浅叙公路路基早期病害及防治

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　　摘要：如何让建成通车的公路避免或减少早期病害，达到合理使用年限，更好地为经济建设服务？本文结合工程实际，对公路路基沉降、路基水损害等早期病害的成因作了分析，并提出防治措施以供探讨。
　　关键词：路基；早期病害；防治
　　
　　一、概述
　　
　　近年来，我国公路交通发展迅速，到目前，除少数边远山区外，绝大多数县乡油路已经修通。但是由于对好的经验缺乏总结，以及施工管理方面等诸多因素，造成不少公路在根本未达到设计使用年限时就出现大规模返修。这样既造成投资浪费，又导致维护费用的增加。其中较为常见的是：路基沉降造成路面开裂、下陷；高边坡冲沟、水毁以及滑坍等。下面结合工程实际，对这些公路早期病害的成因及防治措施作一探讨。
　　
　　二、路基沉降原因及防治措施
　　
　　1.路基沉降原因分析
　　造成路基沉降的原因很多，有管理的因素，也有操作的因素。管理因素有：设计因素、路基填方压实度执行标准等。操作因素就是施工工程质量控制中的一系列人为的因素。
　　1.1.设计因素：由于设计中地质勘察资料、水文资料不详尽或其它不可预见因素的影响，导致路基位于滑坡体上，滑坡体活动，造成路基整体下沉和位移。
　　1.2.压实度执行标准：我国现行的压实度标准将填方路基分成三个区段，即路槽以下0～80cm、80～150cm、＞150cm，对于不同的深度，压实度要求不同，提出了上大下小的压实度标准。这样一来，就出现了高填方路堤深层土体受自重应力越大而压实度要求却越低的矛盾，也导致了高填方路堤不可避免的大量沉降。特别是在路面施工与路基施工间隔太短、路基没有得到足够沉降的情况下，公路交付使用后的路基沉降病害更为突出。另外，执行现行压实度检测标准还应解决如下问题：
　　①大多数山区道路的填料中岩块类材料的含量较高，无法准确测定压实度，不利于填方工程质量控制。
　　②路基填料中允许含有10～15cm粒径石料，但土夹石无法进行室内标准击实试验，施工中的压实度测定较为困难。
　　③土质多变路段，由于室内标准击实试验周期较长，无法及时指导施工，若提前作试验，则存在人为因素。
　　那么，应该采取什么样的压实度检测方法才更能反映工程实际呢？笔者认为，应根据填方材料的性质来确定和选用合适的压实度检测方法，做到有的放矢，以保证检测结果的科学性、准确性、真实性和有针对性。具体有如下三种情况：
　　第一、砂性土：因其＜0.05mm细粒含量少，土体的强度较高，水稳性较好，路基一经压实，在使用过程中不易发生沉降变形，所以采用干密度比控制压实度是可行的。
　　第二、岩块类及含石量较高的材料：这类材料在施工中无法准确测定干密度，因此不能采用干密度比控制压实度，但可以通过施工工艺进行压实控制，即通过做试验路段，确定碾压遍数N和控制点高程的关系曲线，以曲线拐点的碾压遍数N′（控制点高程h不再发生变化时的碾压遍数）作为施工控制的依据。
　　第三、粉性土和粘性土：由于土中＜0.05mm粉粒和＜0.05mm粘粒含量较高，只有在一定含水量（最佳含水量）的情况下土体才能具有较强的粘聚力。土体的体积变化也和含水量有直接关系，这就是为何粉性土和粘性土在现场施工或室内试验时会产生压不实和弹簧现象的原因。在低含水量条件下，通过增大压实功可以获得较大干密度，但由于含水量低，土体空隙大，路基一旦受水影响就会产生不同程度的沉降变形。所以，为了路基的稳定，必须通过压实作用使土体空隙率减小到一定数值，这要求土体含水量要适当，才能达到干密度较大，空隙率较小，使土体达到高稳定状态。显然，对于粉性土和粘性土，只控制干密度是不能保证路基的强度和稳定性的，而应采取干密度和空隙率双控制措施。
　　1.3.操作因素：施工工程质量直接影响到路基的稳定。如压实度控制不严格，导致路基压实不够，当路基一旦受水影响或行车荷载等外力作用下，将直接产生不均匀沉降；路基防护工程不完善，在路表水的侵蚀作用下，会造成路基水土流失以及冲刷陷落等。这些都是施工管理、施工质量控制的人为主观因素造成的。
