山区公路路基塌方快速修复新技术研究

王蒙

摘要：本文首先阐述了路基塌方、沉陷灾害特征，其次分析了路基塌方、沉陷灾害类型和致灾因素，最后详细介绍了山区公路路基塌方快速修复技术。

关键词：公路路基 塌方沉陷 快速修复

由于现行规范填筑路堤材料的最大粒径，并提出常规粒径填筑路基的方法和要求，所以挖方超粒径岩块需要及时清除或处理才能继续施工，这样一方面造成大量弃方占用农田耕地、破坏沿线环境等问题，另一方面对山区公路路基塌方快速修复技术的研究就非常有必要。

1、路基塌方、沉陷灾害特征

路基的塌方、沉陷灾害特征有两种。一种属于渐进性，为下边坡推移式滑坡。推移式滑坡是指整個路堤向下滑动，推动坡体变形或破坏，路面会出现明显的下沉，并出现拉裂缝，这类灾害特征在调研过程中最为常见。

另一种属于突发性，如上边坡滑移或崩塌后掉落巨石砸损路基。突发性山区公路断道灾害因其发生突然、无明显征兆，常造成公路交通意外中断和人民生命财产损失，需重点防治。

2、路基塌方、沉陷灾害类型和致灾因素

2.1区域地质因素

（1）公路线路处于地震带上。地震是引发公路地质灾害的重要因素之一。地震力的作用下，公路边坡坡体承受的惯性力发生改变，破坏坡体平衡，直接触发了滑动和流动。另外，地震造成地表出现大量变形和裂缝，有利于降雨和融雪的渗透，减小了岩土体的力学强度指标，导致地下水的上升和径流条件的改变，为公路路基损毁创造了形成条件。

（2）公路路基位于滑坡体上。布置在老滑坡体上的山区公路很有可能会因老滑坡体的复活而塌方，引起老滑坡体复活的原因一般有坡体开挖、雨水、爆破振动等因素。

（3）地表径流的冲刷、浸泡及库区水位变化。江河、水库等地表水体的冲刷、侵蚀或浸泡岸坡，削弱坡体支撑或软化岩土体，降低破体强度，可能诱发路基沉降或塌方。

2.2气候条件

降水，特别是强降水和持续降雨，是诱发崩塌、滑坡、路基塌方/沉陷灾害的主要因素。雨水入渗可使路集中的细颗粒流失，并使土中应力状态发生变化，导致路基沉陷。若路基坡脚排水设施被淤堵，或未设置排水设施，水滞留在路界范围，长时间浸泡路基，水渗透到路基填土内部，造成路基变软，引起下沉。

2.3外部荷载

（1）不合理的人为工程活动 。忽视地质环境保护的大规模人类活动，如乱砍滥伐森林、无计划采石开矿与削坡修路、过量开采地下水、坡顶加载等均可能引发路基边坡失稳。

（2）风化作用。在边坡坡度、高度等条件相同时，岩石的风化程度越高，岩体就越破碎，发生地质灾害的可能性就越大。

（3）山区公路上边坡滑坡或崩塌落石。当山区公路上边坡发生较大规模滑坡或崩塌落石时，滑落或砸落在公路上的巨大体积岩土体会导致下部路基失稳，发生塌方或严重的地面沉降。

2.4地形条件和地基土质类型

（1）地形条件。斜坡的坡形与灾害的发生有着十分密切的关系。坡形方面，正向类的直线型和凸型斜坡较其它类型的斜坡更易发生滑坡和崩塌地质灾害；坡度方面，坡度大于60°易形成崩塌，随着坡度的减小，多发生滑坡；坡高方面，在其他条件相同的情况下，坡高越大对斜坡的稳定性越为不利；坡向方面，顺向斜坡中滑坡灾害的易发程度明显高于逆向斜坡。

