浅析高填方路堤病害常见问题及处治措施

浅析高填方路堤　病害常见问题及处治措施　赵玉国　吉林省高等级公路建设局　骆岩飞吉林省交通科学研究所　赵秀玲吉林省交通科学研究所　摘要：本文试图在通过对高填方路堤常见病害机理的分析，结合工程实践经验进行综合　论述，总结一些可行的治理措施，为今后类似工程提供参考依据。　关键词：高填方路堤病害问题处治措施　１．概述　结都需要时间，因此，必须认真面对高　泡路堤，致使地基和路基土承载力降低，　随着公路建设的迅猛发展，新建高　填方路堤沉降变形问题，在勘察设计、　导致沉降发生。　速公路及旧路改扩建中常遇到路基高填　施工、养护管理方面，采取有效措施防　填筑顺序不当。在高填方路堤施工　方处理问题。竣工后，随着时间的增长　止沉降，确保路堤填料、地基土强度符　中，填层超厚或未严格按分层填筑、分　和车辆重复荷载的作用，路基常出现路　合设计要求。　层碾压工艺施工，路堤压实度不足而导　基整体下沉或局部沉降；路基纵横向开　致路堤沉降变形；全断面范围未均匀分　裂；路基滑动或者边坡滑坍病害等。本　３．高填方路堤病害成因　层填筑，而是先填半幅，后填另半幅而　文就新建、改建过程中涉及到的高填方　公路受到自然环境多样性影响，同　发生不均匀沉降。高填方路堤在分层填　路基进行分析，找出路填常见病害的原　时也受到路堤本身自重荷载和车辆荷载　筑时，没有按照相关规范或设计要求的　因，提出治理病害的方案，以供公路建设　的作用。能否保证高填方路堤长期稳定，　厚度进行铺筑，随意加厚铺筑厚度；压　者借鉴参考。　关键取决于设计和施工。　实机具按规定的碾压遍数压实时，压实　３．１设计方面原因　度达不到规范规定的要求，当填筑到路　２．高填方路堤的主要痛害　由于路线几何线形指标采用得较高，　基设计高程时，必然产生累计的沉降变　高路堤工程完工后，随着时间的延　通过不良地质路段的情况也增多。不良　形，在重复荷载与填料白重作用下产生　长与汽车荷载的重复作用，常出现路堤　地质地段土基强度低、承载力低，设计　下沉。　的整体下沉与局部下沉。特别是桥涵结　处理不当，土基易于产生压缩沉降或挤　３．３路堤填料原因　构物台背回填与路基填方交接处、填方　压位移，导致高填方路堤沉降变形。路　高填方路堤施工时采用的填料，　与挖方交接处，路堤下沉尤为突出。高　线穿越宽浅游荡性的河床时，路堤与桥　如果混进了种植土、腐殖土或泥沼土　填方路堤施工虽然已配备了素质较好的　梁衔接处填土较高，路堤填筑与桥梁修　等劣质土，或土中含有未经打碎的大　施工队伍，先进的机械设备，施工管理　建所用材料弹性模量相差较大，如过渡　块土或冻土块等；由于劣质土抗水性　和技术管理严密、质量保证体系健全，　段结构设计不合理将导致不均匀沉降，　差、强度低，路堤将出现塑性变形或沉　并按照《公路路基施工技术规范》的要　引起桥头跳车。　陷破坏；在冰冻或季节性冻土地区，由　求施工。但是，由于公路是线性工程，　３．２施工方面原因　于劣质土或冻土块的存在，路堤极易　高填方路堤所处的环境干变万化，所在　路堤施工前，未认真做好临时排水　出现冻融翻浆现象。在填石路堤中若　地段的水文地质情况错综复杂，又暴露　设施建设与永久ｌ生排水系统的有机结合，　石料规格不一、性质不匀或就地爆破　在野外环境中，填土的密实与自然的固　使得路堤排水系统不畅通，长期积水浸　堆积，乱石中空隙很大。　