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程 勇 (贵州省地矿局102地质大队，贵州 遵义 563000) 摘 要：基于目前在公路软弱地基上进行高填方路基施工过程中出现的问题，文章以实际工程项目为例，分析了路基开裂失效病害原因，并提出了病害的处治措施，其目的是为相关建设者提供一些理论依据。结果表明，软弱地基上高填方路基开裂失效病害可通过路堤挡土墙与抗滑桩结合施工方式进行处理。 关键词：公路软弱地基； 高填方路基； 病害处治 软弱地基是影响公路高填方路基工程建设使用出现稳定性失效的直接原因，为此，相关建设人员应从开裂病害的原因分析入手，从而找出具有针对性的病害处治措施。这是满足现代化经济建设对交通运输业提出的快速稳定发展需求的关键，相关建设人员应重视，将失效病害控制技术应用于实践，从而缓解当前交通运输业的发展建设压力。 1 工程概况拟建环湖路K1+940～K2+240高填方段位于环湖路中部，该段由于地形条件原因需进行道路回填，填方区长约300 m，填方高度约5～20 m，填方区右侧为冲沟缓坡地带，同时也是软弱土层发育区，软土厚度3～6 m。在路基填筑过程中，在汽车动荷载和自重力的作用下，导致路基填筑土中出现开裂等病害，裂缝宽度0.1～0.7 m，纵向延伸最大可达十几米。此外，经对该路段的工程地质勘察结合区域地质图，该填方区第四系覆盖层为含耕植土的残坡积粘土和洪冲积有机质土,下伏基岩为石炭系大塘组(C1d)地层，岩性为灰黑色泥岩，岩层产状为113°∠24°，岩体较破碎，坡体为切向坡，岩石饱和单轴抗压强度平均值为11.13 MPa，岩石属软质岩，岩体基本质量等级为Ⅴ级。为及时防止路基开裂现象恶化，相关建设人员对该路段路基问题进行研究以提出相应的处治措施。 2 公路软弱地基上的高填方路基开裂失效原因分析2.1 地质条件变化及支挡措施缺乏 路基的右侧位于软土地基以及缓斜坡上，而未清除软土层或未对软土底基进行加固处理路基填筑后，软土地基在路基的压力作用下会产生较大的固结下沉。而路基左侧非软土地基的半侧原地基下沉量很小，从而产生较大的不均匀沉降，并反应到路基的顶部，出现纵向裂缝。另外，由于缓坡坡脚位置未采取一定的支挡措施，增大路基侧滑的可能性。 2.2 边坡设计过陡 当边坡坡面设计过陡，高填方路基在相关结构上就会形成滑动面，进而出现裂缝导致整个路基破坏。路基边坡的稳定性与土质、土的状态(如密实度、湿度以及是否原状土等)及防护情况等因素有关。因此，在设计时应充分考虑有关因素，对于特殊的情况(如高路堤段)，应按土质土力学理论重点验算路基边坡的稳定性，采用浆砌片石或拱形骨架护坡设计施工方式，以实现边坡坡面的封闭。 2.3 路基边部虚土未碾压 目前，公路高填方路基的结构施工按照高等级公路建设要求，在路基两侧加宽填筑(一般每边比设计宽度为20～30 cm)，以保证路基的有效压实宽度。此过程，如果加宽填筑的虚土没有及时铲除，当雨季来临时，虚土就会在雨水作用下加速自然密实，进而发生下沉，最终导致开裂失效病害问题的出现。 3 公路软弱地基上高填方路基开裂失效病害处治措施3.1 路堤控制措施 针对公路软弱地基上高填方路基结构作用出现的开裂失效病害，相关建设人员采用挖除已经填筑的填料，再按技术要求处理软弱土层，降低病害的影响范围和深度。具体来说，就是采用挖除或者换填施工方式进行软弱土层的处理，再进行分层碾压施工。即每30 cm厚作一层碾压，直至设计高度。此外，当斜坡路堤开挖至台阶后，施工技术人员应采用竖向处理方式，即每间隔0.6 m加土工隔栅处理，以增强填筑路堤的稳定性。同时，为了防治路基右侧填土滑塌，在边坡右侧设置抗滑桩或抗滑桩+挡土墙结构。