探析路基防護工程類別及選擇

貴博維，程義花

（1.杭金衢高速公路衢州管理處，浙江衢州 324003；2.衢州市交通設計有限公司，浙江衢州 324000）

1 路基常見病害

（1）路基沉陷問題。軟弱土層會引起路基沉陷病害，究其原因一方面可能是填料選擇不當，或者是填筑方法不對，壓實工作不到位等造成路基承載能力低，受力發生沉陷變形；另一方面可能是由于填方前軟弱土層沒有換土處理等。較軟的土層上建造路基，遇到雨水、冰凍、積雪等溫差過大的天氣，很容易產生不均勻沉陷。路面發生病害后，往往得不到及時有效處理，加上來往車輛的載荷，雪上加霜，致使路面出現破碎掉渣等現象，最后演變成大面積的坑槽。

（2）路基沿邊坡滑動。路基滑坡通常是指路基土體整體或局部在重力作用下，沿邊坡向下滑動。造成路基邊坡發生滑動的原因很多，可能是邊坡過陡，或者坡腳掏空，導致路基失去穩定性；也可能是在填方施工中層次不合理，抑或是土壤潮濕未經處理，原地面過于光滑，同時，施工中缺少支撐與加固措施，排水系統設計不合理，壓實不足等，都是導致路基邊坡滑動的因素。所以，設計和施工中的不合理，沒有有效的質量控制手段，教條式的照抄照搬標準，忽視了施工環境的實際條件因素，為公路正常使用帶來隱患。

（3）路基翻漿。路基翻漿主要發生在冬季雨雪天氣，由于地下水位偏高或者地表排水不良，路基發生凍脹，等到溫度提升就會融化，引起路基潮濕軟弱，受到行車載荷，導致泥漿受到擠壓出現在路面上。引起路基翻漿的原因主要是路基土質不合理，排水系統出現問題，地下水位較高，或者是由于排水不夠及時，地面裂縫沒有及時有效修補。輕度翻漿路面會發生龜裂、潮濕，而中度翻漿則會引起大面積裂紋，路面松散，局部隆起，嚴重時路面會發生嚴重變形，翻漿冒泡。

（4）路基水毀。路基水毀主要發生在雨季及洪水期，公路沿線設施由于受到水的作用而遭到損壞的現象與過程，屬于一種常見的路基病害。公路雖然主要是作為交通運輸建筑物，但一旦受到水流的作用，如跨河橋梁與河道并行的公路等，又會因是水工建筑物的性質而遭遇到很多水力學問題。公路建筑物遭遇的水力學問題可分為兩類：一類是水毀，系因洪水造成的各種程度的破壞；另一類是水害，是因洪水而帶來的經濟損失。公路水害主要有：公路因洪水淹沒而中斷交通；小橋涵、路基邊溝被泥沙堵塞而需要疏通；道路被泥沙淤積而需要清除等。公路水毀從表現形式來說，主要有路基沉陷、路基坍塌、橋涵破壞、防護與加固工程損壞等4種類型。

2 公路路基邊坡損害預防和治理措施

2.1 邊坡坡面防護

公路邊坡破面防護可以減少溫度變化和雨水沖刷對邊坡造成的破壞，避免軟土表面風化、碎裂造成的路基邊坡不穩定。邊坡防護方法主要有植物防護和工程防護，還可以采用組合防護和柔性防護網，以保護邊坡的穩定性。

一是植物防護。植物防護是利用植被根系固結地表土層的方法，在坡面種植植物，來防止雨水沖刷造成的坡面迫害。植物防護可以有種草、鋪草皮和種植灌木等多種形式，有效減少水土流失，調節土質。選擇植被種類時要考慮到氣候條件、土質和含水量等因素，選用實用能力強成活率高，生長快以及根系發達的植物，同時還要考慮到植被養護問題和經濟成本等。

二是工程防護。工程防護主要包括砂漿抹面、勾縫和噴漿、石砌護坡或者護面墻、漿砌片石等防護方法，達到對坡面的有效防護，防護效果比較好，但是防護成本偏高。防護方法選用時要根據實際條件選擇適合的形式進行防護。同時，施工之前要注意表層的清理，比如雜質、浮土、風化的巖石以及松動的石塊等。

三是組合防護。組合防護結合了植物防護和工程防護的優勢，以漿砌片石和土工格室等作為骨架，骨架內種植植物進行防護，同時采用其他防護措施加以輔助，不但可以加固邊坡穩定性，防止雨水沖刷，保護水土，而且植被防護在牢固邊坡的同時，也創造了邊坡景觀，美化了環境。組合防護的方法和形式很多，常見的主要包括土工格室、拱形骨架和菱形骨架、錨桿框架梁、開窗護面墻等。

四是柔性防護網。這種防護方法是通過柔性網覆蓋包裹在坡面，防止坡面巖石土體風化、剝落等，起到加固和圍護的作用。柔性防護具有高柔性和高防護強度以及易鋪展性等特點，較剛性防護投入成本低。

