浅析路基土石方工程质量病害的防治

浅析路基土石方工程质量病害的防治

夜航卫 ,李勇  ,李娟娟  ,周增

洛南县农村公路养护中心，陕西省商洛市洛南县  726100

前言  路基是公路的承重主体，路基施工工艺简单、工程量大、涉及面广、消耗劳动力和资金多、工期较长。路基施工改变了公路沿线原有的自然状态，填挖借弃土石方涉及当地的生态平衡、水土保持和农田水利，其稳定性在很大程度上受当地的自然条件的影响，可使路基产生各种病害。正确、规范施工则会在很大程度上避免病害的发生。

关键词:路基;施工;病害;防治

1   路基压实度不达标

路基基底或分层填土层压实度不达标。

原因分析：

①基底表面的种植土、草皮、树根、淤泥等没有清除干净。

②基底土的含水量高，且水又无法排出。

③分层填土含水量达不到最佳含水量。

④填土颗粒过大，至颗粒之间空隙过大或填料中含有不符合要求的粉质土、有机土、高塑指的粘土等。

⑤填土层超厚或压实功不够。

防治措施：

①路基填筑前应彻底清除地表种植土、草皮、树根、淤泥；对于洼地土等含水量高的，应先开挖纵横排水沟，将水疏干，再平整压实。

②基地为耕地或松土时，清除深度应达到设计要求，一般不小于150mm，平整后按规定要求压实；若基地原状土的强度不符合要求时应进行换填，换填深度据具体情况定，最小应不小于300mm，并分层压实到规定要求。

③基地应在填前压实，当路基填土高度小于路床厚度（800mm）时，基地的压实度不宜小于路床的压实度标准。

④路基分层填筑时优先选用级配良好的粗粒土作为填料，填料的最小强度和最大粒径及路基压实度（重型击实）应符合规范要求。

⑤填土应水平分层填筑，同一水平层路基的全宽应采用同一种填料，不得混填。每种填料的填筑层压实后的连续厚度不宜小于500mm。填筑路床顶最后一层时压实后的厚度不小于100mm，填料粒径应小于100mm；对于填石路基，路床地面以下400mm范围内，填料粒径应小于150mm。并通过试验段确定压实机具和压实遍数。

⑥如有压实不达标现象，则将填料或底层挖出，或换填或晾晒或掺入石灰粉等技术措施；含水量过小的土，则洒水湿润后进行碾压。压实厚度过大或压实机械功力不够时则应将厚度铲薄，或增大压实功机械进行压实。

2   路基与结构物错台

路基在与结构物连接处产生沉降，引起错台，车辆行驶过程中会发生跳车现象。

原因分析：

①路基与结构物错台多发生在桥台、涵台后路基，由于连接处路基预压荷载或路基压缩固结时间短，使路基施工后沉降量偏大，引起错台。

②结构物后缺口的回填土，尤其是开挖后的回填土，填筑范围小、填料不合格，分层碾压效果差，压实度偏低。

防治措施：

①路基填筑可提前施工，待桥头路基沉降固结后再进行桥台施工。

②桥台路基软基处理要超载预压较长时间（6个月以上），再施工桥台。

③结构物缺口回填，应严格控制填料质量，采用砂类土、透水性好的土或改良土，两侧对称填筑。台背填土顺路线方向长度应自台身起，顶面不小于台高加2ｍ，底面不小于２ｍ，拱桥台背填土长度不应小于台高的３～４倍，锥坡填土与台背填土同时进行，宽度一次填足。