７８　Ｉ学术园地Ｉ　ＡＣＡＤＥＭＩＣ　ＦＡＩＲＬＡＮ　Ｄ　４．高填方路堤痈害处治措施　高填方路堤由于施工和工程完工后　在自然环境影响和汽车重复荷载作用下，　设计单位做好技术交底工作。　（２）重视原地面处理。　上部时，仍应采用水平分层法填筑。每层　应保证层面平整，便于各点压实均匀一　路堤填筑前，必须彻底清除地表植　致。在路堤施工过程中要严格控制填层　出现‘些路堤病害引起路堤的整体下沉、　被、树根、垃圾和种植土，加大原地面的　厚度，根据不同的填料和场地要选择不　局部沉陷、边坡坍塌，影响了公路的正常　压实力度。地表植被、树根、垃圾、不良　同的压实机具。　使用。因此，为了更好地发挥公路的正常　作片ｊ，对高填方路堤出现的严重病害，必　须采取行之有效的处理办法，使路堤处　于良好的工作状态，在此介绍几种常见　的预防及处治措施，以供处理路堤病害　时参考。　４．１设计方面应采取的合理措施　加强Ｔ程地质勘察，严格按照工程　地质勘察规程开展］－作，详细调查和探　明拟建公路沿线工程地质和水文地质情　况，对工程地质和水文地质情况有怀疑　地段增加探坑数量，在设计外业验收中，　将１２程地质勘察作为重要的检查内容之　。对原地面明确提出压实度和地基承　载力要求，其目的在于防止路堤填方在　白重和车辆荷载作用下，因地基承载力　足而产生沉降；对地基承载力低的路　段应采取有效的工程处理措施。路线通　过较陡的横坡及沟谷地段时，应按要求　设置纵横向台阶，使填筑路基和原地面　形成良好的结合，同时宜放缓边坡。尽量　避免高填方路堤和陡坡路堤设计。否则，　应按照路基设计规范要求进行设计，并　提出工后沉降量要求。　４．２施　＿＝［方面应采取的有效措施　（１）做好路堤施工的准备工作。　丌．［前，施工单位、监理单位的工程　技术人员要认真审阅设计文件，详细　了解公路沿线地形地貌、工程地质、　水文地质、路堤填料、各段的填方数　量和特殊路基分布等情况，并逐一核　实设计文件提供的资料，做到心中有　数；发现与设计文件提供的资料有误时，　应及时上报业主，妥善处理，同时要与　土质暴露于自然环境下，相对比较松软，　不易压实，有的士易产生病害，如盐渍　土、膨胀土等，因此必须予以清除。土是　三相体，土粒骨架的空隙被水分和空气　所占据。土在压实过程中，因土粒受到　瞬时荷载或振动力的作用，使土粒重新　调整位置，重新组合，彼此挤密，空隙缩　小，士的密度提高，形成密实整体，从　而导致强度增加，稳定性提高。土基　压实后，土的塑性变形、渗透系数、毛细　水作用及隔温性能等均有明显改善，因　此施工中应加大地表土的压实密度。　（３）严格选取路堤填料，并控制好填　料质量。　对于高填方路堤路段施工，在填料　料场选择时，除按规范要求的液限、塑　性指数、含水率和ＣＢＲ等指标外，还应　根据填料的性质综合选择水稳性好、干　密度大、承载能力高的砾石类土填筑路　堤为宜。在路堤填筑前必须将料场盖山　士清除干净，防止树根、杂草、种植土等　混填于路堤之中。施］　中严格控制填料　含水率，严禁过湿的土填于路堤之上；　且要求不同土质分层填筑，剔除填料中　超大颗粒，以保证各点密实度均匀一致。　（４）严格控制路堤填筑工艺。