我国高速公路常见路基病害成因分析及处治

薛 春 元

(太原路桥建设有限公司第五工程公司，山西 太原　030000)



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我国高速公路常见路基病害成因分析及处治

薛 春 元

(太原路桥建设有限公司第五工程公司，山西 太原030000)

结合实践经验，从路基沉陷、边坡滑塌、挡土墙损坏、涎流冰等方面，分析了我国高速公路常见的路基病害的产生原因，并探讨了各种病害的防治措施，有助于保证路基的施工质量，延长高速公路的使用年限。

高速公路，路基病害，边坡，挡土墙

在高速公路路面结构中，路基的最主要作用是分散路面传来的行车荷载，是确保公路结构正常运行的基础。这就要求路基具有良好的承载性、稳定性和耐久性。否则，会影响公路结构的安全运行。

在我国早期修筑的高速公路中，路基建设标准低，且受水文、地质、气候等自然条件的影响。同时，随着使用年限的增加，行车载荷的日益严重，在自身静荷载和行车动荷载的共同作用下，很多公路路基出现了边坡坍塌、不均匀沉降、翻浆冒泥、坑槽、车辙等病害，对高速公路的通行能力产生了不利影响，严重的甚至影响整个高速公路网络的运行安全。

在高速公路的使用中，路基的轻微病害会缩短公路使用寿命，大幅增加维修费用。严重的路基病害会使得车辆受损，酿成安全事故。因此，重视和加强路基病害治理及养护，确保路基运行质量是路基日常养护的重要环节。

在我国，常见的路基病害有路基沉陷、边坡滑塌、挡土墙损坏等。作者通过自己的工程经验，对我国常见的高速公路路基病害成因进行了分析，并提出了处治对策，以期借鉴。

1　路基沉陷

路基表面在垂直方向产生的较大沉落。沉陷是施工期投入使用后出现的路基常见病害之一。

在高速公路工程中，路基出现沉陷的主要形式有：

1)均匀沉陷(见图1a))。在自然因素和行车载荷的共同作用下，路基、路面进一步密实和稳定而出现的整体沉落现象。该种沉陷出现的路面破坏不多。

2)不均匀沉陷(见图1b)，图3)。在路面行车的载荷作用下，路基、路面结构遭受破坏，路面表现为变形破坏。产生该种沉陷的原因主要有：路基、路面的压实度较差或碾压不均匀，还有就是路基受到水的侵蚀等。这在我国公路中是一种较常见的路面病害。

3)局部沉陷(见图1c)，图2)。这是我国高速公路比较常见的一种路基病害，出现该沉陷主要是由于局部路基的密实度较差而导致的。除填料没有被压实外，还有可能是路基下部存在有墓穴、枯井、树坑、沟槽等，受水侵蚀后出现沉陷。

路基沉陷的主要原因有筑路材料自身的收缩，施工压实度不足，天然地基承载力不足等。对出现的路基沉陷，常用的处治措施有：

1)对路基出现的不均匀沉陷，当基层较为密实、稳定时，仅对面层进行修补即可。当面积不大时，挖除沉陷部位面层并使用新料将其整平并压实。当面积较大时，就应采取加铺新沥青面层的措施。

2)对路基出现的局部沉陷，应将基层出现沉陷部位彻底挖除，彻底根治出现沉陷的源头后，再使用碎石、浆液等将其回填密实后压实，最后进行面层铺筑。

3)对于桥(涵)头路面，因填料压实度不足导致出现的沉陷，应采取加铺基层后重新进行压实，最后进行面层铺筑。

4)对于不良地质条件导致路基沉陷，在工程设计中，应尽量避免不良地质和水文条件的地区。实在不行的，在施工中应采取工程技术措施，以确保路基的安全和稳定。对发现的特殊土层，如软基土、粘性土等，应采用换填措施，将原有特殊土挖除后，再使用碎石土、卵砾土、中粗砂及工业废渣等将其回填密实后进行下一步施工。

5)根据施工现场实际情况，合理选择采用钻孔注浆加固处理法。

2　边坡滑塌

在公路工程中，边坡滑塌主要包括溜方、滑坡及风化剥落三种类型，对路基机构及行车安全具有极大影响。

1)溜方(见图4a)，图5)，指少量的土体沿土质边坡出现向下移动的现象。高速公路中较常见的是边坡上的表层土下溜，雨水冲刷或施工不当是导致出现该病害的最主要原因。

2)滑坡(见图4b)，图6)，指在重力作用下，一部分土体沿路堤某一滑动面出现滑动的现象。土体的稳定性不足是导致出现该病害的最主要原因。

3)风化剥落，指在降水、强风、振动等因素影响下，风化的石质路堑边坡出现成片或块体剥落的现象。在高速公路中，由于地形、地质原因造成体积较小而数量较多的风化岩石剥落比较常见。通过设置防护网或喷射水泥浆是解决该病害的最常用方法。

