淺談高填路堤的病害及其防治措施
2015-07-09
一、高填路堤的定義
高填路堤也稱高路堤。路堤是高于原地面的填方路基，其作用是支承路床和路面。
二、高填路堤的下沉
高填路堤工程完工后，隨著時間的延長與汽車重復荷載的作用，常出現路基的整體下沉與局部下沉。特別是在填挖方接頭處，路基下沉尤為突出。因此，高填路堤的穩(wěn)定不僅與邊坡高度有關，也與路基填料、性質、邊坡坡度、地基性質、水文狀況、路基壓實機具、施工方法等有關。高填路堤下沉的有以下三種：路基縱橫向開裂； 路基整體下沉或局部沉降；路基滑動或者邊坡塌陷。
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高填路堤下沉主要有堤身下沉與地基下陷二種類型，不均勻下沉將造成局部路段的破壞，影響公路交通。高填路堤下沉主要有以下幾方面原因：
?。?）工程地質與地形。當工程地質條件不良，原地面比較軟弱，特別是在泥沼地段、流沙及垃圾以及其他地質土地段填筑路堤，若填筑前未經換土或很好壓實，則填筑完成后，遠地面土壤易產生壓縮下沉或擠壓位移。當路堤穿過溝谷時，溝谷中心往往填土高度最大，向兩端逐漸減低，在路堤橫段面上，往往迎水面填土高度小于背水面。這樣也將由于填土高度不同而可能產生不均勻下沉，使路堤縱橫面方向路面中間低，兩頭高，橫斷面方向的路肩一側高一側低。
?。?）路堤填料。若填料中混入了種植土、腐殖土或泥沼土等劣質土，或土中含有未經打碎的大快土或凍土塊等；填石路堤石料規(guī)格不一、性質不勻或就地爆破堆積，亂石中空隙很大，在一定期限內（例如一個雨季）可能產生局部的明顯下沉。
?。?）設計。高填路堤下沉，首先是設計方面的原因，如斷面尺寸不合理，邊坡取值不當，排水、防護與加固不妥等。按照《設計規(guī)范》要求，應對高填路堤進行穩(wěn)定性驗算，且施工工藝、填料應做特別要求說明。否則高填路堤將會有較大的整體下沉或局部沉陷，以致影響公路的使用。
?。?）施工
1、由于地基下沉引起
?、僭孛媲謇聿粡氐住Ｓ捎谝话懵坊椎膲簩嵍纫筝^低（不小于85%），而高填路堤基低壓實度要求高（不小于90%）。因此，要按設計要求控制好高填方路段地基的處理。②受外界因素影響地基承載力下降。一些路段雖按設計要求進行了處理，經檢測各項指標滿足要求，施工期間或通車后，受外界因素影響，例如受水浸泡，致使地基的承載力急劇下降而導致路基下沉。③高填路堤與一般路基過渡段的地基沉降不均勻引起。
2、由于路堤本身下沉引起
填料不合格；縱向分幅填筑、半填半挖沒做好太階搭接；每層填料碾壓時的含水量控制不均，造成壓實度不均勻；機械碾壓等。
三、高填路堤下沉的防治措施、治理實例
防治的措施一般有：換填土復填法、固化劑法、粉噴樁法、灌漿法和鋪設玻纖土工格柵法
?。ㄒ唬Q土復填法
因填筑土質不符合要求，路基出現下沉但面積不大且深度較淺，采用換土復填法。此法是將原路基出現病害部分的土挖去，更換符合規(guī)范要求的土。一般采用級配較好的沙礫土，塑性指數滿足規(guī)范要求的亞粘土為宜?；靥顣r，挖補面積要擴大，且逐層挖臺階狀，由下往上，逐層填筑，碾壓密實，壓實度要求高出原路基壓實度1―2個百分點為宜。
