高海拔地区公路路基病害的成因与应对探讨

祝兴甲

摘 要：高海拔地区的地质水文、气候环境相较特殊，以致在此类地区进行公路的建设施工时常常受自然环境等客观因素的影响，使得路基病害问题频发。鉴于此，本文就高海拔地区公路路基病害的成因与应对展开简要探讨，以供借鉴参考。

关键词：高海拔地区;公路路基病害;成因与应对

1 高海拔地区公路路基病害的成因分析

1.1 路基沉陷

路基沉陷主要分為堤身下陷、地基下陷（如图1），造成路基沉陷的主要成因为：

（1）施工不规范。高海拔地区山路较多，交通不畅，平整的施工场地较少，不够宽阔，大型机械难以正常进出，操作困难，相对低海拔平原地区，各项成本高，如未规范施工，很容易导致施工参数的偏差。

（2）地勘不仔细。高海拔地区地质相对复杂，如果地质勘察时不够严格、细致，就会导致设计不准确，无法为后期施工提供准确详实的作业参数，从而对工期、质量造成影响。

（3）排水不畅通。高海拔地区公路路基施工中，如未按要求铺设排水设施，以致排水不畅，而地下深处为软弱层，便会导致后期出现开裂。

（4）融沉未处理。在高海拔地区，气候严寒、土体易冻，路基面层冻胀在遇到气温升高后又会消融，随着气温变化会循环冻胀、消融，容易导致沉陷。此外，随着海拔升高，自然条件更加复杂，容易出现冻土层或地下冰层，在融化后，还会排放出一些水，造成局部路段或地区下沉。如若在施工中没有引起重视，并做好处理，将会严重影响工程质量。

1.2 纵向裂缝

造成路基纵向开裂一般是因为填料质量不达标、换填不规范，或是填方挖方交接部位没有压实紧密等。因此，在施工中，要高度重视所用填料的自身质量，并严格落实规范施工。另外，在高海拔地区，还可能是因冻胀原因引起的路基纵向开裂。

1.3 冻胀翻浆

（1）土质影响。在高海拔地区，粉质土毛细水上升速度较快，且上升水位较高，在温度低于0℃时，因负温的作用水分容易迁移，如果水源充足、水量较大，在秋冬季很容易形成冻胀，在春夏季温度回升时又会消融，承载力下降较快，以致出现翻浆。

（2）温度影响。高海拔地区气温低，秋冬季气温常在零度以下，水分上浮冻凝成冰，在春夏消融时，土壤强度会突然下降，导致翻浆。

（3）荷载影响。在无荷载的情况下，春夏消融的水量大，不易出现翻浆，随车流量、载重量增加，会造成荷载不稳，导致不均匀沉降，出现翻浆。

（4）水分影响。翻浆的条件之一是路基地表水无法排出以致形成淤积，浅表水量大等，因此，在高海拔地区，雨水不均、雨量较大时，路基含水量和地下水增多，容易出现冻胀和翻浆。

1.4 边坡滑塌

高海拔地区地质不稳，容易出现边坡塌滑，尤其是在雨季或春融时节更容易出现。原因主要有：原有边坡坡面陡、坡度大、坡体中裂隙水较多，容易渗入路基中，形成滑动带;或是没有按照设计规范要求对边坡土质较差的路段进行防护处理;此外，积水较多，排水不畅，会极易导致路基边坡在雨水的浸泡下出现滑塌。

2 高海拔地区公路路基病害的应对举措

2.1 路基沉陷的应对

（1）严格按照设计规范施工，优化专项施工方案，采用新技术、新工艺，加强过程控制，提高填筑、碾压质量水平。

（2）做好排水系统的修复和建设，对地表的侧沟、排水沟等进行清理疏通，确保畅通。修建盲沟、截水沟、引水沟等，以有效防止地下水渗透，引导地下水排出，降低地下水位，进而确保路基能够保持较为干燥的状态。

