高填方路堤的病害及其防治措施
2015-07-23
山嶺地區(qū)大填大挖路基較多，每公里三個以上構(gòu)造物，又因控制出人的封閉式交通多為立體交叉，必然造成路堤高度增加，工程量大，技術(shù)難度也大，公路病害增多。在高速公路安全，快捷，舒適的要求下，這一問題就更顯得突出。
1病害的種類與形式
{1}路基不均下沉，造成路面不平，表面積水，跳車，加速路基，路面的早期損壞。
{2}路基邊坡失穩(wěn)，局部滑塌，造成路面裂縫
{3}路基整體下沉，在與構(gòu)造物及橋涵銜接部位形成錯臺而跳車。
{4}中央部分隔帶排水不暢，雨水滲入路基，造成土基軟化，強度降低。在寒冷地區(qū)的北方，還有凍害，路基若為透水性的土，滲流水在路基流動也會帶著細(xì)小土粒，使土基空隙率增加，加劇路基下沉，造成路面的早期損壞。
{5}樁式橋臺基礎(chǔ)，前墻多為漿砌片石的護(hù)坡，在車輛荷載水平方向的沖擊力作用下，土基位移下沉。
2病害的原因分析
{1}原地面土基密實度小，承載力低，壓縮變形大，若為不良地質(zhì)路段，承載力大多小于0.1Ma。壓實土基容重為1 800kg/m3的情況下，當(dāng)填方路基達(dá)到6m高時，對原地面產(chǎn)生的壓力為0.11MPa說明路堤大于6m的填土高度，將超過原地面的容許承載力，原地面土層會產(chǎn)生豎向及橫向的位移，造成路基下沉。
{2}路基填筑的土質(zhì)不均勻。大多是由于借方或利用方，因取土的層位不一樣，也有個別“一步換三土”的復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造，加上施工管理不夠精細(xì)，造成一層土質(zhì)不完全均一，引起不均勻下沉。
{3}寒冷地區(qū)的地方，一般路面頂往下0.8—1.2m為路基土的聚冰帶，土基含水量大，凍脹，春融使原以壓實的土基發(fā)生變化，這樣反復(fù)凍融循環(huán)，約5—10年，路基土的密實度才趨于穩(wěn)定。在這段時間內(nèi)路基也將產(chǎn)生不均勻的沉降。
{4}路基在自重與行車作用下土粒間的重新就位以及固結(jié)作用逐步穩(wěn)定下來，雖然其相對變形較小，但因路堤高，累積變形相對大一些，下沉就必然明顯。
{5}原地面或淺層下臥層為軟土地基，設(shè)計或施工不到位，處理不當(dāng)，均會造成路基沉與位移，橋頭引道往往有原老河溝，老河道，又多為不良地質(zhì)，未采取特殊設(shè)計或處理不當(dāng)都會造成較大的位移變形及下沉。
{6}水稻路段，排水或?qū)ΨN植土處理不當(dāng)，路基下沉也比較明顯，。
{7}橋頭引道路基是施工的薄弱段，常常因為留的長度過短，故橋頭引道路投原地面土質(zhì)大多較差，路堤一般較高，在綜合因素作用下，下沉量比一般路基大。
{8}路基內(nèi)由于滲水或地下水水位的變動，滲流水的流動將會帶走土基中的細(xì)小沙粒，致使土粒位移下沉。
3 高填方路疾病害的治防措施
路基是公路工程的基礎(chǔ)，路基有了病害，往往是一壞壞三層，即路面層，路面基層和路基層。維修通過常需要“大開膛”難度大，工作量也大，必須從設(shè)計源頭抓起。高速公路的高填方路段應(yīng)單獨作特殊處理，精心設(shè)計，精心施工。
{1}加強對高填方路段的地質(zhì)勘查，查明軟弱土層的部位與深度，水文地質(zhì)情況的探測，即鉆孔取芯，地質(zhì)雷達(dá)，物探，電探等，并做好土樣的固結(jié)，壓縮試驗，物理學(xué)性能及有害物質(zhì)的分析，為設(shè)計方案及施工工藝提供充分的數(shù)據(jù)。
{2}普通土填筑高度大于15m的路堤，個別行車道時有發(fā)生縱向裂紋設(shè)計時應(yīng)對路堤進(jìn)行穩(wěn)定性驗算。如果原地面為軟土地基，采取加固措施的同時，必須做不同方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。當(dāng)路段較長時應(yīng)在初步設(shè)計階段考慮地質(zhì)選線的比較方案。
{3}對于路堤穩(wěn)定性驗算，設(shè)計時應(yīng)根據(jù)土方調(diào)配確定路堤填筑的土質(zhì)，再根據(jù)地形及原地面土質(zhì)確定滑動面的興衰進(jìn)行穩(wěn)定系數(shù)的驗算，一般有四種圖式，如圖所示。
設(shè)計穩(wěn)定系數(shù)應(yīng)大于1.25；根據(jù)需要可在8~10m設(shè)置邊坡平臺，寬2m，以增強穩(wěn)定性。
{4}寒冷地區(qū)的北方，為減少路面頂一下0.8~1.2m處聚冰帶對路面凍害的影響，可選用砂性土填筑路堤或用凍脹極小的填料，其下可用土工織物鋪筑防淤層。
{5}橋頭引道段的軟土基層大于5m時，宜選用粉噴樁進(jìn)行處理。間距約1m,軟土層小于2m時，可選擇換填處理；軟土層在3~5m時，也可采用井字形換填砂礫的處理方法，間距1~1.5m，砂礫層寬1~2m
{6}路線穿過塔頭甸子（即濕地），可直接用砂礫填筑50~80cm，以滿足壓路機(jī)能進(jìn)行碾壓。其它可用一般土填筑，必要時兩側(cè)作3m寬的反壓護(hù)坡道。
{7}施工組織設(shè)計中，高填方路段以及不良地質(zhì)路段，盡可能早開工，早完成，延長自然下沉的過程，必要時可用預(yù)壓荷載，加速下沉。
{8}施工過程中，已發(fā)生下滑引起路基縱向裂紋的，可在坡腳加設(shè)2~3m高的擋墻，也可用預(yù)制的30*30的鋼筋混凝土（樁長7~9m，間距約1m）打入路基，即支撐有擠密的方式加固路基，施工時間短，效果也不錯。
{9}縱坡大于10%，橫坡大于1：10的高速公路均應(yīng)挖成臺階，自下而上分層填筑壓實。
{10}水稻田路段，應(yīng)排水疏干，清理種植土，換填50cm的砂礫，兩側(cè)應(yīng)做好漿砌邊溝以及排灌水田的涵洞。
{11}換填好土困難的不良路段，也可以用固化劑，摻白灰等方式加固土。路基填土的土質(zhì)當(dāng)液限大于40，塑指大于18時，同樣可用固化劑，摻白灰等方式進(jìn)行處理。
{12}為防止高路堤邊坡沖刷造成水土流失，可種植紫穗瑰，刺瑰等小灌木，效果較好。兩側(cè)綠色生態(tài)環(huán)境與周邊景觀相協(xié)調(diào)，達(dá)到邊坡穩(wěn)定又自然美觀 。
