高填路基常见病害及处治方法的探讨

近年来，我国高速公路发展迅速，范围逐渐由东部地区延伸到中西部等多山地区发展。高速公路在中西部地区大力兴起，在西部地区丘陵、沟谷众多，地形复杂,地势高低起伏，高填路基结构型式是不可避免的。路基尤其高填方路基,由于施工进度、路基填筑材料等质量方面原因, 随着时间的增长和车辆重复荷载的作用，容易出现一些路基病害。

1高填路基病害调查分析

高填方路堤常见的病害有类：整体下沉或局部沉降;路基不均匀沉降引起的纵横向裂缝;路基滑动或边坡坍塌等。

高填路基由松散粒状材料填筑后碾压而成，在自重和其他因素的影响下，路堤会产生一定程度的竖向和水平方面的变形。由于路堤各部分变形量不同而造成不均匀沉降，从而在不同部位形成拉伸应变区和压缩应变区。高填路基抗拉强度很低，在拉伸应变区就易产生变形裂缝。

变形裂缝根据其产状和路基延伸方向的关系，可以分为纵向变形裂缝和横向变形裂缝。根据成因，总体上可将纵向裂缝归为两类，即一类是为不均匀沉降裂缝，另一类为滑动裂缝。其中不均匀沉降裂缝，主要是由于竖向的不均匀沉降导致。高填路基的不均匀沉降一般是由于地基存在软弱层、路基厚度不均或者压实度不均匀等因素引起的。

横向裂缝的产生主要是沿路堤的不均匀沉降导致。在较长沟谷地段的填方路堤，由于沿路堤纵向产生的不均匀沉降，使路堤有往沉降较大的地方产生变形的趋势，从而，在沉降中心附近，路堤形成压缩变形区域，在路堤顶部产生水平压缩。两侧沉降较小的段落，则由于往沉降较大的一侧移动而形成拉应变区域，在路堤顶部产生水平拉伸，当这些部位的拉应变超过填料的临界拉应变值时，路堤就会产生横向裂缝。

路基滑动或边坡坍塌是特定条件下路基不均匀沉降发展的最终结果。在其演化过程中，一般先产生纵向裂缝，近似为弧形。变形发展道一定程度，在降雨等诱发因素的作用下，发生边坡失稳，引起整体或局部路基坍滑。

路基是路面的基础，高填路基的病害最终会导致路基的不均匀沉降，引起路面的不平整，导致路面产生许多病害，主要表现为坑凹，起拱、波浪、接缝台阶、碾压车辙、桥头或涵洞两端路面沉降、桥梁伸缩缝的跳车等。不仅难以满足汽车高速行驶的要求，还直接影响着高等级公路的质量或正常运营，威胁着高速运行车辆的安全，同时也给日常养护、维修工作带来许多麻烦。

2常见的处治措施

高填方路基病害常见的处治措施：固化剂法、粉喷桩法、灌浆法。

2.1固化剂法

本文以空客A320总装线配套工程为例。空客A320总装线配套工

程建设场地属海相与陆相交互沉积地层，属于典型的软弱土地基。在路基处理中，针对大件车辆做好路基及基层的处理，采用土壤固化剂加固现场土，以提高路基强度及水稳性，同时充分利用现场土避免远运造成巨大的浪费。经筛选比较，确定采用路邦土壤固化剂作为路基同化材料。路邦土壤固化剂是一种内浸性材料的液体固化剂。它能将土壤中的矿物质和土壤分子分解，使其重新结晶，产生新的化学键，从而形成土壤固化层使土壤由亲水性改变成疏水性。通过击实试验和无侧限抗压强度试验确定路基处理方案：如当开挖路面结构层底面以下1.1 m深度后经压实，压实度大于90%后，采用如下处理措施：土工格栅+50 cm碎石+20 cm土壤同化剂固化石灰土(4%石灰)+20 cm土壤固化剂固化石灰土(5%石灰)+20 cm土壤固化剂固化水泥石灰土(3%水泥+3%石灰)。

经过现场量测表明，现场土添加4%石灰和路邦固化剂稳定土做路基处理，当压实度大于90%，其抗压强度可大于0.80 MPa;现场土添加3%水泥、3%石灰和路邦同化剂做底基层，当压实度达到95.5%以上时，其无侧限抗压强度可大于1.5 MPa。使用项目现场土添加适当辅料和土壤同化剂作为路基处理土能够满足道路路基强度要求，大大增加路基的水稳性，同时可避免远运换土。固化剂法得到了很好的运用。

2.2粉喷桩法

本文以苏州沿江公路粉喷桩为例。该项目粉喷桩设计桩径为50cm,间距1～2m,按梅花型布置,桩长以穿透软、流塑层进入硬塑层不少于50cm为原则,通常为8～12m,用于粉喷桩的水泥(425#普通硅酸盐水泥)为干粉。根据地基含水量的大小,采用水泥喷入量为45～60kg/m。含水量在40%以下时,水泥用量为45Kg/m;含水量在40～60%之间,水泥用量为50kg/m;含水量在60～70%之间,水泥用量为55kg/m;含水量>70%时,水泥用量为60kg/m。设计要求水泥土28天无侧限抗压强度≥1.2MPa。

粉喷桩施工操作步骤为: 深层搅拌机械就位→ 预搅下沉(至设计标高→ 搅拌提升,同时喷干水泥粉至地面以下0.5m处(设计桩顶) →桩上部强度要求较高,在桩上部的5m长范围内或 (1/3～1/2)桩长重复搅拌一次→重复搅拌提升,直到离地面下0.5m,上部回填5%灰土(或水泥土)并压实→关闭搅拌机械移位至下一桩位。对成桩28天的粉喷桩采用钻孔取芯法、动力解探法、无损检测等进行检测是行之有效的,一方面可以通过芯样的抗压强度试验掌握桩体的强度,另一方面对整个桩体也是一次全面的检查,以无损检测可以提高检验频率,从而保障了粉喷桩的施工质量。该方法处理路基效果明显，处理后可很快投入使用。

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