公路路基水毀修復工程施工技術

顧 軍

（甘肅博通工程咨詢有限公司，甘肅 蘭州 730030）

0 引言

我國國土遼闊，地形復雜多變，公路路線經過的地區在地質、水文及氣候等諸多自然條件方面存在差別，降雨量也不盡相同，南、北方地區年降雨量分別1000～200m、400～1000m 左右，西藏、湖北、湖南、廣東等是公路水毀較嚴重的省份[1]?？偨Y既往各地區公路毀壞問題的發生情況，發生其存在一定規律，南、北方公路毀壞問題分別集中發生在春夏、秋季。一段時間內的持續降雨會對公路造成較大破壞，情節嚴重時造成交通中斷，甚至導致人員傷亡事故。應分析水毀路基的成因的分析，通過實施適宜的修復技術，減少或規避不良因素形成的影響。

1 公路路基水毀修復施工前期工作

1.1 現場調查

調查內容主要有地形、地貌、水文地質級周圍環境等，并掌握降雨和地下水情況，比如年降雨量、地下水活動狀況等，將巖土性質、地基坡度、軟弱夾層厚度等設定為重點調查對象。通過調查掌握路基失穩工點的水毀類型與面積、發展過程、路基防排水設施布置及應用情況等。通過梳理、分析現場調查信息，初步確定造成不同工點位置水毀路堤的直接誘因。

1.2 進行縝密的地質勘察工作

即在各水毀路堤路段，運用地質鉆勘法掌握路堤填土及地基地質構造、土性等指標，掌握斜坡地基的具體地質條件。常規試驗檢測路堤填土，獲得穩定性分析時所需的力學參數。

1.3 計算與分析穩定性

參照地質勘察結果與路基建設資料，搭建水毀路基邊坡穩定性結構計算模型，選出典型斷面建設力學計算模型。面對不同的工況、地質條件及幾何形式，選擇適宜的計算模型去計算分析其穩定性[2]。

1.4 設計修復方案

應結合公路工程用途、地質條件等，設計相應的水毀修復方案，并和清方減載或他類能替代修復結構的方案進行比較、選擇。

1.5 確定施工方案

依照穩定性測算結果，參照本地段地形、地貌特征，整體分析經濟性、技術性及環保性等因素，利用回填、加筋、抗滑支擋加固、布置排水設施等進行處理。

2 路基水毀修復工程常用工法

2.1 擋土墻

（1）重力式：主要利用墻身自重承受土側壓力，進而維持穩定狀態。有屈才方便、形式簡易、施工簡單、適應范圍寬廣等特點。通常應用漿砌片石。墻高較底（≤6m）時可以采用干砌，如果修復工程所在區域石料供應不足時，則可以利用砼澆筑代替。因為其斷面規格相對較大、墻身偏重，故而對地基承載能力提出較高要求。

（2）衡重式：這種擋土墻上、下墻背之間設有衡重臺，衡重臺上填土重力及墻身自重共同維持穩定。和重力式墻相比較，其斷面規格較小，由于墻身陡直、下墻墻背呈仰斜狀，故而可以降低墻高及減少基礎挖掘量，但對地基承載能力同樣提出較高要求，通常被用作路堤墻、路塹墻等。

2.2 錨桿擋土墻

主要由鋼筋砼肋柱、墻面板與錨桿，利用錨桿自身拉力去維持穩定性，肋柱、擋板均可以采用預制方法制得。部分工況下，可以結合地質條件及工程運營需求等，嘗試應用無肋柱

式錨桿擋上墻。這種技術方法在多數地區巖質或土質邊坡加固施工中表現出較高適用性，可以嘗試應用單級或多級墻，在多級墻的上、下級之間可以增設平臺，將各級墻高控制在8m 之內，總高度≤18m[3]。

2.3 加筋土擋土墻

這是墻面系、拉筋與填土構成的擋土構造，利用拉筋與填土之間形成的摩阻力去維持墻體的穩定性?？梢詰娩摻铐虐遄鳛閴γ姘?，鋼筋砼板條、鋼帶或復合式拉筋帶等均可以作為拉筋。這種擋土墻多被用在石料缺乏區域，作為柔性結構，其對地基承載力提出的要求并不高，在地基輕微變形額度工況下也能表現出較高的適用性，通常對墻高不做限制。

2.4 鋪筑土工格柵

利用加筋技術方法去建設公路路堤，可以嘗試把路堤邊坡制造成陡坡，能夠較好的滿足差異化的荷載要求，可以選用各類原地土作為填料，明顯短縮工程修復時間，減少資金投入量。和傳統沒有加筋的路堤相比較，應用土工格柵加筋處理后，節省的填料與占地面積均在50%以上。

加筋法施工技術要點有[4]：（1）整頓工程場區，要求坡底平整度局部高差≤10 cm；（2）合理設定筋材鋪筑范圍與方向；（3）鋪設筋材：先依照設計長度對其進行截斷處理，確保筋材的縱軸向應力和主要受力方向一致；沿縱軸方向鋪設筋材時不建議布置接頭縫，如果一定要設置，則要將搭接長度控制在0.3m 以下，利用鉛絲捆綁牢固。（4）連接和固定筋材：先錨固鋪設在挖方端的筋材，而后逐漸到設計的填方段位置，拉緊筋材，使其產生2～4%的伸長量；當筋材順沿橫軸方向鋪設形成接縫時，利用塑料帶捆綁，綁扎間距以1m 為宜；確認筋材鋪設好以后，每間隔1.5～2m 利用U 形錨釘將其固定在地上。（5）土料回填：針對鋪設好的筋材，盡早對其進行進行回填覆蓋處理，以防長時間日曬引起老化問題，要求選用的回填土料粒徑不可超過碾壓層距的50%；筋材兩側的回填在前，形成縱向站臺或者交通道，而后再逐步擴展。（6）回填料找平、碾壓：采用機械設備或人工方法找平，加強局部高度差的控制，不可＞5 cm；碾壓從兩側朝路堤中心進行，壓路機應沿著路堤縱向行駛，不可出現橫向碾壓的情況。各個碾壓層碾壓結束后，均要抽樣檢查壓實度，通常要求密實度＞90%。

