新疆地區(qū)公路路基施工中的風險與防范

梁 彬

（新疆交通建設(shè)（集團）有限責任公司，新疆 烏魯木齊 830000）

0 引言

路基是公路的基礎(chǔ)，是路面強度與穩(wěn)定性的關(guān)鍵，它與路面共同承受著上部荷載。對于一年中大部分時間處于干旱期的新疆地區(qū)來說，進行公路路基施工時，存在的行車、自然、施工風險都直接對路基的狀態(tài)造成影響，所以必須針對這些路基施工中存在的風險采取一定的防范措施，繼而減小公路路基損壞對路面的危害。

1 新疆地區(qū)公路路基施工風險控制的必要性

隨著我國經(jīng)濟的大發(fā)展，西部地區(qū)所蘊含的巨大潛力日益顯現(xiàn)，其開發(fā)逐漸受到了重視，同時也加速了西部地區(qū)的旅游發(fā)展。公路作為連接中西部地區(qū)的主要交通基礎(chǔ)設(shè)施，近年來得到了大力新建，在公路建設(shè)中，路基成為了人們重點關(guān)注的對象之一。新疆地區(qū)地貌構(gòu)造豐富，有山地、盆地等，氣候?qū)儆诘湫痛箨懜珊禋夂颍谶@樣的地質(zhì)環(huán)境下進行公路建設(shè)時必然存在困難。目前新疆地區(qū)的公路運輸需求旺盛與公路技術(shù)革新發(fā)展之間存在的矛盾比較突出，對其造成了很大的影響，所以應(yīng)該正視目前該地區(qū)的交通運輸形式，同時以最新的技術(shù)來保證該地區(qū)公路建設(shè)的進行，為公路交通安全、暢通提供保證。

2 新疆地區(qū)公路路基常見的施工風險

新疆地區(qū)存在著河谷、高原凍土、戈壁等復雜地質(zhì)地層，在公路修建過程中存在的路基施工風險復雜多樣。

2.1 工程風險

2.1.1 路肩損壞

一些路基的頂面存在不良土質(zhì)、軟質(zhì)巖層，非常容易造成路肩損壞。一旦側(cè)溝出現(xiàn)積水或者不能暢通排水，水就向路基滲入繼而降低其承載力，最終形成路肩損壞。新疆地區(qū)經(jīng)常干旱，該地區(qū)的河流主要以高山冰川融化和積雪融化為主，特別是在每年的7到8月份，洪水集中形成潰壩洪水，具有峰值高、破壞力強的特點，最終產(chǎn)生邊坡沖溝。

2.1.2 路基沉陷

造成路基沉降的原因有很多，比如在施工時沒有對路基壓實進行良好的控制，每一層的壓實厚度過厚、在冬季施工采取的措施不當、路基出現(xiàn)漏壓、使用的工程材料不合格都會造成路基的變形、開裂與沉陷。

2.1.3 路基翻漿冒泥

如果路基頂面是黏性土，在飽水之后成稀釋狀態(tài)的泥漿，受到形成的動壓力的影響，泥漿會沿著被擠壓的道柞空隙向上涌現(xiàn)，這就是路基的翻漿冒泥。在冬季低溫下，氣溫下降，路基上部分的含水量就會增加，從而形成聚冰和凍脹；而在春季融化時，路基上部強度又會出現(xiàn)明顯的下降，受到行車作用的影響，路基會出現(xiàn)發(fā)軟、裂縫、冒泥，最終造成路面破壞。

2.1.4 路基彈簧

外界壓力的作用會造成壓實路基的下陷，土層周圍會彈起，形如彈簧抖動，最終造成路基軟塑狀態(tài)，無法壓縮體積，達不到設(shè)計壓實度繼而形成彈簧土。其產(chǎn)生的機理主要是黏性土作為填土時，由于含水量過大，不能有效散發(fā)水分，在這種情況下進行壓實就可產(chǎn)生彈簧土；或下臥層軟弱，含水量過大，在碾壓過程中，下層產(chǎn)生彈簧反映到上層引起彈簧；或者下層水分通過毛細作用，滲入土層路堤，增加了土層的含水量，引起彈簧；或過度的碾壓，使土粒之間空隙減小、水膜增大、抗剪力小、引起彈簧。

