路基质量病害成因分析及处理对策研究

卢海钢

（北京住总集团有限责任公司，北京 102300）

1 路基质量病害与成因分析

1.1 路基质量病害

1.1.1 路基沉陷

路基沉陷是常见的城市道路路基质量病害类型之一，主要表现在局部路基区域存在颠簸、凹凸不平等、不均匀沉陷问题；路面的平整度不够、路面时常出现坑坑洼洼等现象，行车稳定性较差。城市道路路基沉降多发生于软土区域，软土的土壤含水量较大、地基强度不高、抗剪强度偏低，在高荷载条件下易出现沉陷[1]。在软土层上实施路基工程，若对软土层的处理不到位，雨水的侵蚀与渗透使得地基愈加不稳，并在路基以下形成塌陷型空洞，诱发路基沉陷，影响路基的稳定性与安全性。

1.1.2 路基变形或裂缝

路基变形或裂缝是指城市道路路基出现物理形变，或者路基出现横向、纵向等不规则开裂现象。如果施工单位在路基工程实施时未能有效控制部分工程参数，如路基压实度、分层填筑厚度、材料压缩系数、材料含水量等，即会诱发路基变形。在长时间行车高荷载环境下，路基变形程度将会进一步加重，进而导致路面出现横向或纵向不规则裂缝，影响路基的结构完整性。

1.1.3 路基翻浆

路基翻浆现象是季节性冰冻地区城市道路路基的常见质量病害类型。在雨季，大量的雨水通过地表漫流与径流渗入路基，由于城市道路沥青路面透水性差，导致路基内的水难以蒸发挥发。在冬季，气温骤降使得路基内的水出现冻结现象，及至春季冻结水融化，导致路基土壤含水量过饱和，路基强度急剧下降，车辆经过时容易出现路面破裂、翻浆等问题，严重者会导致路基路面倒置、结构混淆[2]。路基翻浆多发生在季节性冰冻地区，土壤类型多为盐渍土或沼泽地。

1.1.4 边坡滑塌

城市道路路基边坡滑塌包括溜方、滑坡、风化剥蚀等多种质量病害。其中，溜方是指在流水冲刷或重力作用下，路基两侧边坡的土体沿着侧面方向向下整体性移动的现象；滑坡是指路基上边坡在自然或者人为影响因素的带动下，沿着斜坡向下滑动并形成滑动面的现象；风化剥落是指城市道路路基两侧边坡的岩石长期暴露在自然环境下，受到强风、暴雨等天气条件影响而出现片状化剥落的现象。城市道路路基出现边坡滑塌质量病害会增加城市道路行车的风险性，影响行车安全。

1.2 路基质量病害成因分析

1.2.1 施工现场地质条件

城市道路工程施工现场的地质条件是诱发路基沉陷、路基变形等质量病害的重要成因。例如，工程施工现场的岩体土质为沼泽性土质等软土层，在此基础上实施路基填筑工序会出现施工质量不达标、路基稳固性与耐久性不足等问题，需要对软土层区域进行换土与回填加固处理。若地基的回填与加固处理不到位，会导致施工后的路基易出现压缩性沉陷，或者挤压式位移等现象。此外，施工现场的地形地貌与地质水文状况也会加剧路基质量病害症状，例如，施工现场的地形崎岖、地质复杂、沟壑纵横。对途经沟壑处的路基应大幅度增加填土量，同时对路基横跨的沟壑边缘应减少填土量，以保证路基的平整度[3]。若是工程施工中对不同地理位置的填土厚度把控不精准，容易导致城市道路路基在使用后期出现不均匀沉降问题，影响行车的安全性。

1.2.2 施工现场气候条件

波动变化的气温、季节性强降水、强风振动等局部区域的特殊气候条件也是诱发路基质量病害的关键因素。例如，气温日变化较大，会使得路基内的水反复冻结与融化，影响路基的稳定性；短时间内降雨量过大，会使得地表径流增加，若是路基周边的排水系统布设不到位，大量的雨水渗入路基，会导致路基出现湿软现象，诱发路基翻浆、路面倒置等质量病害。除城市道路工程所处局部区域的气候条件外，施工过程中的天气变化也会增加路基质量病害发生的概率，例如，在低温环境或暴雨环境下，对软土层进行换填与加固处理，会在一定程度上影响软土层换土与加固的实际成效，导致施工后的路基易出现沉陷或位移。

1.2.3 施工材料质量

城市道路路基工程施工中会使用碎石、砂土、防渗材料等施工材料，通过对施工材料进行分层填筑与压实，可以提高城市道路路基的承载力与稳定性，再通过在路基表面铺设防渗材料，提高城市道路路基的防渗与排水能力，可以更有效地防止城市道路路基因水土流失造成的稳定性下降、路基塌陷、路基翻浆等质量病害。作为施工要素体系的重要构成部分，施工材料的质量也是诱发城市道路路基质量病害的重要因素之一。例如，在对施工现场的软土层进行换土与回填时，若选用的回填砾石与砂土规格达不到质量标准，地基的强度与稳固性将受到影响，进而影响路基的稳定性以及行车的安全性。

1.2.4 施工组织设计方案

施工组织设计方案是城市道路路基工程实施的主要参照，用于指导城市道路路基施工前准备工作、排水系统工程布设与施工、路基填筑与压实等施工工序的有序开展。因此，施工组织设计方案的合理性与科学性直接关系到路基工程实施质量以及路基质量病害发生概率。例如，施工组织方案设计与编制时，排水系统布设不贴合实际、路基两侧边坡结构尺寸与参数存在偏差、路堤结构的稳固性核算不准确等都会诱发路路基质量病害，影响城市道路路基的使用安全。

