浅析公路路基病害预防与治理
2016-04-18
引言
公路路基建设中对路基的病害要思想上重视，管理上到位，设计单位、监理单位、施工单位要各尽其职，真正的做到设计理念上科学、技术上合理、施工措施上得力、建设中符合规范，这样才能减少公路路基的病害，确保公路路基的质量，保证优质公路工程的建设，确保公路建设顺利发展。
1.路基的病害类型及成因
由于路基在承受土体自重、行车荷载和各种自然因素的作用下，导致各个部位产生变形，变形又引起路基标高和边坡坡度、形状的改变，严重时造成土体位移，危及路基的整体性和稳定性，造成路基的各种破坏。
1.1 路基变形
深填、高填、半填半挖或立交桥互通匝道填方，往往会在通车一段时间后下沉。究其原因，一方面在于施工因素，如压实控制不好、分层过厚、施工措施不当以及含水量等等；另一方面在于材料因素，如最大干容重及最佳含水量有误、材料压缩系数过大、采用高塑性指数的粘性土等。出现此问题，会使路面变形、开裂或下陷；另外随着经济的发展大型超重车辆以及超载车辆的增多造成现有公路等级过低无法满足重载车辆的要求而引起的路基变形。
1.2 边坡滑塌
边坡滑塌是最常见的路基病害，根据边坡土质、破坏原因和规模不同可分为塌方和滑坡。塌方是由于土质边坡向下移动造成的。主要是由水损坏和施工不当引起的。滑坡使一部分土体在重力作用下沿某一滑动面滑动。主要原因是由于不良地质条件造成的破环。岩（土）体的力学性质决定了边坡稳定性的丧失方式，如坚硬岩石边坡失稳以崩塌和结构面控制型失稳为主，而软弱岩石则以应力控制型失稳为主。岩（土）体的工程地质性能越好，边坡稳定性越高。边坡太陡、选用不正确的倾斜层次填筑、土太湿、坡脚被水冲刷淘空。
1.3 路基沿坡滑动
在较陡的山坡填筑路基，由于路基底部被水浸湿，形成滑动面，坡脚又未进行支撑，在路基自重和行车荷载作用下，整个路基沿倾斜的原地面向下滑动，路基整体失去稳定。这是由于设计不合理，经验不足，在目前公路的标准规范的具体运用上存在两个误区；一是认为公路就是标准越高越好，在设计和建设中都刻意追求所谓高、大、全的标准；二是在执行标准时教条化，不是因地制宜运用指标，而是千方百计让地形、地质等自然环境适合标准。由于上述两个认识上的误区，导致在建设过程中高填深挖路基增多，高路堤和高边坡增多，随之也就造成路基沿坡滑动的病害增多。
1.4 路基沉陷
软土地基上修建的路基沉陷比较多，这是由于软土具有含水量大、抗剪强度低、承载能力低的特性。在软土上修建路基或桥涵构造物基础易出现压缩沉降、滑陷、坍塌等现象，应采取预压方式至使沉降稳定，再调整纵断，以满足使用要求。造成路基沉陷有施工不当的原因，随着各种工程活动的次数频繁和规模扩大，对公路边坡稳定性的影响越来越显著，特别是各种不当的工程活动引起的边坡、路基失稳沉陷事故经常发生。对边坡、路基稳定性产生明显影响的活动包括削坡、坡顶加载、地下开挖等，另外.养护不善也会造成这种现象，路面病害处理不得力或交通安全设施维护不及时，病害在车轮载荷的反复作用下，向四周扩散、破碎、掉渣，形成大面积坑槽沉陷。损坏的交通安全设施会给过往车辆的行驶安全带来隐患，尤其是夜间造成的车辆损坏及交通事故。
2.公路路基的主要病害的预防及治理策略
2.1边坡垮塌的预防及治理措施
