道路病害分析

陳世樑

(山西省晉中路橋建設集團有限公司，山西晉中 030600)

路基受各種自然因素的長期影響，承受車輛荷載的反復作用，并且由于路基所經過地區的地形、地質及水文地質等條件的影響，路基在使用過程中常產生各種病害。路基主要病害有:路基的沉陷、翻漿、路基邊坡的滑坡、塌方及泥石流等。

1 路基的沉陷

路基的沉陷是指路基豎向產生較大的沉降，從而引起局部路段的破壞，影響道路交通運營。路基沉陷有路基本身的沉降和地基的沉降引起的路基沉降。1)路堤的沉降一般是由于路基填料不當或碾壓密實度不夠，在自重、行車、環境的綜合影響下，堤身向下沉降。2)地基的沉降則是由于地基為軟弱土層或遇水下沉，路基填筑前沒有采取有效的措施經過處理或者沒有達到壓實標準時，就會發生地基下沉，側面剪裂凸起，容易引起路堤沉降和位移。路基沉降一般可用換土法、粉噴樁法、灌漿法等進行處治。

1.1 換填法

換土法是先將路基一定范圍內的松軟土挖去，然后回填分層夯實的砂礫石或素土等強度較高的填土材料。其主要施工要點如下:1)軟土開挖。2)選用良好的填料，分層填筑、分層碾壓。3)設置路基排水設施。

1.2 粉噴樁

粉噴樁法的施工要點如下:

1)場地清理，鉆孔放樣，鉆機定位，使之符合施工要求，并布置粉噴樁所需材料的儲存棚以及機具設備安裝地點、水電供應和排水溝位置。2)按照圖紙要求，鉆機就位要準確，主軸垂直度偏位誤差應不大于1%，對孔誤差不得大于50 mm。3)根據施工要求啟動電動機應逐級加速，按照Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ擋的順序依次進行。4)鉆機在原位的鉆動時間應為12 min，要保持鉆桿中間的送風通道干燥。接近設計深度時采用低速慢鉆，正轉預攬下沉。從預攬下沉開始直到噴粉為止，鉆桿內都要連續輸送壓縮空氣。5)粉體材料及摻合量:使用粉體材料，水泥一般國內工程采用普通硅酸鹽水泥，其摻合量為180 g/m3～240 g/m3。還有石灰、石膏及礦渣、粉煤灰等。要嚴格控制粉噴時間、停粉時間和噴入量。6)提升噴粉攪拌。嚴格控制噴粉高程和停粉高程，不得中斷噴粉。確認加固料噴至孔底時按0.5 m/min的速度反轉提升，設計停灰高程快到時提升速度必須減慢并在原地攪拌12 min。7)重復攪拌。應防止樁體上下噴粉不勻，下部劑量不足、上下部強度差異大等問題，應按照設計要求的深度復攪。將攪拌頭再次下沉到設計深度重復攪拌，以便保證粉體均勻。攪拌時的提升速度按照0.5 m/min～0.8 m/min控制。8)提升噴粉時在距地面0.5 m的地方開始減壓或停止，施工中孔口應設有噴灰裝置，防止空氣的污染。9)施工設備必須裝有自動記錄的計量裝置，在提升噴灰的過程中把握、控制和檢驗噴粉樁的質量。

1.3 灌漿法

灌漿法的主要施工要點如下:1)鉆孔。較淺的軟土，可采用螺旋結，較深則宜采用回轉式鉆機。為防止冒漿，孔徑小一些，一般為75 mm～110 mm，垂直偏差小于1%。2)制漿。根據材料試驗確定配比，選擇漿體，制漿時應注意以下幾點:按程序加料，準確計量，掌握制漿性能，控制漿量。漿液應進行充分攪拌，并堅持灌漿前不斷攪拌，防止再次沉淀，影響漿液質量。3)灌漿。灌漿是通過灌漿設備、輸漿管路，將漿液注入到目的層中。

2 翻漿

翻漿是指在凍脹性土的路段，在冬季、地下水分連續向上聚集、凍結成冰、導致春融期土基含水率過大，強度急劇降低，在行車作用下路面發生裂縫、鼓包、冒泥等現象。

路基翻漿的防治方法如下:

1)開渠排水。翻漿是由于路面經常處于潮濕狀態而使路基發軟造成的，在路肩上開挖溝寬為30 cm～40 cm的橫溝，間距為5 m左右，溝深至路面基層以下，高于邊溝底，及時把表面積水排除干凈來防治翻漿。路面嚴重坑洼的地段，還應順路面邊緣縱向修筑小盲溝或滲水井。

2)挖除換填。先將路基翻漿地段內路基一定深度和范圍內的土和稀泥挖除，換填40 cm～60 cm厚的符合規定要求的水穩性或透水性好的材料，如砂性土或碎(礫)石，換填時要做到分層鋪筑，逐層壓實，使之達到規定的壓實度標準，然后重新鋪筑路面。