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處理高填路堤的下沉時，如果更換路基填料受到限制，且填筑料數量不大時，可在原填料中摻入固化劑處理路基病害。路用材料固化劑從形態(tài)上看，可分為固態(tài)和液態(tài)兩大類；從化學構成上看，可分為主固化劑和助固化劑兩大部分。其中固體粉狀固化劑中主固化劑以石灰、石膏、水泥為主，助固化劑采用高聚物如聚丙烯酰氨、聚丙烯酸或含有活性基的有機化合物；液態(tài)固化劑中住固化劑多采用水玻璃，助固化劑則采用各種無機鹽、如碳酸鎂、碳酸鈣等。前者與土混合加壓，適合于表層或淺層土的固化；后者使用時，采用特殊工藝將漿液注入土中使土固結，適合于深層土的固結。
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處理10m以內路基下沉病害，采用粉噴樁加固技術是較為理想的一種方法。粉噴樁處理軟基土是通過專門的機械將粉體固化劑噴出后地基深處就地與軟土強制攪拌，利用固化劑和軟土之間新發(fā)生的一系列物理、化學反應，在原地集中形成強度與剛度較大的樁體，同時也使樁周土體性質得到改善，樁體與樁間土體形成復合地基共同承擔外荷載。
?。ㄋ模┕酀{法
灌漿法是利用液壓、氣壓或電化學原理，通過注漿管將漿液均勻地注入地層中，漿液以充填、滲透和擠密等方式占據土粒間或巖石裂縫中的空間，經人工控制一定時間后，漿液將原來松散的土粒或裂隙膠結成一個整體，形成一個結構新、強度大、防水性能高和化學穩(wěn)定性良好的“結合體”。
?。?）布孔原則及方法。根據路基的強度要求，結合固結灌漿的特點、路基形態(tài)等因素考慮。布孔時應視路基實際情況而定。若全幅灌漿，應采用等距離梅花方格網布孔，中間孔淺，邊緣孔較深，孔間距以2.0m為宜。
?。?）成孔鉆機選型。成孔必須是干法鉆進，鉆進是絕對不容許加水。應選用小型潛孔鉆成孔，優(yōu)點是進尺快、易搬動、操作簡單，鉆進成本低。
?。?）下注漿花管。注漿花管應根據鉆機鉆孔的孔徑與孔深而定，一般來說，注漿結束后注漿花管很難拔出，如果強行拔出，則會破壞路基。因此，注漿結束后將花管作為非預應力錨桿留在路基內，可以起到管架的作用，對于提高路基強度有很大好處。
?。?）灌漿施工的方法。灌漿施工主要包括灌漿壓力、灌漿濃度、灌漿順序等內容。如何選擇和控制灌漿壓力和漿液濃度等因素，是灌漿施工中首先要解決的問題。灌漿壓力是保證灌漿質量的重要因素之一。如果壓力過小，漿液射流達不到預計范圍內，擴散半徑小，易形成空白區(qū)；如果壓力過大，則會破壞路基原結構，抬升路面或沖垮邊坡，還會使?jié){液沿路基薄弱部位沖出路基，達不到灌漿的目的。因此，在大范圍灌注前，應先做實驗，在密實度較好的粘土路基中，可適當增大水量，使稀漿更易充分進入粘土路基中。 灌漿順序是指灌漿的受注順序，一般以三次灌注為好，應事前根據灌漿孔平面圖，設計好灌漿順序。第1 、2 灌次孔以單孔注漿量為控制標準，第3灌次為加壓灌注。灌漿結束應以設計的終孔壓力和平均單孔注漿量為雙重控制標準。
?。ㄎ澹┎荚O土工格柵法
有的高填方路段路基下沉不明顯，只是在路面上出現了縱向的開裂，經過一段時間的觀察，發(fā)現路面標高變化很小，可采設土工格柵法。此法只是將裂縫兩側的瀝青路面用切割機對稱切除（寬度以1.0―2.0m為宜），鋪設玻纖土工格柵，用鋼釘固定，最后恢復瀝青路面。這種處理措施既經濟又方便，比較實用。
四、總結
上面我對高填路基工程的通病及其防治措施進行了論述和談了自己的看法，高填路基工程在整個道路工程中是非常重要的，路基工程的好壞能直接影響到后面工程的質量，只要把路基干好，我們的道路工程的質量就能提高上去，才能從基礎上去利國利民。
