常见的路基病害及防治 文／牛涛 随 为公路的基本载体越来越受到人们的关 注．一方面，其施工技术的高低直接影 响着路基工程质量的优劣。稍有偏差， 聪赭 道路路基施工的重要性 为对工程质量的高标准要求。强度高、 无穷，难以根治 这会大大增加公路建 成后的养护维修费用。由此可见，必须 重视路基施工，切实保证路基工程质 路基施工的重要性，突出地表现 量，为提高公路建设的经济效益和社会 效益提供切实的保障。 将给整个工程埋下质量隐患。另一方 稳定性和耐久性良好的路基将成为路面 面．根据所在地区的差异，所产生的公 结构的良好支承体系，有利于提高路面 路病害直接影响了路基的正常使用。因 整体强度和使用性能，延长路面使用寿 路基产生的通病及产生的 原因 路基常见的通病主要有路基沉陷 此．在施工的过程中，保证路面质量和 命。同时，还可以降低路面工程造价和 稳定是关键所在，路基病害的产生不仅 公路养护维修费用。反之．若路基工程 和纵向裂缝两种造成上述两种情况的原 与地质、设计、施工等路基形成前的各 质量低劣，将给路面和路基自身留下许 个环节有关、而且也与路基形成后的养 因也各不相同引起路基沉陷的主要因素 多隐患．路面的使用品质和使用寿命会 包括：填方路基的压实处理不到位而发 因此而降低．严重的路基或路面破坏甚 生沉陷桥涵通道等构造物和路基衔接 护和管理有关，要避免路基病害的产生 对路面造成的早期破坏，必须从各个环 至会中断交通，造成重大经济损失。尤 处，因为碾压处理不到位或用材不合理 节注意，采取相应的措施，提前治理和 其严重的是路基自身存在的问题将后患 而对压实效果带来不利影响，最终导致 择，以使掺和料在配合后保持适当的酸 制，从而提高混凝土的抗冻性、抗大气 收缩．对于后期体系的抑制自收缩作用 性和活性．从而避免掺合料二次水化速 稳定性和抗渗性。另外需要注意的，施 也十分明显。 度过快、活性过高、造成过大的混凝土 工方法和使用环境不同 水胶比的控制 早期自收缩和二次化学收缩．同时又改 也要因料而宜．才能保证混凝土的最佳 善了混凝土的和易性，保证了混凝土早 孔隙结构。 结语 综上所述，混凝土自收缩的研究 虽然已经取得了丰富的成果，但也存在 期强度和后期强度的良好状态。所以， 生产高性能混凝土时最好不要单独使用 过量的高活性掺合料，如果一定要采用 骨料与纤维可以抑制自收缩 自收缩的材料是水泥，所以混凝土中 因为高性能混凝土结构中，引起 着许多亟待解决的问题。例如．对于零 坍落度的混凝土，虽然这种混凝土的水 酸性较强或活性较高的掺合料时，要注 掺入的骨料作用机理也可以像干燥收 灰比很低，但其单位体积中水泥的浆体 定加入适量磨细的碱性和惰性的掺合 缩一样，起到降低体系自收缩和约束 的用量也很低，所以它们的自收缩率的 高低与否还有待进一步研究。目前混凝 土中的含气量对自收缩的影响情况还没 料．从而也有效的降低了白收缩值：并 水泥石变形的作用。自收缩引起骨料 且可以降低组成材料的亲水性，缓解了 毛细孑Ｌ的压力。 弹性变形对抑制水泥浆的自收缩起到 定作用，而另一方面混凝土中掺入 有弄清，膨胀剂水化产生的自收缩机理 骨料又减少了水泥浆的使用量，因此 和膨胀剂对自收缩的影响情况也有待研 用性并不广泛和全面，还有许多影响因 控制水胶比可以抑制自收缩 在进行水胶比控制时，要尽量将 同等尺寸的混凝土和水泥浆相比，混 究。预测自收缩应变和应力的公式的适 混凝土中出现几率最大的孔隙控制在一 凝土的自收缩要远远小于水泥浆，由 定的范围内．不仅要尽量减少微细毛孔 此可见，骨料的弹性模量和体积含量 素尚未考虑进去。比如温度和矿物掺合 数量．增加大毛细孔和超微孑Ｌ的数量， 以减少混凝土的自收缩裂缝和毛细孔内 大大的影响着自收缩值。 料类型及掺量对收缩应变率及最终自收 纤维对于自收缩的抑制作用与骨 缩值的影响还未搞清楚．仍需作进一步 的研究。 达到降低自收缩值的目的。