随着公路建设的迅猛发展,新建公路及旧路改扩建中常遇到路基高填方处理问题。竣工后,随着时间的增长和车辆重复荷载的作用,路基常出现路基整体下沉或局部沉降;路基纵横向开裂;路基滑动或者边坡滑坍病害等。在新建、改建过程中涉及到的高填方路基进行分析,找出路填常见病害的原因,提出治理病害的方案,以供公路建设者借鉴参考。
一、高填方路基下沉的原因
(1) 设计方面的原因:
     外业勘测期间未对高填方路段地质进行布探,对其地质构造、各种软弱面的分布状况不明,从技术上无法合理设计,高填方边坡设计没有结合相应填料的种类,也未进行稳定性验算,按一般路基进行设计,填料、施工工艺等未作特殊的要求;对扩改建工程,新旧路连接处未按要求作特别处理,留下隐患,可能出现整体下沉或局部沉陷,影响公路的正常使用。
(2) 施工方面的原因。
原地面未彻底处理:高填方路堤基底承载能力应高于一般路基基底,若按一般路基要求,当路基填料不断增加时,原地基的压缩变形将导致路堤下沉。
路基排水方面的原因:高填方地段地面线多位于低洼处,常常积水,尤其是下雨天,使土基常时间浸泡,土基含水量大,排水不良,施工过程中未对路基排水进行处理,若遇水浸泡,会引起土质松软,而导致承载能力降低、路堤沉陷、路基下沉等。
(3) 施工工艺方面的原因。
在高填方路堤施工中未严格按分层填筑,在同量工作时控制层厚的不均匀,分层碾压或整平碾压时未严格控制含水量,对同一路段的不同填料没有严格控制,由于压实度不足或不均匀且达不到规定要求,易导致局部较大的沉降变形。
施工组织安排不当,先施工低填方路堤,后施工高填方路堤,往往高填方路堤施工完成后就立即铺路面,路基没有足够的时间沉降固结,而使路面使用不久就沉陷。
(4) 工程质量管理方面的原因。
施工过程中,质量与技术方面的管理力度不够,工地现场人员的责任心不强;技术质量监督力度不够,施工单位感觉工作量偏大,部分人员凭经验减少压实度的抽检频率,甚至伪造试验资料应付检查;施工现场混乱使工程质量降低,造成施工过程中的隐患,甚至造成大的质量事故,危及了路基的稳定性。
(5) 施工技术处理方面的原因。
高填方路堤施工中的纵横向搭接未按规范处理,搭接不正确会导致路基的不均匀沉降而出现裂缝。
路基两侧超宽填筑不够,路基亏坡,整修时采用“贴补法”,补填土不易与原边坡土结合紧密而且难以压实,整体性差。
路基填料选择不当,也是影响路基质量的重要因素。
二、高填方下沉的防治措施
(1) 针对高填方路堤应进行地质补探,掌握其地质层理、节理、断层及了解有无地下水或其分布情况,并按“规范”要求进行特殊设计,高边坡设计应规定相应的填料,如设计没有验算其稳定性、地基承载力或沉降量等项目时,应向有关部门提出补做,确保工程质量。
(2) 路基若通过耕地,施工时必须做填前碾压,如果有机质含量和其他杂物多而不易压实,应换填土;如果地基为松软土,通过对原地进行常规的填前碾压不能满足稳定和沉降要求时,要按《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》要求向监理工程师提出对软弱土进行加固处治。
(3) 高填方路堤的填料。在分层填筑时,应按照《施工规范》要求进行,逐层整平碾压,并按规范进行操作;应通过试验段确定机具配备、洒水量、适宜的松铺系数和相应的碾压遍数。
路堤施工中,各施工层表面不应有积水,填方路堤应根据土质情况和施工时气候状况设置2%~4%的双向或单向排水横坡,及时排走雨水。施工前,应先做好截水沟、排水沟等排水及防渗设施,坡脚避免遭受水的冲刷(排水沟边缘距路基坡脚不小于2m)。
(4) 施工和监理严格遵照有关规章制度进行,不盲目的赶工期,抢进度。施工单位应配备完善的施工组织和质量检验体系,专业人员持证上岗。在压实过程中,施工单位自检人员应按规定的频率逐层检查路基的压实度。
(5) 旧路加宽时,清除边坡上的杂草,并沿旧路边坡挖成向内倾斜的台阶,台阶宽度不小于1.0m。填方分段施工两段交接处,则先填段应留台阶与后填段分层阶梯搭接,搭接长度不小于2m。半填半挖路段按规范要求设置台阶并分层压实,提高路堤的整体稳定性。
(6) 路基施工应超宽填筑,超宽碾压。一般较设计宽度每侧超宽不小于30cm,以确保边坡密实;路基亏坡,整修时开台阶,分层填筑压实,严禁贴补,确保路基的整体性和边坡密实。每层填筑上料前要根据设计边坡线实地放出路堤填筑边线。
(7) 高填方路堤应选择水稳性好、干密度大、承载能力高的砾石类土填筑路基为宜。土质应均匀一致,不得混杂,剔除超大颗粒,保证各点密实度均匀一致,尽量选择集中取土,避免沿线取土(沿线取土一般不能保证路基填料的均匀性,导致路基强度不均匀,同时也破坏了自然植被,对沿线环境不利)。
(8) 种植灌木、草皮,强化边坡植被保证。
三、结束语
减少高填方路堤的病害带来的负面影响,要求我们做到早预见、早防治,发现问题及时采取有效的补救措施,在施工中不断地积累经验,把病害减小到最低限度,确保高填方路堤有足够的稳定性和耐久性,能承载车辆的反复荷载作用和抗御各种自然因素的影响。