④在桥、涵台后设置搭板，起缓冲作用。

⑤小桥、涵有其自身适量均匀的沉降，为与路基沉降相协调，一般可将路基超高填筑3cm左右,铺筑路面时视具体情况再行处理。

⑥对错台引起的桥涵头跳车，应加强经常性的养护，对沥青混凝土路面需在路基桥头部位罩面；对水泥混凝土路面，采用沥青罩面，以消除错台影响。

3   路床积水 

路床上有水无法排出。

原因分析：

①路床横坡过小，水无法通过横坡排除。

②路床凹凸不平，平整度差，在凹槽处形成积水。

③路床施工后，没有及时做好排水设施，路床上有水无法排出。

④路床标高低于周围地面标高，而路基又没有边沟或其他排水设施，以至路床上水不能排出。

防治措施：

①路床施工时横坡宜为2%～3%，以利排水。

②路床平整度应达规范要求。

③边沟与路槽应同步施工，并同时做好其他相应排水设施。

④如有积水，找出原因，采取措施补救，迅速消除积水。

4   路基沉陷 

路基局部路段在竖向产生位移，形成坑槽或地基沉降使路基整体下沉。

原因分析：

①路基填前没有处理好基底，路基在自重作用下，基底压缩沉陷。

②填料选择不当或不同土质的材料没有分层填筑。

③压实机械质量小或压实方法不对，压实不均匀或压实度不够。

防治措施：

①路基填筑前要对基底进行彻底处理。应挖除路基用地范围内的杂草、树根，清除表面有机土、种植土和垃圾，对耕地和土质松散的基底应清理平整后按规定要求压实；挖除路基用地范围内原地面的坑、洞、墓穴等，并用原状土或砂性土回填，按规定要求进行压实。当路基基底纵坡大于12%或横坡陡与1:5时，基底坡面应按设计要求挖成台阶，或设置坡度向内并大于4%、宽度大于2m的台阶，并从最低处分层填筑，逐层压实。

②对不同性质的拟作为路基填料的材料进行取样试验，优先选用级配、水稳性良好的粗粒土作填筑材料；采用细粒土时，含水量超过最佳含水量±2%时，应采取晾晒或掺入白石灰等技术措施处理。填料的最小强度和最大粒径应符合施工规范要求。性质不同的填料，应水平分层、分段填筑，分层压实。每一水平层路基的全宽应采用同一种填料填筑，充分压实，不得混填。路基分段施工时，先后填筑路段应按1:1坡度、不小于2m长的分层台阶搭接，且将透水性好的土层填在上面。每种填料的填筑层压实后的连续厚度不宜小于500mm，土方路基每层压实厚度不宜超过200mm，填筑路床顶最后一层时，压实厚度应不小于100mm。

③通过试验路段确定压实工艺参数：压实机械组合、压实机械规格、松铺厚度、碾压遍数、碾压速度、最佳含水量及含水量偏差、沉降差等。压实标准应符合施工规范要求。路基基地的压实度应符合原设计要求，路基填土高度小于路床厚度（800mm）的路堤、零填及挖方路床的加固换填宜选用水稳性较好的材料，且基底的压实度不小于路床的压实标准。

④软基处理应符合设计要求，严格按规范施工，要确保隔离层、隔温层、砂垫层、反滤层等的施工质量。路基、路面横坡可适当提高，防止出现沉降引起倒坡现象。

⑤在路面铺筑前产生路基沉陷，应查明原因，采取不同的处理方法，如：提高路基高度、设置地下排水沟、增加或加高加宽护坡道等可行的处理方法。一般路基的整体下沉可不做处理。

5   边坡失稳滑塌

路堤边坡塌陷或路堑边坡落石、沿某一滑裂面滑塌。

原因分析：

①路基边坡上缓下陡的凸坡和凹凸不平的陡坡，尤其在高填方路段或挖方路段。

②路基边坡没有与路基同步施工，路堤填筑层有效宽度不够，边坡二次贴补。

③坡顶、坡脚排水设施不利，由于雨水渗入土体，增加了边坡土体的重量，或边坡被水流冲刷，削弱了边坡的自支撑力，造成边坡滑塌。

④石方爆破施工时路堑开挖过深过陡，给边坡落石、塌落埋下隐患。

⑤沿水路段路基未采取防护设施，长期受水浸袭，使路基坡脚和边坡逐渐被水浸蚀，塌落坍塌。

⑤取土坑距离路堤边坡过近。

防治措施：

①路基边坡应按设计要求施工，如因现场条件限制达不到规定坡度时，应提出相应合理的处理方案。

②路基应全断面一次性分层填筑压实，填宽应按规范要求比设计宽度大出20～50cm,超宽部分在路基整修时做削坡处理。对于加宽路基衔接处或填挖交界处或路堤、路堑过渡段，应挖成台阶，台阶宽度为不小于2m,台阶底应做成2%～4%向内倾斜的坡度。挖方路段应至上而下进行，不得乱挖、超挖，严禁掏空开挖，开挖过程中应采取措施保证边坡稳定。挖石方路段施工，应从上往下逐级开挖，按现行《爆破安全规程》严格操作，并制定详细的爆破技术方案。