高弹性模量 作者单位：河北承德承朝高速公路管理处 部的含湿量，又要减少过粗的大毛细孔 料十分相似，也是约束水泥石自干燥而 数量，以满足混凝土强度的根本需求 在遵循以上原则的基础对水胶比进行控 的碳纤维或钢纤维不但可以抑制早期自 ２０１４年第８期 。月 ） 交通世界》工程・技术８９ 现代公路Ｉ ＨＩＧＨＷＡＹ一 路基发生沉陷处理软土地基的措施不当 每百公里分布高达２０～３Ｏ处．多为山 区。发生滑坡常常中断行车，给运输安 影响边沟排水，路堑地段如果排水不 或根本没有采取任何处理措施，导致路 畅，又将引发其它路基路面的病害。大 基发生沉陷在路基的施工中，土壤含有 全带来严重危害。产生滑坡的原因：既 块的岩石崩塌严重影响行车安全，如果 过多的水，填土不能满足压实度的要 存在内在因素，也有外在因素。内在因 求．为路基施工埋下沉陷的隐患引起纵 素是形成滑坡的先决条件，它包括岩土 发生在峡谷地段．有可能使交通中断。 不良地质和水文条件造成的路基 公路通过不良地质地段时和较大 向裂缝的因素包括：路基起始填筑不够 性质、地质构造、地形地貌等。外因通 破坏 宽，等填筑到一定高度才发现中线出现 过内因对滑坡起着促进作用，它包括水 偏位现象．或填筑宽度不够，则进行填 的作用、地震和人为因素等。所以，滑 的自然灾害（如大暴雨）等地区，均可 补镶边，镶边过程中．又未根据要求挖 坡是内外各因素综合作用的结果。 台阶或自下而上的分层进行填筑碾压． 基床翻浆冒泥，下沉外挤 导致项目完工后镶边出现沉陷 从而出 基床翻浆冒泥、下沉外挤是路基 现纵向裂缝清淤效果不佳，清挖软基 本体变形而引起的病害。一般发生在基 或将植被清除的过程中，边部仍有宽约 床为黏土类的路基地段．排水不良的路 １２ｍ的残留物：有的是还未将堆放的全 堑和站场比较多见。翻浆冒泥和基床下 部淤泥运至路外，就开始填土施工．造 沉外挤病害．是基床变形不同阶段的表 成路基边缘产生沉陷，从而出现纵向裂 征 翻浆冒泥导致陷槽或基床下沉，陷 缝有的路基是半填半挖的．填挖交界 槽的发展使基床抗剪强度下降，导致 处没有根据要求挖台阶和分层填筑压 路肩隆起或边坡外挤。基床翻浆冒泥 实，这样很容易引起纵向裂缝路基未 引起的轨道不平顺，恶化了列车运行 很好的压实．造成纵向裂缝的产生。此 条件，但变形发展缓慢，对行车安全 外，地勘设计工作的失误，监理工作不 影响不大。而基床下沉外挤，则可能 严格，施工单位为了抢进度赶工期，施 造成行车中断甚至列车，严重危 工工序不连续工艺不合理施工不规范等 及行车安全。 都是引起路基病害的原因。 碎落和崩塌 碎落和剥落是指路堑边坡风化岩 公路路基病害的类型 层的表面，在大气温度与湿度的交替作 滑坡 用之下，表层岩石从坡面上剥落下来， 滑坡是一种非常常见的公路病 向下滚落。大块岩石脱离坡面称为崩 害。有些区段滑坡病害较为密集，平均 塌。碎落和剥落物堆集在路堑边沟里， 能导致路基的大规模破坏。例如：泥 沼、软土地带的公路路基．因其地面低 洼、地下水位高、降水充足，土壤含水 饱和、透水性强和、抗剪强度低等特 点，当受到巨大荷载作用时，容易出现 基底向两侧挤压挤出淤泥以及沉降、沉 陷、滑动等病害。 路基不均匀沉降 影响路基沉降的因素很多，如荷 载大小、土层特性及其分布、土的应 力、或地下水的作用等。大量的调查 研究表明，路基不均匀沉降是多方面 因素综合作用的结果。一般而言．路 基不均匀沉降的主要原因有：填方路 基土体压实度不足：地基土体中存在 饱和软土层：路基刚度差异．在车的 动荷载作用下，在基床结构内可能造 成较大的附加应力，导致路基破坏。 地下水的动态变化，引起土体容重、 孔隙水压力等变化可能对土体产生较 大的附加压力。这些附加压力 能造 成填土的附加沉降：填料不均．回填 料的材料组成和性质差异 可能引起 不均匀沉降，导致路基的局部开裂或 沉陷：路基的侧向变形也是路基产生 不均匀沉降的原因。 