在路基工程中，常用的边坡滑塌防护措施主要有：1)在施工中，当发现水文地质条件发生变化，与设计不符时，应变更设计。2)分层填筑施工，分层检查填筑宽度和压实度，确保路基密实度。3)在施工中，应做好坡面临时防护，在坡脚外开挖临时排水沟，防止水的冲刷和浸润。路堑开挖前应开挖截水沟。4)检查边坡坡度，严格按照设计坡度施工。

3　挡土墙损坏

挡土墙出现上倾、鼓肚、裂缝、垮塌、浸水等现象，挡土基底部被掏空等(见图7，图8)。挡土墙损坏的原因主要包括：

1)水破坏，水的浸入使挡土墙墙背填料湿软、凝聚力下降，增大了对挡土墙的主动土压力，多发生于细粒土填料的下挡土墙和支挡上边坡坡积层类破碎土体的上挡土墙。

2)设计断面尺寸不足，不能抗拒墙背主动土压力。在挡土墙设计中，由于考虑欠周全导致断面不足，或者施工过程中人为的扩大了填方断面，增加了主动土压力。

3)浸水挡土墙基底埋深不足，或者水流冲刷导致的基底部被掏空或局部悬空。

挡土墙出现损坏时，一般采取修复或工程加固措施，最彻底的加固方法就是拆除重建。拆除重建工程费用大，施工工期长，对交通造成严重影响。同时，施工关键环节多，可能产生新的病害。因此，在可能的情况下，一般选用修复与加固技术恢复挡土墙功能，如图9所示。

在挡土墙修复与加固工程中，无论挡土墙修复或加固，都应注重新旧挡土墙或挡土墙与加固体的连接，重视旧体与新体的错槎咬合连接，增强挡土墙的整体性，确保挡土墙的耐久性。同时，应分析旧挡土墙产生病害的原因，进行针对性预防，以避免同类病害的再发生。

4　涎流冰

涎流冰是挖方路段上边坡空隙水冰冻而成的。在天气暖和时以液态流出，冬季时则因渗水流速小，在流动过程中冰冻而成为涎流冰。

这在我国北方寒冷地区是一种常见的路基病害形式，特别是在我省(山西)高速公路山区段中。在涎流冰病害路段，轻者堵塞水沟与覆盖部分路基路面(见图10)，重者可漫延整个路面(见图11)，长度可达数十米乃至百余米，危及行车安全。

对涎流冰发生的因素和病害状况进行分析，一般采用以下两种方法进行处治：

1)对涎流冰体积较小的路段，宜采用蓄冰法。就是在涎流冰多发路建蓄冰池、蓄冰涵洞、蓄冰沟渠之类的构筑物，确保涎流冰不“上路”，待其融化后将其排出。该法成本低，在低等级公路应用较多。

2)对涎流冰常发路段，宜采用保温排水法。就是在涎流冰多生路段，开槽保暖空隙水，通过盲沟等方式将其排出路外。该法的施工工艺为：开槽→填塞保温材料(炉渣、砾石)→外砌砌体隔离→引入盲沟外排。

在涎流冰处置时，需注意以下问题：a.涎流冰属季节性病害，处治的原则在于组织涎流冰“侵入”路面，影响行车安全，在高速公路设计中应予以考虑。b.在涎流冰处治前，应划定冰蚀范围，测量涎流冰数量，然后进行设计，在春融后、下一个冰冻前组织施工。c.在工程建设中，若发现涎流冰苗头，应予以及时处置，为营运期提供安全的行车条件。

5　结语

在高速公路中，路基的好坏直接影响着路面的行车安全，直接决定着路面的使用寿命。路基病害出现的原因是多种多样的，除自然因素外，超载车辆碾压，养护不到位，施工质量缺陷等都会埋下路基病害隐患。

在高速公路设计和施工中，因地制宜，确保施工质量。投入使用后，重视日常养护，及时发现路基病害并分析成因，采取相应的处治方式。对路基病害做到及时发现、及时处治是十分重要的。

[1]王晓琴，李成才，刘崭，等.公路路基路面常见病害与处置指南[M].北京：人民交通出版社，2011.

[2]丁圣明.公路路基病害预防和治理研究[J].中国新技术新产品，2009(12)：30-31.

[3]沈和平.路基病害的危害及防治措施分析[J].科技信息，2013(8)：48-49.

The causes analysis and treatment of our highway common roadbed diseases

Xue Chunyuan

(FifthEngineeringCompany,TaiyuanRoad&BridgeConstructionLimitedCompany,Taiyuan030000,China)

Combining with the practical experience, from the roadbed subsidence, slope sliding, retaining wall damage, salivary flow ice and other aspects, this paper analyzed the causes of our highway common roadbed diseases, and discussed the prevention and control measures of all kinds of diseases, helpful to ensure the roadbed construction quality, prolonged the service life of highway.

highway, roadbed diseases, slope, retaining wall

1009-6825(2016)08-0158-03

2016-01-05

薛春元(1982- )，男，工程师

U416.1

A