③坡顶、坡脚要及时做好排水设施，路基边坡较高时，要设置栏水梗或截水沟，通过急流槽将水排出，进入边沟或排水沟疏流。挖方路段的截水沟应从下游向上游开挖，及时进行防渗处理，避免雨水渗流。俗话说得好：路基施工，排水先行就是这个道理。

④采取边坡加固措施，进行坡面防护和冲刷防护，以及修筑挡土结构物如：抛石防护、石笼防护、浆（干）砌护坡、挡土墙、喷浆护面等，或加大边坡坡度。

⑤取土坑应在路基护坡道以外设置，与路基之间的距离应满足路基边坡稳定的要求。

⑥如发生边坡失稳滑塌，应把失稳路段塌方立即清除，对基底进行加固处理，再将路基分层填筑压实，或对路堑边坡进行卸载或合理的防护处理，同时做好相应排水设施。

6   路基弹簧

    路基填土在压实时产生受压处下陷、四周弹起，如弹簧般上下波动，路基土形成软塑状态，体积没压缩，压实度不达标，俗称弹簧土。

原因分析：

①填土为粘性土，含水量大，而水份又无法散发时压实，就产生弹簧土。

②下卧层软弱，含水量大，上层碾压时，下层产生弹簧反映到上层，引起弹簧；或下层水份通过毛细作用，渗入上层路基，增加了上层含水量，严重时会造成翻浆，并发引起弹簧。

③过度碾压使土颗粒之间间隙较小，水膜增厚，抗剪力较小，引起弹簧。

防治措施：

①液限大于50%，塑性指数大于26，含水量超过最佳含水量±2% 的细粒土不得直接用于路基填料。需要使用时，必须采取技术措施进行土质改良“砂化”处理，经检验满足设计要求后方可使用。

②填土压实时，含水量应控制在最佳含水量±2%以内，且下层填土的压实度检测合格后方能填筑上层土。

③基地应在填前压实，当路基填土高度小于路床厚度（800mm）时，基地的压实度不宜小于路床的压实度标准。

④填土时应及时开挖好排水沟，或采取其它措施把地下水位降低到500mm以下。

⑤如出现弹簧土现象时，应将弹簧土翻挖晾晒、风干至最佳含水量±2%时再行填筑压实；或将弹簧土挖除换干土或透水性材料回填压实；或用石灰粉等材料均匀拌入弹簧土中的技术措施，降低土的含水量再填筑压实。

7   边沟积水 

边沟长期处于积水状态，水无法排出。

原因分析：

①边沟长期不疏通造成淤塞。

②边沟排水口由于冲刷等原因堵塞。

防治措施：

经常养护保持设计断面，及时清除杂物，沟底保持不小于0.5%纵坡，地势平坦地段因保持不小于0.2%的纵坡，对沿线长路段排水一般在300—500m左右分段将水流接入排水系统分流。

结束语  路基质量病害是路基施工中经常发生、也较普遍的质量问题，其对路面的使用品质与寿命会产生不同程度的影响。我们施工队伍应按照设计要求精心施工，严格检测，因地制宜地制定好合理的季节性施工方案，做好排水，保持路基处于干燥状态。认真执行技术规范的规定，遵守国家法律法规，保护好耕地、农田水利设施和生态环境，则会在人为因素上避免工程病害的发生。

主要参考文献：

1.人民交通出版社《路基工程》（方左英主编）

2.人民交通出版社《公路路基施工技术规范》（JTG F10－2006）

3.人民交通出版社《工程建设标准强制性条文》（公路工程部分）

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