2.5 土釘墻

通常是土釘、墻面系組成的結構。通常將其用在破碎軟弱巖質邊坡加固領域中，但存在地下水發育或邊坡土質破碎情況時，不建議應用這種方法。單級墻墻高≤12m，而采用多級墻時，建議在上、下墻之間加設平臺，各級墻體高度≤10m，高高度≤20m。

2.6 注漿法

這種技術方法加固公路路基的原理可以做出如下闡述：利用液壓、氣壓或電化學的機理，利用注漿管將漿液均勻的灌注至地層內，漿液利用填充、滲透與擠密等方法，驅走土顆粒之間或巖石裂隙內的水分、空氣等后“占位”，人工控制一段時間后，漿液把初有松散土粒或裂隙膠結成一體，打造出一個結構新穎、強度大、防滲性好的“結體石”[5]。當下，針對公路填方路基，可供選擇的注漿形式較多，包括滲透、劈裂及壓密等。注漿加固技術方法有很多優勢，包括配置設備簡單、適用性強、占地面積小、容易控制注漿深度、施工工期較短暫、見效迅速、噪聲偏小、經濟效益較理想等。

在注漿過程中，應加強灌漿點順序的控制，盡量減少漿液浪費量或朝向路基加固范疇之外的擴散量，加大對各位置的巡視檢查力度，如果發現跑、冒、漏、串、溢漿等情況，則可以應用如下方法處理：一是適度減少灌漿壓力、速率，對表面進行封堵，科學調整漿液配比等，要迅速處置，短縮灌注間斷期；二灌注階段降壓后，利用干稠樣水泥漿封堵漏漿位置；三是將適量固化劑注射在漏漿部位，促進其快速凝結過程。如果注漿施工時，發現地面出現隆起現象時，要快速調整注漿壓力與速率，并剖析以上現象的成因，適度降低下個注漿地段的注漿數量。

2.7 綜合修復法

路基水毀修復時，利用單一工藝技術通常很難取得理想的修復效果，此時就需嘗試應用綜合的修復技術，實質上就是組合使用以上各項修復技術，具體是參照路基水毀工點的地質、水文等條件應用最佳的組合式修復方案。圖1 是一個基礎性的綜合修復技術組合情況[6]。坡排水設計施工時重點是建設出完整的排水系統，利用其截住坡面范疇之外流向公路的地表徑流與地下水，規避出現流進坡體的問題，并且要盡早排除或疏干坡體范疇中儲留的積水?；谕晟频呐潘到y設計，聯合應用減載和支擋工程，能較好的加固路基邊坡。

圖1 水毀綜合修復設計圖

3 案例分析

3.1 工程概況

某公路路基外側是最大高度大概11m 的衡重式路肩擋墻，大里程端連接著橋梁。因為本地區連續二十多天降雨，導致路基形成了較大滑坡（體積約1.3 萬m3），以致路肩擋墻外移、局部結構嚴重破損，左幅路基沉降量1.5m 左右，右幅路5m 范圍中出現錯臺和路面開裂，擋墻前10～15m 中水田多個位置出現了鼓脹與放射樣裂縫，且勘測發現路基依然處于持續變形的狀態中，增加了公路發生全面斷道的風險。

應用了如下的應急方案：在中央分隔帶布置15m 左右的鋼管樁，用于保護右幅路基，推行以上方案后，以左幅路基為主的滑體變形量持續增加，增加當墻解體的風險，大里程側大橋橋臺嚴重破損，以致整個滑體出現滑動情況。針對坡體病害，其成因主要有：一是連續降雨導致路堤富水量明顯增加，在水壓作用下，導致擋墻抗滑力不夠，整個外移大概60 cm；二是在水的作用下，形成了滑面在擋墻基地底之下大概3m 處的滑坡，這是擋墻前方10～15m范疇中水田出現數處鼓脹和裂縫問題的主要原因。可以采用如下方法去完善應急工程措施：

（1）暫?；蛘D右幅路基的鋼管樁施作過程，借此方式減少灌漿操作引起的坡體持續飽水問題，及注漿壓力引起的滑體加速外移情況。

（2）盡快部署地表位移監測，科學指導搶險過程及維護公路保通右幅路基的安全性。

（3）盡早開展左幅路基的應急卸載建設活動，降低滑體的下滑力，進而增強滑體的穩定性。結合既往工程施工實踐經驗，清方取滑體的1/8，大概1600m3。維規避發生清方牽引右幅保通路基的情況，卸載工程應采用臺階狀進行，并要對處于中央分隔帶處的滑坡后界應用已經竣工的鋼管樁進行防護處理。

應用以上優化應急方案得到有關單位的采納，短時間內保證了路基結構的穩定性，使公路的保通量得到更大保障，應急工程建設階段取得了較理想的成績。

4 結束語

面對公路路基水毀問題，應在系統的現場調查、理論研究及水毀機理分析的基礎上，結合路基水毀工況的差異性，設計合理的修復加固方案、選擇適宜的修復加工技術方法，完善工藝流程，加強施工過程的質量控制，整體優化路基水毀工程的施工效果，為我國公路事業健康、持續發展保駕護航。