（2）地基土质不良。当工程地质条件不良，原地面比较软弱时，若填筑前未经换土或压实不足，则填筑完成后，原地面土体易产生压缩下沉或挤压位移造成路基沉陷。

3、山区公路路基塌方快速修复新技术

3.1填石路基的填料摊铺

应高度重视填石路基的摊铺工艺技术，使碎石填料处于较为理想的结构状态，避免填料离析，提高压实效果。摊铺与整平是施工中关键的工序，直接影响路基的压实效果。目前常用的路基填料的摊铺方式主要有渐进式、后退式和混合式三种。采用后退式对填石路基进行施工时，其表面平整度及层厚难以控制，同时大粒径的石料容易露出层面。相对而言，采用渐进式摊铺法时的路基表面较为平整，没有较大的石块突出。渐进式摊铺方法应用于大粒径碎石的路基摊铺时的优点是压实层面较易于整平，同时也容易控制填料的填筑厚度，从而减少整平工序的时间，并且为填石路基的压实工作提供了一个良好的结构状态，有利于提高路基的压实质量。

3.2填石路基的整平工艺

填石路基的填料摊铺完后，其待压层的平整度一方面取决于压实层填料的粒径组成，另一方面反过来会影响压路机在碾压过程中对路基的压实效果。因此应在摊铺后的压实层表面局部填充细料，加强人工整平工作，以为下一步的碾压工序提供一个良好平顺的工作面，最大程度地保证满意的压实效果。整平的关键是保证大的石块处于每层的底部，相对较细的颗粒处于顶部，填充其中的空隙，确保压力的传递。

3.3填石路基的压实工艺

对于填石路基，其填料粒径大、均匀性差、容易离析，会导致路基不同部位的物理力学性能差别大。在压实过程中，石料被不断压碎，粒径组成不断改变，会影响其密度、强度和稳定性。填料透水性好，压实过程中造成细粒土的流失，沉降大。填料的性质、粒径组成、摊铺厚度、压实机械、压实能量等因素对路基的压实效果都起着很重要的作用，具体应用时要综合考虑。

3.4填石路基质量检测方法与评定标准

目前填石路基施工现场中主要采用的质量检测方法有压实度法、试验路段法、弹性模量法、沉降法、压实计法、面波法、附加质量法等。由于填石路基与填土路基的差异较大，路基的现场压实涉及面较广，因此不同的场合应选择不同的检测方法。在正常施工过程中压实层的质量检测要求应以快速、方便为主，因此建议先在试验路段上以较为精确地施工控制条件来进行沉降率与密度、粒径组成等相关参数的对比，确定施工检测时的沉降率的标准，随后在正式施工中采用沉降率来检测压实质量，并在碾压过程中铺以碾压遍数的监控可以达到较好的检测目的和施工效率。

3.5锚杆（索）施工与锚固系统快速承载技术

锚杆（索）加固路基边坡的简化设计方法是研究锚杆（索）加固边坡稳定性上限分析方法，分析弹性状态下锚杆位移变形和基于非线性Mohr-Coulomb强度准则下锚索极限抗拔力的基础上提出的，该技术通过螺旋锚＼早强型浆液和树脂锚固剂等三类快速承载技术以及外锚结构物坡面加固技术来实现路基塌方沉陷的快速修复。

3.6土工合成材料在路基修复中的应用

土工合成材料在路基修复中的应用遵循基于上限分析理论的加筋路基简化设计方法。

方法通过土工合成材料加固路基边坡稳定性上限分析方法的研究， 结合室内试验和数值模拟分析而提出。

3.7基于非开挖的路基排水技术

非开挖设计与施工技术是指在不开挖地表的情况下，利用路基塌方沉陷快速勘察技术，对塌方沉陷区小流域范围内的地下排水管道进行检查、 修复以及疏通堵塞和积水排除，是一项环境友好的施工技术。

4、结束语

在掌握塌方、沉陷原因基础上，探究路基塌方、沉陷快速勘察与修复的方法与技术，可缩短由于塌方沉陷对交通造成的影响，减少带来的经济损失和社会影响，提高我国公路养护管理水平。

参考文献

[1]安爱军.水毁路基的稳定性及修复技术研究[D]中南大学：2008.

[2]杨水生.路基塌方沉陷快速修复技术探析[J]道路工程：2013.

[3]彭杰.浅谈公路桥梁施工中填石路基施工技术的应用[J].城市建筑，2013（02）