其中挡土墙基础可采用C20毛石混凝土，开挖后根据地基条件，采用换填50 cm碎石或锚固3Φ25 (间距3 m，长4 m)基础钢筋，增加抗滑稳定性处理，如图1所示为挡土墙施工示意图。而抗滑桩采用C30钢筋混凝土，其断面可采用2 m×2 m，嵌岩至少2 m，同时对填方高度达20 m的区域，建议增设锚索进行加固，以确保整体稳定性。  图1 挡土墙施工示意图 3.2 排水措施 此处高填方的治理需高度重视排水工作，同时做好地表水以及地下水的控制措施。地表水的排水可在施工场地内设置排水沟以及边坡平台排水沟等。地下水排水方面，工程主要采用纵、横向排水盲(渗)沟。为保证公路高填方路基的排水处理措施实施效果，施工技术人员首先需要在填层面设置2%～4%的横向排水坡。同时，还要在工程路基结构的两侧边坡设置临时排水沟。此过程中，施工人员应将排水沟的设置距离控制在15 m左右，这是保证路面结构无积水、路面坡排水没有阻碍的关键技术。 3.3 施工过程及工后监控 高路堤沉降大、沉降时间相对较长，路堤施工应注意观测路堤填筑过程中及竣工后的路基变形动态，对路堤施工进行动态监控、观测。根据监控情况合理控制路堤填筑速率，发现异常必须立即停工，分析现场监测数据，找出原因，调整施工实施方案。施工中继续加强对既有抗滑桩的监测，同时应在抗滑挡土墙顶布置监测点，以便及时掌握抗滑挡墙的位移变化情况。高路堤填方高，变异性大，填筑必须严格控制施工质量，包括填料选择、压实及压实厚度、填筑方法、填筑速率等。 公路软弱地基上高填方路基施工技术的应用效果要通过沉降稳定监测来进行控制。具体来说，就是通过获取路基结构发生沉降的信息数据来判断工程是否可能出现沉降现象。对于在沉降数据记录过程中出现的一切问题，施工技术人员要采取一系列的控制措施以避免结构开裂病害的出现。 此外，由于公路处在软弱地基情况下的施工建设具有涉及施工内容多、施工条件复杂等特点，这就要求高填方路基施工技术人员必须加强管理。即在实际的施工过程中，施工技术人员要严格按要求进行，明确相关的责任归属，优化路基施工规范的人力资源环境。相关研究表明，对各项工序合理安排，对构造物以及路基的衔接关系进行充分划分与明确,是保证高填方路基施工技术应用有序进行的关键。 4 结语总之，公路工程的施工建设质量与高填方路基施工技术的应用效果有着密切的联系，因此，当公路工程处在软弱地基施工环境下，高填方路基施工技术人员要在明确开裂病害发生原因的基础上来实施控制。产生病害原因有地质条件变化及支挡措施缺乏、边坡设计过陡以及路基边部虚土未碾压。为此，相关建设人员应从路基处治措施、排水措施以及施工过程和工后监控措施来解决开裂病害带来的影响，从而提高公路工程建设使用的安全稳定性。 参考文献： [1] 陈紫云. 某公路软弱地基上的高填方路基开裂失效病害处治对策研究[J]. 地质灾害与环境保护，2016(1)：51-58. [2] 刘小飞. 山区高速公路路基病害成因及处治技术分析[J]. 公路交通科技(应用技术版)，2015(6)：178-179. [3] 陈紫云. 某高速公路软弱地基高填方路堤滑移失稳机制研究[J]. 路基工程，2015(5)：187-192. [4] 冯忠居，曹文海. 软弱地基上高填方路堤沉降观测及数值分析[J]. 兰州理工大学学报，2013(2)：126-129. [5] 陈向锋. 高填方公路路基盆型沉降分析及防治措施[J]. 交通世界(运输.车辆)，2013(9)：142-143. 作者简介：程 勇(1968-)，男，贵州遵义人，本科，工程师，研究方向：地质专业。 中图分类号：U418 文献标识码：A 文章编号：2096-2339(2017)03-0167-02 |
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