在高　路堤填筑全面铺开前，各施工单位必须　根据不同填料、各种施工机械组合铺筑　试验路段，以获得最佳机械组合方式、　填层厚度、碾压遍数和填料的施工含水　率范围。路堤填筑方式应采用水平分层　填筑，即按照横断面全宽分层逐层向上　填筑；当原地面纵坡大于１２％的地段，　宜采用纵向分层填筑施工，填筑至路基　（５）抓好路堤特殊部位的施工质量　控制。　如桥涵结构物台背回填、路桥过渡　段填方以及填挖结合部，这些地方地形　条件特殊，填方施工难度大。台背、路桥　过渡段往往是路堤和桥台完成后而剩余　的缺口，因此，有必要将该段作为路堤施　工的管理点抽调组成专门的吲填队伍。　台背处大型设备不易工作而采用小　型夯实机具时，填筑的分层厚度若太厚　就很难压实度，一一般宜控制在１５ｃｍ左右，　同时应加大抽检频率保证压实度。对于　填挖结合部，应彻底清除结合部的松散　软弱土质，做好换ｔ、排水和填前碾压　工作，按设计要求从上到下挖出台阶，清　除松方后逐层碾压，确保填挖结合部的　整体施工质量。　（６）做好压实度的检测丁作。　在压实过程中，施工单位自检人员　应按规定的频率检查路堤各层的压实度，　目前对于“按２００ｍ抽检４处”的规定，　施工单位感觉工作量偏大，部分人员凭　经验减少压实度的抽检频率，甚至于伪　造试验资料应对检查。面对检测工作量　大的问题，可以考虑采用传统的环刀法、　灌砂法与快速检测核子密度湿度仪法相　结合，对薄弱地点，如路堤边缘、台背处　采用传统方法检测，路基中可考虑采用　核子密度湿度仪检测，这样可提高检测　速度。　４．３高填方路堤病害的处理措施　（１）换士复填法　因填筑土质不符合要求，路堤出现　下沉但面积不大且深度较浅，采用换土　复填方法，简便快捷。此法是将原路　作为一种特殊的建筑材料，其不同的物　５．结束语　堤出现病害部分的土挖去，更换符合　理性质和化学成分决定了不同的类别、　减少高填方路堤的病害带来的负面　规范要求的土。一般采用级配较好的　特点和固化方法。路用材料固化剂从形　影响，要求我们做到早预见、早防治，发　砂砾土、塑性指数满足规范要求的亚　态上看，可分为固态和液态两大类；从化　现问题及时采取有效的补救措施，在施　黏土为宜。回填时，挖补面积要扩大，　学构成上看，可分为主固化剂和助固化　工中不断地积累经验，把病害减小到最　且逐层挖成台阶状，由下往上，逐层填筑，　剂两大部分。其中，固体粉状固化剂中主　低限度，确保高填方路堤有足够的稳定　碾压密实，压实度要求高出原路堤压实　固化剂以石灰、石膏、水泥为主，助固化　性和耐久性，能承载车辆的反复荷载作　度１０％～２％为宜。这种方法只要掌握好　剂采用高聚物，如聚丙烯酚氨、聚丙烯　用和抗御各种自然因素的影响。　路堤的填筑方法即可。　（２）固化剂法：　酸或含有活性基的有机化合物；液态固　化剂中主固化剂多采用水玻璃，助固化　处理高填路堤的下沉时，如果更换　剂则采用各种无机盐，如碳酸镁、碳酸　路堤填料受到限制，且填筑料数量不大　钙等。前者与土混合分层碾压密实即可，　时，可在原填料中掺入固化剂处理路堤　适合于表层或浅层土的固化；后者使用　参考文献　吕双渭，高填方路堤病害分析及　病害。这种方法在我国部分省市已有应　时，采用特殊工艺将浆液注入土中使土　整治措施浅谈《中国科技博览》　用的先例，实践证明，效果较好。固化剂　固结，适合于深层土的固结。　２０１０（２０）：２８２—２８２．