　　2.路基沉降的防治：针对上文路基沉降的成因分析，相应的防治措施有如下几点：
　　2.1.山体滑坡引起路基整体下沉、移位：应从设计角度来考虑防治措施。详细调查路线所在地的地质水文情况，在设计选线时，本着科学、经济的原则，合理避开滑坡体，或采取合理的抗滑防护设计，以确保路基稳定。
　　2.2.压实度控制：针对路基填料的性质，采取有针对性的压实度控制方法和措施，保证路基的强度和稳定。
　　对于砂性土的分层压实度控制，笔者建议上下采取同一标准，同样的要求，这样从规范上杜绝了上实下虚的隐患，也能尽量减小和避免高填方路堤的工后沉降。
　　填石路堤的压实度控制，应通过对试验路段的认真观测和严格控制，取得真实科学的数据，制定出碾压遍数N和定点表面高程h的关系曲线（N－h曲线），以定点高程不再发生变化时的碾压遍数N′作为压实度控制的依据。
　　对于大量存在的粉性土和粘性土，采用空隙率作为控制路基压实度的指标较为合适。上下层均采用相同的标准，规定一个最大空隙率值，路基压实后进行检测，以实测空隙率不超过该规定值作为压实度合格的标准。
　　2.3.施工工程质量控制：加强施工工程质量管理力度，无论是路基填方施工还是路基防护施工，均应严格要求，确保工程质量。认真考虑各方面影响路基稳定的因素，做到提前预防，消除隐患。通过总结有利的经验，采取科学的施工方案，以保证路基的强度和整体稳定。
　　实践和经验证明，只要我们重视路基施工中各个环节的工程质量，针对不同情况进行认真分析和研究，采取科学合理的方式进行控制，加强管理，消除隐患，路基沉降的问题是可以解决的。
　　
　　三、综合排水
　　
　　综合排水设计的合理与否对公路路基的影响并不亚于防护工程设计。综合排水包括：边坡坡顶、坡面、边坡平台截排水；降低和疏导地下水；地表排水等。以下问题稍有疏忽，就会引起地表及地下水对路基形成冲刷或水毁，造成路基早期破坏。
　　1.边坡防护：
　　无论是填方边坡还是挖方边坡，除非是边坡全面防护，否则不宜采取坡面漫流方式排水，边坡设置框格防护或植草防护，并不能替代拦水带和泄水槽的排水作用。
　　上边坡尤其是高边坡要根据实际情况设置截水沟，并作防渗处理，将坡面水由水簸箕和激流槽有效引入路基边沟排除。某国道线二级公路建成通车不到一年，上边坡截水沟渗漏，导致上边坡大面积滑坍，交通长时间中断，引起了社会的强烈反响。
　　填方路基边坡有效的排水方式是在路基边缘设置拦水带，将地表水顺拦水带集中由水簸箕和边坡泄水槽引入路基边沟排除。弯道超高半幅地表水自增设的中央分隔带开口部由弯道内侧泄水槽或由中央分隔带排水沟、积水井、地下管沟排除。南方某山丘二级公路，为节约投资，填方边坡未做任何防护设计，而认为边坡上很快会长出的植被，可以对边坡起到防护作用，结果在建成通车后的第一个雨季中，由于路表水顺边坡漫流造成了严重的路基水毁沉陷后果。
　　2.挖方路堑排水：
　　挖方路段一般不宜设置明沟。挖方明沟的设置，除增大了挖方工程量外，还有行车的不安全因素，因此应设置纵向暗沟，地表水自雨水口流至集水井由纵向暗沟排出。
　　实际上多数挖方路段地下水较丰富，严重影响路基稳定，所以应采取有效措施降排地下水。除石方和砂砾类路基外，土方路基应在挖方边沟下增设盲沟，内设多孔砼或PVC管，上填过滤材料，将地下水引排至路基外。
　　以上是笔者工程实践中的一些体会和总结，论点不一定详尽和准确，但希望通过对有关问题的探讨，能引起广大从业人员的关注和重视，更希望我的论述能起到抛砖引玉的作用，引发出同行们更经济合理、更加行之有效的好的处理方法和经验，为我国的公路建设尽一份力。
　　
　　参考文献：
　　[1] JTJ 013－95公路路基设计规范?人民交通出版社
　　[2]张鹏,于永和?高填路堤变形破坏的原因及对策 [J]?广西工学院学报，2005年03期
　　[3]姚祖康?道路路基和路面工程 1994

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