冻土 路面冻胀 是由于冻胀作用造成 的路面破坏 主要由于路面产生了冻胀 变形．如果路面受到均匀冻胀，则冻胀 的本身不能引起多大的害处，可是由于 土的密实度和含水量的不同，及其它原 因引起的冻胀．常常是不均匀的。在不 均匀的冻胀力作用下，路面遭受到的破 坏可能性很大。 路基病害的防治 路基的勘察与设计 是地下排水 即减少地下水、农田排灌 水对路基稳定性及其强度的影响：二是 岩石路堑边坡采用锚杆挂铁丝网或高强 塑料网格喷浆或喷射混凝土以及喷射纤 维混凝土防护也有较好的效果。但考虑 到石砌圬工及混凝土防护造价高、易 路基的勘察与设计是提高勘察设 路表排水，除将路面、地面的水迅速排 计人员的业务水平，对设计路段的工程 地质情况进行全面、细致的外业调查， 加强软基处的勘察．真实准确地反映当 出之外，应最大限度地减少雨水对路 基、路面质量的影响．减少因路表水排 破损等诸多问题．从环境保护的角度出 水不畅或路表水下渗对路基、路面结构 发 建议大力推广既能改善生态环境又 美化景观的种草防护技术。 冲刷防护。传统的方法是用砌 石、抛石、铁丝石笼和挡土墙防护，改 地的地质情况 综合分析影响路基病害 和使用性能产生的损害。 的各种因素，为设计提供详细的资料信 路基防护 息。然后由设计部门参考国内外有关部 路基防护主要有三个方面： 门的设计资料结合勘察实际、现场地理 环境等设计出适合当地的设计方案。控 制路基施工过程中的测量放样．监理单 位随时随地进行抽查。 路堤填料 用于公路路基的填料要求挖取方 便．压实容易．强度高，水稳定性好 其中强度要求是按ＣＢＲ值确定，应通过 取土试验确定填料最小强度和最大粒径 路堤填料一般应采用砂砾及塑性指数和 含水量符合规范的土，不使用淤泥沼泽 土冻土有机土含草皮土生活垃圾及含腐 殖质的土液限大于５０塑性指数大于２６ 的土一般不宜作为路基填土。 填土路基压实 公路运输和市政道路路基施工 时，应严格按现行公路路基施工技术规 范城市道路路基工程施工及验收规范 要求进行路基施工时 应严格按现行 公路路基施工技术规范要求进行，并应 通过试验路段来确定不同机具压实不同 填料的最佳含水量适宜的松铺厚度和相 应的压碾遍数最佳的机械配套和施工组 织．还要有一定素质的施工队伍来具体 施工。 路基排水 水是影响路基强度和稳定性的一 个重要因素 水的侵蚀会造成许多路基 病害的。同时．从环境保护和不损害当 地农田水利设施考虑，必须做好路基排 水，形成排水系统，并与地区排水规划 相协调，防止因各种原因造成的水患 给路基、路面施工造成不必要的损失。 公路排水主要包括两个方面：一 坡面防护。坡面防护的目的是防 进后可以用高强土工格栅代替铁丝做石 止地表水流的冲刷、坡面岩土的风化剥 笼，用聚脂或聚胺脂类土工织物混凝土 落以及与环境的协调。通常措施是采用 护坡模袋做成的护面板防护受水冲击的 石砌圬工防护，混凝土预制块护坡多用 边坡．很能适应土体不均匀沉降。 在路堤边坡，连片的及带窗孔的护面 支挡防护。挡土墙用于支挡防护 墙，用于路堑边坡。但由于石砌圬工及 目前仍占主要。①石砌的重力式挡土墙 混凝土防护存在造价高、易破损等诸多 多用于石料丰富、墙高较低、地基较好 问题。现在，种草防护技术应用较为广 的场合：②钢筋混结构的悬臂式挡土 泛，边坡较高则采用砌石框格种草防 墙、扶壁式挡土墙和板柱挡土墙其受力 护．起到改善生态环境、美化景观和坡 比较合理，墙身圬工体积小，也已广泛 面防护的三重效果。石砌圬工防护的使 应用于公路路基的防护：③垛式挡土墙 用仍较普遍，混凝土预制块护坡多用在 易于调整墙的高度．并采用预制构件拼 路堤边坡，连片的及带窗孔的护面墙用 装，是一种特殊形式的挡土墙。专 于路堑边坡。破裂的或易于风化破碎的 作者单位：张家口市公路工程试验检测中心 ２ｏ１４年第８期 月 ）《交通世界》工程・技术９１