3)排除路表積水。為使路表平整、無堆積物、無積雪等，盡快排除表面積水，就要及時修補路面溝槽、修補路肩坑洼。

4)換鋪粒料。首先挖除翻漿路段的稀泥，再用碎石、磚塊或爐渣等粒料進行填筑，初步整平后進行通車碾壓。或是直接填入水穩性較好的干土，當地層平坦時再填筑其他粒料，整平后進行重型碾壓。

5)設置砂樁。在行車道部位開挖出圓形或矩形的滲水井，其直徑或邊長一般為30 cm～50 cm，采取措施把井內的水掏出，掏水時應加深至冰凍層以下，當不再出現滲水現象或滲水停止后，再填入粗砂或碎(礫)石形成砂樁，根據翻漿的輕重程度來確定砂樁樁距和根數，成樁的過程應連續，并應保證樁徑和砂料不被周圍土體污染，一個砂樁的影響面積通常為6 m2～10 m2。

3 路基邊坡的滑坡

滑坡屬于山區公路的主要病害之一，開挖路塹時由于處于巖質或土質的山坡上，很有可能因為自然平衡條件被破壞或者是因為邊坡過陡，使坡體沿某一滑動面滑塌，這樣就產生滑坡。滑坡不僅掩埋公路，中斷交通，影響行車安全和公路的正常運輸，而且嚴重時還迫使放棄公路的使用，造成的損失是不可估量的。所以對滑坡進行治理是十分有效的，是非常必要的。造成滑坡的原因，主要由水害引起，因此，重視導水、排水是防止滑坡的主要措施。滑坡的治理措施:1)排水:滑坡體上及其以上的地表水，應攔截引流，可采用截水溝、明溝、滲溝等排水構造物;地下水可采用支持滲溝、邊坡滲溝及截水滲溝等措施。2)減重:在滑坡體后緣挖除一定數量的液體，以減小下滑力，此法常用其他方法配合使用，減重的棄土，應盡量堆填在滑坡邊緣，以穩定滑坡，減重的坡面，應注意整平、排水和滲水。3)支擋措施:根據滑坡的性質，可采用干砌石垛、重力式防護擋土墻、錨桿及加筋擋土墻等構造物進行處理，具體可參照擋土墻施工。

4 塌方

路基塌方一般有剝落、碎落、滑塌等幾種形式，這些形式根據其形成的條件以及原因而劃分。路基塌方的主要防治措施是:土質路堤加固邊坡可以種草或植樹，軟弱風化巖層可修筑護面墻(干砌片石或漿砌片石)，同時，還應注意排除滑塌的土石方。攔截構造物在小型崩塌地段，若基巖嚴重破壞，可采用落石平臺、落水槽、攬石堤、攔石墻等構造物。支擋構造物主要防治公路上方的危巖、危石等，應根據地形和巖層的具體情況，采用嵌補、支頂、支護、支撐等構造物進行加固。

5 泥石流

泥石流是一種突發性的，含大量泥沙、石塊和巨礫的固液兩相液體。泥石流對路基的危害主要是通過堵塞、淤埋、沖刷、撞擊等造成的，也可以通過壓縮、堵塞河路使水位驟升，淹沒上游沿河路基，或者迫使主河槽改道，引起對岸的沖刷，造成間接水毀。

處治措施:泥石流防治主要是不讓土石下山，第一，水土流失嚴重的山坡上修筑水平溝，以便恢復植被和保持水土，同時對坍塌和滑坡等現象進行必要的治理，以便產生泥石流的土石來源盡量減少。第二，坍塌滑坡比較嚴重的支溝中要修筑攔河的谷坊壩，防止溝床下切，以便控制山坡病害的惡性發展和泥石的停積。第三，泥石流溝中要選擇在上游寬闊而出口狹窄的地段修筑堤壩攔淤，在下游洪積扇的地段修筑為直溝道，以便避免泥石的堆積。

道路病害是影響道路使用功能和使用壽命的直接原因，而引起路面發生病害的原因各種各樣，因此雖然進行了大量的相關研究工作，但某些典型病害還是沒有得到很好的解決，仍然威脅著道路工程設施的安全、高效的使用。對道路病害發生的原理、發生的規律進行深入的分析和了解，在此基礎上進行有針對性地采取預防和處治措施，是減少路面病害的關鍵。

同時，道路的維修養護工作日益重要，道路工程出現的某些小的病害如果不進行處治，小的病害就會擴大成大的病害，病害日積月累形成嚴重影響路面功能的病害。因此，加強道路管理，加強巡視，發現病害及時采取處治措施，可以有效地降低大規模病害發生率。

新的高性能材料、新的處治工藝的開發對于解決道路典型病害起到重要作用。針對特殊病害開發特殊維修養護材料、開發特有處治工藝，可以使病害得到處治、減少甚至根除此類病害的發生。