋作錨桿，穿入預先鉆好的孔內，用水泥砂漿灌滿錨桿插入巖體部位，固定錨桿，待砂漿達到一定強度后對錨桿進行張拉，然后固緊錨頭，以此來分擔土壓力。

⑵套墻與支撐墻加固法

套墻加固法：在原墻外側加寬基礎，加厚墻身，施工時，應先挖除一部分墻后填土，以減小土壓力，同時應注意新舊基礎和墻身的結合。方法是先鑿毛舊基礎和舊墻身，必要時應設置鋼筋錨栓或錨桿，以增強聯結，墻后回填土必須分層填筑并夯實。

支撐墻加固法：在擋墻外側，每隔一定的間距，增建支撐墻，支撐墻的基礎埋置深度、尺寸和間距應通過計算確定。

⑶重砌處理

原擋土墻損壞嚴重，采用以上加固方法不能達到設計強度要求時，則應考慮將損壞部分拆除重建。為防止不均勻沉降，新舊擋墻之間應設置沉降縫，并應注意新舊擋墻接頭協調。

⑷砌石或石籠處理

對滑動、下沉破壞的擋墻，如地基處理工程復雜，為防止危及未損壞部分，可采用于砌塊石或堆碼石籠的方法進行加固。

對于毀壞的擋墻應采用拆除重建；局部破損的擋墻宜采用修補；對于地震中大量擋墻并未發生傾覆破壞，而只是墻頂發生了位移開裂變形，宜在擋墻上增加水平向約束（錨索、錨桿、筋帶等），保證擋墻的穩定。

5 結語

綜上所述，路基主體的修復方法主要“清、挖、填”等修復措施，具體包含清方、注漿加固、小直徑鋼管樁加固、便道繞避、回填夯實等；山體滑坡斷道修復方法一般包含清方、支擋防護、削坡減載、防排水及邊坡防護等；對于支擋結構的處治方法一般有錨固法、套墻與支撐墻加固法等。