2.2 自然風險

2.2.1 公路水毀

在新疆地區(qū)常見的路基災(zāi)害就是水毀，一般情況下，路基邊坡，橋涵等構(gòu)造物懸空、塌毀等都是其主要表現(xiàn)。其產(chǎn)生除了人為因素的影響之外，存在的自然風險是其產(chǎn)生的重要原因。新疆地區(qū)氣候比較干旱，而且海拔高，地表植被分布較為稀少，地表徑流主要以冰雪融水為主，而且地下水發(fā)育，凍土層容易出現(xiàn)熱融等現(xiàn)象。由于很多大山峽谷高寒缺氧，不利于工程施工，且容易發(fā)生泥石流、山洪、冰雪及凍土融化水聚集沖毀路基路面，造成公路水毀。

2.2.2 路基滑坡

在高山河谷地帶，邊坡土層或風化巖石表層在大氣的干濕或冷熱的循環(huán)作用下，在山坡傾向公路的軟弱構(gòu)造面、巖石風化強烈的地帶，因施工、山上冰雪水浸蝕及沖刷等造成路基邊坡上土體或巖石力的平衡狀態(tài)遭到破壞，在重力的作用下沿著一定滑動面成整體狀向下滑動，形成了滑坡。

2.2.3 巖石碎落

在新疆一些山區(qū)由于地勢比較陡峭，且存在非常嚴重的巖石破碎和風化作用，那么一旦遇到大風、振動等自然現(xiàn)象，極易出現(xiàn)巖石的滾落，這種病害在新疆地區(qū)是非常常見的，由于其具有突發(fā)性且有時石塊較大，掉落產(chǎn)生的沖擊力非常強，這會對路基結(jié)構(gòu)造成嚴重的破壞。

2.2.4 路堤的凍土溶脹

在新疆與西藏接壤的高原凍土區(qū)，由于海拔比較高，而且土質(zhì)主要以鹽漬土、多年凍土或永凍土為主，受到惡劣條件的影響，該地區(qū)的路基設(shè)置得普遍較低，而一旦沒有良好的排水措施，就會由于排水不暢，影響路基的穩(wěn)定性。在春季氣溫回暖時，該地區(qū)存在的凍土層就會慢慢融化，而這一地區(qū)的公路又處于低洼地段，所以融化的水一旦流向路基，就會造成路基下沉，而天氣變冷之后又會重新凍結(jié)路基，由此就會使路面高低起伏。

2.2.5 泥石流災(zāi)害

一般山區(qū)溝谷是泥石流災(zāi)害的高發(fā)地段，在新疆地區(qū)出現(xiàn)的泥石流災(zāi)害主要以稀性泥石流為主。同時該地區(qū)日照時間比較長，多風沙，一旦形成泥石流，將會夾雜大量泥、沙、石沖向路面，最終破壞路基。新疆地區(qū)的泥石流具有低發(fā)性，但是一般規(guī)模都比較小。

2.2.6 雪害

雪崩、風雪流（風吹雪）和路面集中持續(xù)降雪形成的積雪、雪滑等都是雪害，是我國西北部地區(qū)非常常見的交通危害，這在新疆和青藏高原地區(qū)發(fā)生的頻率尤為明顯，其造成的交通影響也非常嚴重。

3 新疆地區(qū)公路路基施工風險的防范措施

3.1 路肩損壞的防范措施

路肩施工是路基施工中比較重要的一個環(huán)節(jié)，在施工過程中應(yīng)按照設(shè)計橫坡、密實度進行修整與碾壓，將橫坡的偏差控制在士l%以內(nèi)。在施工時一定要保證現(xiàn)場清潔，并將路肩當作反坡筑成高路肩，從而引導水流防止路肩邊坡沖刷。在養(yǎng)護維修的過程中，應(yīng)該自縱坡頂起設(shè)置截水明槽，每相隔15～20m，兩邊交錯設(shè)置寬30～50cm的斜向截水明槽，并使用礫石或碎石進行填滿。而在路肩邊緣則應(yīng)該設(shè)計高10cm，下寬20cm的攔水土埂，在每一條截水明槽處留一淌水口，使水集中從槽內(nèi)排出路基以外。

3.2 路基沉陷的防范措施

首先應(yīng)該對施工現(xiàn)場進行徹底清理，為路基壓實做好充分的準備，同時選用級配較好的填筑材料，然后依次進行分層壓實，每層厚度不得超過20cm。為了避免冬季施工中土壓密實不均勻產(chǎn)生的土體下沉，壓實應(yīng)該在土體未受凍的情況下進行。而一旦出現(xiàn)路基下降，路基壓實度不夠時，如果是因為填筑料不合格，則應(yīng)該挖除換土；如果含水量過大，則應(yīng)對土體均勻拋灑石灰粉或者晾曬來緩解；如果含水量較低則可以進行灑水濕潤；如果出現(xiàn)土體厚度過大造成的機械壓實能力不足，則應(yīng)該對土體進行翻挖，降低土體厚度之后再進行壓實。