（3）对于高海拔地区的高山丘陵等路段，要认真细致地做好地质勘察，设计单位要根据勘察资料，做到科学合理设计，提高设计精准度、有效性、安全性，以减少工程施工中的变更量。

（4）对于融沉现象，须高度重视，应制定专项方案，准备好相关资源，及时妥当处理。对于冻胀、季节性冻土易发生融沉的路段，要提前做好填料换填，其中，填料质量应达标，一般位于槽下40 cm处均予以换填，并按规定碾压密实，增强路基的强度，提高整体稳定性。

2.2 纵向裂缝的应对

（1）加强地质勘测。在高海拔地区公路路基施工中，须按要求予以地质水文勘察，对地质水文不明确的路段，要加大探测坑布设密度，以提供准确有效的勘测资料。对气候复杂多变地区，可以结合气象数据和卫星云图，做好相应分析预测。

（2）紧抓换填碾压处理。对于路基下部的纵向裂缝应挖除处理，并使用符合质量要求的填料回填、碾压密实。挖除部位可以适当扩大，以增加密实度。可以使用砾石来填充已挖除的土方，硕石直径>6 cm，填充厚度约30 cm。

2.3 冻胀翻浆的应对

（1）在路基上部换填时，应使用强度高、水稳性好且具有良好抗冰冻性的粗颗粒土，进而有效提升路基上部的强度及稳固性。

（2）在路基中部设置隔离层，可以有效减少水分冻结蔓延，降低路基聚冰现象，从而确保土基干燥、稳定，防止冻胀和翻浆。

（3）优化排水系统，可减少地表水、地下水的相互渗漏，保持路基干燥、稳定，也降低了路基的冻结几率。对路基沿线一定区域内的地表水、地下水，予以合理引导，并通过排水系统导出路基，以免积水而影响路基的修筑质量。在高海拔地区路基设计、施工时，要优先考虑排水系统，做好涵管、沟渠施工，确保畅通无阻，严禁地表水、地下水的侵入。

（4）增加路基填土高度，可以有效提高路面的强度，增加整体稳定性。同时，路基高度增加，能够减薄路面、降低造价，而且，还能拉大路基与地下水的距离，减少翻浆现象。

2.4 边坡滑塌的应对

（1）严格依照设计规范要求，做好边坡防护处理，特别是地质条件较差路段，要将安全、经济置于首位，采取多种措施、多种方式开展综合治理，以达预期效果。如高海拔地区原有坡面陡峭、坡度大，边坡稳定性差，可以增设护壁式或是加筋式挡墙，条件具备的工程也可以增设半山桥。

（2）无论是永久性，还是临时性排水系统施工，都要与周边的排水系统形成整体，贯通相连，防止雨季或春夏消融时，水量增大无法及时疏排，造成路基浸泡受损。整个公路排水要系统、完备，遇到雨水、积水能够及时排出，确保路基干燥稳定。

（3）对遇到的边坡滑塌问题，应认真分析原因，并结合实际状况采取有效措施妥当应对。期间，参建的设计单位、施工单位、监理单位要充分配合，加强组织协调，共同解决问题，确保路基修筑质量。

3 结语

高海拔地区公路路基病害的成因较多且较为复杂，虽此类地区的建设施工受自然条件等客观因素影响较大，施工难度也较普通地区更高，但也不能在主观上消极懈怠，应以预防为先，将质量关口前移，健全相应质量监管体系，落实好分工责任制，组织好各项资源，切实提高人员责任意识与操作水准。同时，针对已发生病害，应切合现场实际，及时予以妥当处治，以确保道路修建质量，延长其使用年限。

参考文献：

[1]汪双杰，金龙，穆柯，等.高原冻土区公路路基病害及工程对策[J].中国工程科学，2017（6）：140-146.

[2]樊凯.高海拔高寒地区冻土公路路基变形控制与稳定技术研究[D].中国科学院大学，2015.

[3]双梅.多年冻土路基病害及防治措施探讨[J].交通标准化，2013（20）：28-30.