软土地基路面的养护处理

牛燕璐

（长治公路分局，山西 长治 046000）

0 引言

软基处理一直是制约高等级公路建设发展的一个难题，尽管学术界和工程界长期以来进行了不懈努力的研究和实践，也取得了一些有益的结论和经验，但由于地质条件的随机性、应用条件的多样性，以及问题本身的复杂性，使得软基处理的质量控制问题具有很强的区域性特点，而且无论在理论研究方面，还是在工程应用方面还有许多问题需要解决。

谢福寿分析了高速公路软土路基处理对策，为软土路基处理方法的正确选用提供思路[1]；李西斌进行了高速公路软土路基沉降预测方法现状探讨，认为有限元方法预测软土地基的沉降是好的发展方向[2]；王引生进行了高速公路软土地基沉降问题分析，得出了计算最终沉降以公路系统公式为好，推算最终沉降以指数曲线延伸法为佳[3]；刘辉对国内外常用的软土地基处理加固方法进行了论述，对以后高速公路软土地基施工，确保公路路基的强度和稳定性具有一定的借鉴意义[4]；杜海伟进行了长短桩复合地基在高速公路软土地基处理中的应用分析，得出了在处理深厚软基时，长短桩复合地基较其他软基处理方案有较好的经济和技术优势[5]；史启超对塑料排水板、碎石桩和刚性桩三种方法处理软土地基效果进行了比较分析，结果表明采用塑料排水板处理软土地基时，路堤最易发生失稳破坏，采用刚性桩处理软土地基时，路堤稳定性最高[6]；郭朝辉进行了高速公路施工中软土地基的处理技术探讨，并对软土地基的处理提出了相应的措施[7]；石照青进行了盐湖地区盐渍化软土地基沉降监测分析，监测分析成果对工程实践有重要的指导作用[8]。

1 工程背景

某高速公路沿线范围内普遍分布有软土层，该类软土层除具有含水量大、压缩性高、渗透性低、天然强度低等特性外，在物理力学指标、土层分布以及土体结构性等方面还具有明显区域性特征，这些给软基处理本身就带来了很大的难度。

虽然施工时采用了相应处理措施（包括排水固结堆载预压法、动力固结处理法、电渗+水载处理法、塑料排水板+强夯+水载预压处理法、袋装砂井法等），并铺筑了试验路，但根据现场考察的结果，不均匀沉降情况依然存在，严重影响了行车舒适性和安全性，部分沉陷严重路段甚至挖至基层后重新铺筑。该高速公路自2007年底通车以来，软基路段发生差异变形，引起路基的不均匀沉降，其上覆路面中的半刚性基层和沥青面层产生附加弯拉应力，附加弯拉应力和行车荷载应力共同作用下加剧了路面结构的疲劳破坏，如图1所示，宏观表现为沥青混凝土路面的裂缝、沉陷、波浪、跳车等病害。

因此，如何针对软土地基不同的沉陷状况提出有效的办法，延长公路的使用寿命，是亟待解决的问题。

图1 路面沉陷

2 软土路基路段病害养护处置

根据收集到的软基路段不均匀沉降病害处理资料，统计了2008年、2009年和2010年该高速公路针对沉降病害的处治类型及对应的材料数量，结果见表1。

表1 逐年处治类型及数量表

由表1可以看出，某高速公路针对不均匀沉陷路段的处治措施主要是加铺调平层或铣刨后加铺调平层，2008年对软土地基不均匀沉降产生的路面病害处治最多，其次是2009年，2010年最少，分析原因可能为：软土地基路段处理方法如排水固结堆载预压法、电渗+水载处理法等都需要一定的处治时间，但由于此高速公路工期紧张，处理时间不足，2007年底通车后，除了受面层、基层及土体自重的影响，还要受到车辆荷载重复作用的影响，使土体产生进一步的压缩变形，随着使用年限的增加，这种压缩变形越来越小直至消失，由此导致的路面病害越来越少。

路面沉陷及变形的发展是一个渐变的过程，当沉陷及变形积累到一定量时对行车的平整舒适有明显的影响，此时，无论沉陷及变形是否稳定都必须进行养护。因此，应加强观测，以确定沉陷及变形处治的合理路段、措施与时间。据研究表明，当车辆以100 km/h速度行驶通过纵向10 m范围内沉降量大于3 cm的段落时，将有明显的跳车感觉。因此以此指标为原则确定是否需要进行养护，总体上养护方法主要分为3种：a）加铺调平层后铺沥青混凝土面层；b）铣刨原沥青混凝土面层，撒黏层油后铺沥青混凝土面层，若基层损坏时，应挖除损坏基层并进行修补后加铺面层；c）挖除全部的原路面结构后加铺基层和面层，若土基承载能力不足时，应对土基采取适当的处理措施。通过对软土地基路段路况调查表明，适合此软土地基路段病害处治的措施只有前两种。

2.1 基层处治

对于由基层结构破坏而引起的沉陷，必须先将基层处治好，然后才可修复面层。基层补强处理的主要方法是铣刨原有破坏基层，重新加铺与原路面材料相同的新基层，然后再铺筑面层混合料，但横、纵向衔接处需特殊处理。

2.2 加铺调平层和沥青混凝土面层

调平层可直接在沉陷的旧沥青混凝土路面上进行局部加铺。当原有路面沉降量较小（纵向10 m范围内沉降量小于3 cm），基层状况良好时，可以采用沥青混凝土或沥青碎石作为调平层对旧路面进行处治后加铺沥青混凝土面层。

3 结语

以国内某高速公路软土地基处理为工程背景，分析了软土地基路段的病害问题，在往年处置方法的统计基础上提出了该具体软基病害问题适用的处理方法，供以后处理类似软土地基时参考。