3.3 翻漿冒泥的防范措施

首先，為了防止翻漿冒泥現(xiàn)象的出現(xiàn)，必須保證路基表面平整、堅實，無坑槽轍溝，路拱和路肩橫坡符合規(guī)定，邊溝暢通不積水。而在進行翻漿冒泥處理時，可以進行砂墊層鋪設(shè)，主要是在削凈泥漿的路基面完成排水橫坡之后，進行粗砂鋪設(shè)夯實，其厚度一般須超過30cm。其次，進行封閉層的設(shè)置，一般在砂墊層鋪設(shè)無法滿足工程需要時，采用該方法，其主要目的就是阻止地表水下滲，出現(xiàn)泥漿上冒的情況。該方法主要采用瀝青黏土、瀝青黏土加水泥石灰、瀝青石粉細砂、氯丁橡膠、聚氯乙烯軟板、玻璃纖維涂塑布、維尼龍涂塑布等。最后一種措施就是換土，一般是翻漿冒泥較嚴重，深度較大，兼有路肩隆起的情況時，可采用換土措施，用滲水性好的土換填基床部分范圍內(nèi)的土。

3.4 路堤失穩(wěn)引起的滑坡防范措施

對于路堤失穩(wěn)產(chǎn)生的路基沉陷，主要采用控制填土速率來對失穩(wěn)路基進行松填料清除，然后再對軟基進行加固。在對軟基進行加固之后，應(yīng)該對路基進行分層填筑與壓實。另外采用輕質(zhì)路堤也是一種方法，它的主要目的是為了降低路面壓力，通過對周圍的環(huán)境進行了解，從而采取適當?shù)拇胧┨幚碛捎诼返淌Х€(wěn)造成的滑坡。

3.5 凍土溶脹的防范措施

凍土地區(qū)的公路施工，應(yīng)保護凍土、加速融化、選擇適宜路基填料，并設(shè)置排水設(shè)施。

3.5.1 保護凍土

保護凍土是我國公路建設(shè)中使用非常廣泛的一種方法，其是在路基施工完之后，凍土仍然處于熱學穩(wěn)定狀態(tài)時，應(yīng)對凍土路基進行保護，方法主要包括：抬高路堤高度、保溫法拋石護坡和拋石路堤等。

（1）提高路基高度：在中低溫多年凍土地區(qū)，抬高路基可延緩凍土下降速率，有效保護多年凍土。

（2）保溫法：將保溫材料加鋪在路基中，利用保溫材料的低熱導性來阻止熱量進入下部土層，從而起到保護多年凍土的一種方法，但是這種方法目前采用較少。

（3）拋石護坡和拋石路堤：一般在低溫季節(jié)，熱傳遞會下降，同時隨著冷空氣的下滲，可以將大量的冷量傳到地基中，為了保證冷量交換和熱量屏蔽，可以采用拋石體來緩解，以實現(xiàn)對凍土的保護。

3.5.2 加速融化，做好排水

該方法主要是針對地溫較高、冰凍土含量較少，厚度較薄的地段。主要有人工爆破、機械鏟除等方法。在排水設(shè)施設(shè)置時，應(yīng)該盡量采用一些比較保暖、隔水性好的細粒土，以及凍脹系數(shù)較小、透水性較好、含土量小于10%的砂礫料作為路基的主選填料。在嚴格遵照施工規(guī)范進行施工時，應(yīng)該特別注意凍土工程排水設(shè)施的處理，以有效地避免坡角滯水、路側(cè)積水，防止修筑排水系統(tǒng)因施工因素而引起凍土發(fā)生熱平衡的改變。

3.6 路基彈簧的防范措施

如果出現(xiàn)彈簧路基，首先選用換土法來對填料質(zhì)量進行改善，在操作之前應(yīng)先翻開土體晾曬風干，使其達到最佳含水量，然后壓實。或者直接將彈簧土換成干土或透水性材料，如砂礫、碎石等，然后進行回填、壓實。最后是將石灰粉以及其他固化材料均勻攪拌之后加入到彈簧土中，經(jīng)過一定時間的悶料之后，吸收了土中的多余水分，降低了土的含水量，然后進行壓實。

4 結(jié)語

新疆是一個自然條件復雜多樣的地區(qū)，公路施工難度大。在特有的自然環(huán)境的影響下，公路路基施工存在風險。針對目前該地區(qū)公路施工存在的風險，采取必要的防治措施，以有效保證該地區(qū)公路施工正常有序地進行。

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