2 路基质量病害处理对策研究

2.1 做好施工前准备工作

2.1.1 施工现场勘察

工程地质勘察是城市道路路基工程施工重要的前期准备工作，施工单位需全面且详尽地对城市道路途经区域与路段的地形地貌条件、岩土体与地质条件、局部气候条件等进行调研与勘察，对可能诱发路基质量病害的特殊岩土体、不良地质状况所在的路段进行精准标注，为施工组织设计提供精细的工程地质勘察结果参考。例如，对于工程地质勘察过程中发现的软土层，可将其标注为不良路段，并在施工组织设计时，通过换土回填法或者在软土层中添加白灰与水泥等施工材料对地基进行加固处理，提高路基施工的质量。同时，施工单位要认真审阅设计文件，对照施工现场实际条件，综合研判与分析城市道路各路段路基的填土情况、挖土情况、土方调配情况，以便施工过程中统筹调配土方资源。

2.1.2 施工组织设计

施工单位要通过科学、合理编制施工组织设计提高城市道路路基工程施工的有序性，保证各项工序高效、高质开展，从施工层面有效控制路基质量病害的出现。施工单位在编制施工组织设计方案时，应根据城市道路路基施工的工序合理安排施工内容，包括地面清理、路基填筑、路基压实等。在每一项工序中，需给出具体的施工工艺、机械设备、规格尺寸等，例如，施工组织设计方案编制时，需通过模拟边坡结构尺寸与截面尺寸等参数动态分析路堤结构的稳固性，优化路基工程参数，提高路基工程施工组织设计方案的合理性与可行性。

2.1.3 基底地面与土壤性质处理

在城市道路路基工程填筑之前，需将基底地面的杂草、树根、零散杂土等彻底清除。清除顺序为由上至下，采用横挖法从基底表层开始向下挖，确保将基底表面存在的浮土、树根、盐渍土或膨胀土等不良土质全部清除干净。若是基底地面清除过程中遇到特殊性质的土壤，如沼泽地、盐渍土或者特殊的软弱地面如泉眼、水塘等，则可选择适宜的处理方法，如回填、换填、石灰等，对土壤性质进行特殊处理。

2.2 做好路基施工

2.2.1 路基填筑

路基填筑首先要选择适宜的填料，施工单位要根据城市道路级别以及路基填高等选择适宜强度与粒径规格的填料。通常，路基填料多选用砂砾，以及塑性指数和含水量等参数均符合填料要求的砂土，禁止冻土、腐殖质土、淤泥等土体被用作为填料。砂砾通常作为路床的填料，砂土或细粒土通常作为路堤底部的填料。路基填筑应分层进行，填筑与压实应交叉进行。路基填筑的宽度与厚度均有一定要求。在宽度方面，应控制填料宽度超过铺路堤300 mm，以便路基压实与修正后的边缘压实度满足设计标准；在厚度方面，应控制每层填料的填筑厚度在500 mm 以上，不仅可以减少填筑的层数，还可以通过填料的厚铺提高路基填筑的质量。

2.2.2 路基压实

填料不同、城市道路等级不同，路基压实工艺以及相关参数不同。例如，对于砂砾土而言，适宜选择振动压路机作为路基压实机械，充分利用其滚压与振动双重作用提高路基压实成效。施工单位需要根据路基施工相关技术标准与规范要求，通过路段试验与对照分析，研究并确定路基填料压实所使用的压实机规格、压实机碾压遍数、碾压速度等。路基压实工序与填筑工序交叉开展，通过逐层填充与压实，可以确保路基压实高度符合技术标准。例如，普通城市道路的路基压实高度应控制在30 cm 以内。压实过程中，应动态观察填料的含水量，确保压实机压实作业下的填料含水量为最优值。路基压实的情况可通过压实度检测进行量化评价，施工单位需严格按照压实度规范要求调整优化压实作业的相关参数，确保路基压实工序的实施质量，以免路基压实不到位导致路基强度不足、稳定性较差，诱发路基沉陷等质量病害产生。

2.3 做好路基排水系统施工

为了保持路基能经常处于干燥、坚固和稳定状态，必将对影响路基稳定的地面水予以拦截，并排除到路基范围之外，防止漫流、聚积和下渗。同时，对于影响路基稳定的地下水，应予以阻断、疏干、降低水位，引导到路基范围以外，使全线的沟渠、管道、桥涵构成完整的排水体系。例如，施工单位需在村屯路段设置排水边沟，在平坡路段边沟须设有纵坡，确保排水通畅。高填方路段应采用集中排水措施，并与警示桩、防撞墙统筹考虑，要求在每20～40 m 及主要变坡点处设置简易或永久性泄水槽；挖方段应根据上边坡的汇水面积开挖截水沟，并考虑边坡土质和边坡，设置挡墙防止塌方；路基较低路段可以采取加设砂砾层及渗水盲沟，并加大、加深边沟等排水措施，避免造成路基两侧长期积水浸泡路基，使路基承载力下降面发生沉降变形。

3 结语

对路基质量病害的形成原因进行多维度、深层次分析，立足施工单位的视角探讨路基质量病害处理对策，研究路基施工质量控制要点与技术应用注意事项，对于减少路基质量病害的发生概率、延长城市道路的实际使用寿命、提高城市道路行车的安全性具有重要意义。在城市道路路基施工过程中，施工单位应充分认识到施工质量对路基病害的影响，认真做好现场勘察、基底清理、土质处理、填料选择、分层填筑、逐层压实等工作，并巧用当地地形地貌、结合周边环境做好路基排水工作，切实降低城市道路路基病害发生概率。