軟土地基路面的養護處理

牛燕璐

（長治公路分局，山西 長治 046000）

0 引言

軟基處理一直是制約高等級公路建設發展的一個難題，盡管學術界和工程界長期以來進行了不懈努力的研究和實踐，也取得了一些有益的結論和經驗，但由于地質條件的隨機性、應用條件的多樣性，以及問題本身的復雜性，使得軟基處理的質量控制問題具有很強的區域性特點，而且無論在理論研究方面，還是在工程應用方面還有許多問題需要解決。

謝福壽分析了高速公路軟土路基處理對策，為軟土路基處理方法的正確選用提供思路[1]；李西斌進行了高速公路軟土路基沉降預測方法現狀探討，認為有限元方法預測軟土地基的沉降是好的發展方向[2]；王引生進行了高速公路軟土地基沉降問題分析，得出了計算最終沉降以公路系統公式為好，推算最終沉降以指數曲線延伸法為佳[3]；劉輝對國內外常用的軟土地基處理加固方法進行了論述，對以后高速公路軟土地基施工，確保公路路基的強度和穩定性具有一定的借鑒意義[4]；杜海偉進行了長短樁復合地基在高速公路軟土地基處理中的應用分析，得出了在處理深厚軟基時，長短樁復合地基較其他軟基處理方案有較好的經濟和技術優勢[5]；史啟超對塑料排水板、碎石樁和剛性樁三種方法處理軟土地基效果進行了比較分析，結果表明采用塑料排水板處理軟土地基時，路堤最易發生失穩破壞，采用剛性樁處理軟土地基時，路堤穩定性最高[6]；郭朝輝進行了高速公路施工中軟土地基的處理技術探討，并對軟土地基的處理提出了相應的措施[7]；石照青進行了鹽湖地區鹽漬化軟土地基沉降監測分析，監測分析成果對工程實踐有重要的指導作用[8]。

1 工程背景

某高速公路沿線范圍內普遍分布有軟土層，該類軟土層除具有含水量大、壓縮性高、滲透性低、天然強度低等特性外，在物理力學指標、土層分布以及土體結構性等方面還具有明顯區域性特征，這些給軟基處理本身就帶來了很大的難度。

雖然施工時采用了相應處理措施（包括排水固結堆載預壓法、動力固結處理法、電滲+水載處理法、塑料排水板+強夯+水載預壓處理法、袋裝砂井法等），并鋪筑了試驗路，但根據現場考察的結果，不均勻沉降情況依然存在，嚴重影響了行車舒適性和安全性，部分沉陷嚴重路段甚至挖至基層后重新鋪筑。該高速公路自2007年底通車以來，軟基路段發生差異變形，引起路基的不均勻沉降，其上覆路面中的半剛性基層和瀝青面層產生附加彎拉應力，附加彎拉應力和行車荷載應力共同作用下加劇了路面結構的疲勞破壞，如圖1所示，宏觀表現為瀝青混凝土路面的裂縫、沉陷、波浪、跳車等病害。

因此，如何針對軟土地基不同的沉陷狀況提出有效的辦法，延長公路的使用壽命，是亟待解決的問題。

圖1 路面沉陷

2 軟土路基路段病害養護處置

根據收集到的軟基路段不均勻沉降病害處理資料，統計了2008年、2009年和2010年該高速公路針對沉降病害的處治類型及對應的材料數量，結果見表1。

表1 逐年處治類型及數量表

由表1可以看出，某高速公路針對不均勻沉陷路段的處治措施主要是加鋪調平層或銑刨后加鋪調平層，2008年對軟土地基不均勻沉降產生的路面病害處治最多，其次是2009年，2010年最少，分析原因可能為：軟土地基路段處理方法如排水固結堆載預壓法、電滲+水載處理法等都需要一定的處治時間，但由于此高速公路工期緊張，處理時間不足，2007年底通車后，除了受面層、基層及土體自重的影響，還要受到車輛荷載重復作用的影響，使土體產生進一步的壓縮變形，隨著使用年限的增加，這種壓縮變形越來越小直至消失，由此導致的路面病害越來越少。

路面沉陷及變形的發展是一個漸變的過程，當沉陷及變形積累到一定量時對行車的平整舒適有明顯的影響，此時，無論沉陷及變形是否穩定都必須進行養護。因此，應加強觀測，以確定沉陷及變形處治的合理路段、措施與時間。據研究表明，當車輛以100 km/h速度行駛通過縱向10 m范圍內沉降量大于3 cm的段落時，將有明顯的跳車感覺。因此以此指標為原則確定是否需要進行養護，總體上養護方法主要分為3種：a）加鋪調平層后鋪瀝青混凝土面層；b）銑刨原瀝青混凝土面層，撒黏層油后鋪瀝青混凝土面層，若基層損壞時，應挖除損壞基層并進行修補后加鋪面層；c）挖除全部的原路面結構后加鋪基層和面層，若土基承載能力不足時，應對土基采取適當的處理措施。通過對軟土地基路段路況調查表明，適合此軟土地基路段病害處治的措施只有前兩種。

2.1 基層處治

對于由基層結構破壞而引起的沉陷，必須先將基層處治好，然后才可修復面層。基層補強處理的主要方法是銑刨原有破壞基層，重新加鋪與原路面材料相同的新基層，然后再鋪筑面層混合料，但橫、縱向銜接處需特殊處理。

2.2 加鋪調平層和瀝青混凝土面層

調平層可直接在沉陷的舊瀝青混凝土路面上進行局部加鋪。當原有路面沉降量較小（縱向10 m范圍內沉降量小于3 cm），基層狀況良好時，可以采用瀝青混凝土或瀝青碎石作為調平層對舊路面進行處治后加鋪瀝青混凝土面層。

3 結語

以國內某高速公路軟土地基處理為工程背景，分析了軟土地基路段的病害問題，在往年處置方法的統計基礎上提出了該具體軟基病害問題適用的處理方法，供以后處理類似軟土地基時參考。