高填路堤病害及其加固技術應用

萬海燕　何亞明

摘 要：在高速公路尤其是山區高速公路建設中，高填路堤病害問題一直困擾著工程界。造成路堤不穩定的因素眾多，不良地質、填土不密實，邊坡防護不當等都可以造成邊坡失穩，進而形成不穩定的裂縫，影響公路質量，嚴重時甚至影響交通安全。本文對高填路堤病害問題進行了探討。

關鍵詞：高速公路 高填路堤 加固技術

中圖分類號：U416 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）08（a）-0045-01

隨著經濟的快速發展，我國高等級公路建設十分迅速，然而由于我國在防護工程方面研究基礎薄弱，雖然公路被建成，但質量問題令人堪憂。如沈大、京石等高速公路均出現過水毀現象。其實隨著技術的日益先進，水毀現象已經少了很多。就在十多年前，內蒙古爆發特大洪澇災害，不僅人民的生命財產受到嚴重損毀，就連高等級公路也未能幸免。東部地區數百條公路和橋梁受到不同程度的損毀，其直接經濟損失高達1.07億。這樣嚴重的問題不加以解決，那么國家每年都要受到巨大的經濟損失。

1 高填路堤病害防治的必要性

隨著經濟由東南沿海向中西部的蔓延，“開山填谷”解決山區高速公路工程建設的項目日益增多，高填路堤的問題就更加突出。在公路建設完成以后，隨著時間的推移和汽車荷載作用，填土密度及固結發生改變，產生了不均勻沉陷或局部沉陷，特別是在填挖方接頭處，這種現象更加顯著。路堤長期曝露在自然環境之下，受水、空氣、溫度等自然因素的影響，發生物理力學性質的改變。如：浸水溫度變大，強度降低；水、溫度影響加劇巖土風化；溫差作用形成脹縮循環，濕差作用干濕循環，使路堤強度變低；地表水沖刷、地下水入侵等都可能引起路基病害。這些病害會導致路基強度下降，濕軟地基容易產生沉陷。對高填路堤進行整體治理有以下好處：（1）在路線跨越深溝時采用高填路堤方案，能加快工程進度，從而使高速公路建設上跨上一個新的臺階。（2）在跨越黃土地區各種沖溝時采用高填路堤方案，能夠解決黃土地基的各種弊病，使各項技術指標更加合理，產生更大的經濟效益。（3）加筋法可以使邊坡更穩固，從而減少工程土石方量和占地面積，降低工程造價。這對高等級公路尤其是山區公路尤為必要。

2 高填路堤病害的預防措施

路基是公路的基礎，其受到破壞后維修難度大、工作量大，對交通影響也很大。因此要做好高填路堤的預防。

2.1 保證路基寬度

應該嚴格按照設計規范來施工，同時要對觀測點沉降及位移資料加以分析，確定施工速度以及碾壓寬度，還要按其施工后沉降量預留一定寬度，這樣在出現沉降后不至于實際寬度小于理論寬度。

2.2 選擇合適的路基材料

理想的選擇材料是穩定性好、壓縮性小和便于施工的土石材料。在施工時不僅要考慮經濟性，還要考慮填料的性質。要分層填筑，每一層須采用同一種填料。為了保證更好的加固效果，還可以在路堤中加筋，這樣具有更好的效果。

2.3 處理好填挖結合部

填挖結合部位是最容易出現沉陷，造成病害的部位，一定要嚴格按照施工工藝來完成。當填方區填至路槽底以下6～8 m時要設置土工格柵，一般做4層，每層1.5～2 m間距，這樣可有效防止不均勻沉降。

2.4 要符合高填方路基的路床要求

路床土質應均勻，在達不到要求時必須采取針對性措施，以達規定強度；如有樹根、草皮等雜物時應及時清除；地表水影響路基時，可采取引排措施或用結構穩定的片石、沙礫填充，保證一定地透水性。

2.5 確定邊坡高度，做好坡面加固

邊坡設計要合理，在邊坡過高時應每隔8～10 m設一個寬1～3 m的平臺；如果使用透水性材料做邊坡，可適當提高邊坡陡度。

2.6 做好坡面的加固防護

主要是防止雨水沖刷、溫差、溫度等因素影響，提高路基的整體穩定性，同時兼顧一定的美化環境的要求。生物防護和礦料防護是兩種最常用的方法。植物防護可以美化路容、凈化環境，但宜選擇在坡高不大、坡面較平緩的坡面。網格固定播種是一種較好的防護方式，先在邊坡引入土工格柵，再在柵格內種上草種，這樣既克服了單純草皮長時間容易被沖刷掉的弊端，也更加經久耐用。這種方式具有良好的耐久性，可長期有效地防止邊坡被雨水沖毀。

2.7 嚴格按照設計規范

高填路基是基礎工作，必須對每一個施工環節加以重視。在施工過程中要嚴格按照設計圖紙來施工，填筑材料遵循適用、經濟原則。一般采用機械作業，保證順利施工，同時盡量避開雨季施工。

3 高填路堤病害的整治措施

在自然環境因素及汽車重復荷載的作用下，路基容易形成整體下沉或局部沉陷，在產生嚴重病害后就要進行有效處理，其具體方法有以下幾點。

3.1 換土復填法

一般是局部沉陷，下沉面積不大，可采取這種簡便方法。將病害部位的填土全部挖去，然后更換符合規范要求的新土，一般是級配較好的砂礫土進行回填；挖補面積要比病害部位大且形成逐層的臺階狀；機械壓實，高度比原路基高出2個百分點。

3.2 固化劑法

如果路基填料受到限制并且填筑量不大時，可在原材料的基礎上加入一定比例的固化劑，重新回填。這種方法在我國已有應用，效果不錯，值得一試。

3.3 粉噴樁法

在處理高度不超過10 m的路基下沉病害，這種方面十分理想。用機械將固化劑與地基軟土進行強制攪拌，兩者間發生一系列反應后強度、剛度大大增加，形成的復合地基來承擔外荷載。

3.4 灌漿法

灌漿法是利用液壓、氣壓或電化學原理將漿液均勻地注入地層中。漿液會與土粒或裂隙膠結在一起，形成一個結構強、化學穩定、防水性高的結合體，從而有效地承擔外荷載。這種方法已經得到廣泛應用且效果非常顯著。

3.5 土工格柵法

在路基下沉不明顯且只出現縱向的開裂時，可采取土工格柵法。將病害處瀝青路面對稱切開，鋪設玻纖土工格柵，用鋼釘固定，最后恢復瀝青路面。這種方法簡便實用，經濟可靠，并且有較好的抑制沉降作用。

4 結語

綜上所述，高填路堤病害的發生、發展是遵循一定規定的，如果能抓住這一規律，對癥下藥，完全可以在病害產生前進行解決，從而避免災害帶來的損失。根據高填路堤形成機理和邊坡穩定性現狀、發展演化規律的調查、分析，一般主要遵從以下原則：一是針對性原則，即找到病灶所以，有針對性地實施治理，從根源上將病害徹底拔除；二是綜合性原則，造成邊坡失穩的因素十分多，針對性對癥下藥還不夠，要把多種因素綜合起來加以防治，如將加固工程、生物工程和行政管理結合起來，才能產生理想的治理效果；三是及時性原則，一旦發現苗頭，立即進行處理，且不可等事態發展到非治不可的地步，亡羊補牢并不是最好的解決方案。根據災害特點，力爭做到“一經發現、立即治理、治早治小、力求根治”。

參考文獻

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