2.2 沖刷防護

沖刷防護主要針對的是沿河濱海路堤、河灘路堤、水澤區路堤等的防護，以及橋頭引道、錐坡河路基邊坡堤岸等的防護。一般分為直接防護、間接防護兩種形式。

首先，直接防護的設置通常是在河灘、凸岸和臺地邊緣以及流速不大，沖刷作用較弱的地段，或者是山區河谷狹窄地段等。直接防護很少干擾原本的水流性質，通常是采用植物防護、砌石護坡、浸水擋土墻等形式，在進行防護工程形式選擇時要根據水流特性和河道特點設置。其次，間接防護的設置通常是在河床寬闊，沖刷和淤積相對平衡而且水流方向容易改變的河段，通過在河道內設置導流建筑位置，甚至必要時改變河流方向，以盡量減少甚至是消除水流沖刷對路基的破壞，保護路基的安全和穩定。

2.3 支擋防護

支擋防護最主要的形式是擋土墻防護。在石料相對豐富、墻高偏低而且地基較穩的條件下一般采用石砌擋土墻，而防護高度較高、墻身體積小時則可以采用鋼筋混凝土結構。面對地形較為平坦開闊的填方路段則可以采用加筋土擋土墻，這種形式不但造型美觀、占地節約成本較低，而且具有抗震效果。此外，砌塊擋土墻是一種新型擋土墻，采用預制塊拼裝的方式，可以實現規模化生產，非常利于施工。

3 路基的防護加固技術控制[1-4]

3.1 機械碾壓技術

機械碾壓技術往往用于雜填土地基上，或者是地下水位以上面積很大的路基壓實工程。機械碾壓技術依靠自身大型設備的重力優勢，是公路路基加固技術中應用較為普遍的技術，它通過推土機或者是壓路機等大型機械設備進行路基表面壓實，提高路基牢固性，防止來往行車造成的路基坍塌。

3.2 強夯技術

強夯技術在公路路基加固技術中應用比較早，率先在河北等多個地區試驗推廣，現在在工程加固中已經取得了顯著的成效，具有應用設備比較簡單，施工相對簡便，經濟效益明顯等優勢，可以有效解決路基軟土問題，是公路加固技術中比較常用的技術類型。

3.3 注漿技術

注漿技術是通過氣壓、液壓或者電化學等手段，把漿液均勻攝入巖土體的空隙、裂隙中，從而提高巖土體強度和抗滲性及穩定性，形成新的結構體。常見的注漿加固技術有四種，包括噴射注漿、劈裂注漿和滲透注漿以及壓密注漿。其施工設備簡單，規模小、耗資少，而且施工中占地面積小，施工靈活，同時加固深度易于控制，注漿技術震動小噪音較小，因此，在加固技術中應用較廣。

3.4 樁基加固技術

（1）碎石樁。按成樁方式可以把碎石樁分為預配式和振沖式以及錘擊式三種，其中振沖式碎石樁成樁率比較高，操作容易，被廣泛應用。碎石樁填料石料徑選擇通常是80 mm以內，避免使用過大料石。將碎石樁與軟土結合，形成復合地基達到對軟土地基的加固處理，增加地基的承載力，增強軟弱土體的整體穩定性。同時，碎石樁可以改善施工條件和工程進度，造價較低，具有廣闊的發展前景。施工中碎石樁直徑一般選擇在80～100 mm，長度范圍為6～9 cm，根據間距劃分，排列時通常是長方形或者是梅花形。

（2）擠密砂樁。擠密砂樁是將軟土層和沙樁進行擠密形成復合地基，達到路基的再次加固。擠密砂樁的施工是先將軟土路基打孔，排除一定量的軟土，再將砂土石塊填充進路基孔，利用橫向擠壓，將路基中軟土層的空隙擠密，與沙土石塊摩擦，排除空氣，之后將形成的大直徑的樁體進行搗實。如果在擠密的過程中，由于砂樁的緊實度小而導致軟土層出現了側向擠出或是地面隆起的情況，這時候都可以采用以下兩種方式進行解決：第一種就是轉而采用間隔擠密的方法；第二種則可以采用與砂石會發生較大摩擦力比如說角礫這種回填材料。

（3）生石灰樁。擠密砂樁是利用物理作用使軟土路基成為復合路基，那么生石灰樁則是利用路基中水和生石灰進行化學反應擠密土層。為了確保生石灰樁地基加固技術的順利形成，必須要在土層中打好一定數量的孔，之后將直徑在2～5 cm之間的生石灰塊填充到打好的孔中。在使用生石灰樁的加固技術后，地基的塌陷情況會得到大大的改善，并且軟土層與石灰充分的結合發生的反應，會使土層的強度有很大程度的提升，增加了土層的承載能力，從而起到加固路基的作用。

4 結語

路基的防護類別眾多，針對不同的情況采取有方向性的措施。路基防護加固對公路建設有著非常重要的作用，不僅是保障道路建設質量的根本，也是提高經濟效益的手段。因此在公路工程建設的過程中，一定要切實的結合實際，按照相關的公路制定標準，因地制宜，選擇適應的防護類型和加固方式對路基進行嚴格的維護，確保公路路基的牢固性會越來越好。

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