对于非自然因素造成烦人边坡垮塌，必须做好预防措施，实现事前控制。设计选线时，尽量避免可能产生大型垮塌的地段，路线应选择在垮塌区域以外的地带通过，以使路线与陡坡坡脚之间留有适当的距离以便于防护工程的设置。对于人为施工因素要做到：施工时要严格按照有关施工技术规范的要求进行操作，要注意控制好爆破的装药量，严格按照光面爆破的相关技术工艺进行爆破施工；路基边坡开挖与防护必须同步进行，开挖完成一级就要防护一级，确保岩土体能及时覆盖和封闭。要注意做好路基边坡的排水设施建设，不能让自然流水直接冲刷边坡，边坡开挖前要先进行截水沟的施工，防止水流冲刷边坡；同时要根据工程实际的地质条件来设计相应的路基边坡坡度和边坡防护设施，在地质比较松散的地段，应避免设计大陡坡边坡，应采取适当的防护措施，以维持山体的原有平衡。
2.2路基沿坡滑动的预防及治理措施
常见的防止滑坡的措施有：主要是针对不适宜植物生长的土质填、挖方边坡或风化严重、节理发育的岩石路基边坡等采取工程防护措施即设置人工构造物防护，有护面墙防护、干砌片石防护、浆砌片石防护、水泥混凝土预制块防护、锚杆防护、挡土墙以及土工合成材料防护等措施处理，不让地表水漏入滑动面内；在滑坡体未处治之前，禁止在滑坡体上增加荷载；对于挖方路基上边坡发生的滑坡，应修筑一条或数条环形水沟，以截断流向滑动面的水流；对于填方路堤发生的滑动，可采用反压土方或修建挡土墙等方法处理；对于治理路基发生的滑动，可修建河流调治构造物；滑坡表面处治可采用整平夯实山坡，填筑积水坑，堵塞裂隙或进行山坡绿化固定表土，植物防护就是在边坡上种植草或植树，以减缓边坡上的水流速度，利用植物根系固着边坡表层土壤以减轻冲刷，起到固结和稳定边坡的作用，从而达到保护边坡的作用。
2.3路基沉陷的预防及治理措施
公路路基防治沉陷的控制措施一般有：换土法，使用新材料法和一些辅助工程法。
（1）将路基土石置换
将路基原有松散土石换填成砂砾，砂砾具有水稳性好，易压实，压实后沉降量小等特点，因此，用其作为桥涵台背填料可以起到过渡作用，使桥涵沉陷与路基沉陷呈现连续性，从而可以避免桥头跳车病害的发生，此外，砂砾用于不良地质路段基底处理，其效果也十分明显；
（2）采用新型材料的土工格栅
高强度塑料土工格栅是一种新型土工材料，它具有强度高，尺寸稳定性好、耐腐蚀、适应温度范围广、优异的老化性能、重量轻、搬运方便，易于安装等特点。由于其所具有的以上特点，在公路路基填筑过程中将其填筑于路基之内，可以起到防止软土地基的不均匀沉降作用，使路基在沉陷过程中起到连续过渡的效果。这样就会提高路基的承载能力，减少或消除包括沉陷在内的病害发生，格栅在路基土中起到了加筋网格骨架的作用。
（3）灌浆法治理
其实质是用气压、液压或电化学原理，把某些能固化的浆液注入天然的和人为的裂缝或孔隙，以改善各种介质的物理力学性质。灌浆的主要目的是：降低渗透性，减少渗流量，提高抗渗能力，降低孔隙压力；封填孔洞，堵截流水；提高岩土的力学强度和变形模量，恢复混凝土结构及圬工建筑物的整体性。
3.结语
路基是公路的承重主体，其作为道路的基础，在公路工程中起着重要作用，其工程质量的好坏，直接影响到公路使用品质、旅客的舒适以及正常的行车安全。因此相关技术人员和施工人员必须认真思考一些主要病害的成因，想方设法的减少其发生的概率，为我国公路建设的发展和人们的生命财产安全做好充分的保障。
