论文导读：高的路堤，必然带来建设资金增加、建设周期加长、技术难度加大、病害增多。建设初期，由于对某些问题重视不够，导致一些高填土路基早期病害的发生。
关键词：高填土路基，形成原因，病害，处理措施
高速公路作为社会现代文明的产物，对我国的经济发展和社会生活起到了具大的推动作用，因其全封闭、全立交的特点，为满足快速、安全、经济、舒适等社会发展需要，而得到迅速发展。高速公路的路堤由于多种原因一直偏高，平原地区平均高3 m～5 m，跨公路处高8 m～10 m，跨铁路处高10 m～12 m。高的路堤，必然带来建设资金增加、建设周期加长、技术难度加大、病害增多。建设初期，由于对某些问题重视不够，导致一些高填土路基早期病害的发生。
1.高速公路高路堤的形成原因
为充分发挥高速公路的功能，高速公路要求“全封闭，全立交”，因此为解决横向交通必须设置一些行人 行车通道。特别是在目前，我国尚存在大量的非机动车、慢速车及行人，必须从横向通道通过。高速公路大多处于经济较发达地区，人口较多，通道设置密度不得不相应增大。为满足发展速度较快的农机、部分汽车的通行能力，通道一般尽量高一些、宽一些。桥梁通道净高的制约是路堤平均填土高度较高的一个主要原因。高速公路在山区的普遍发展，使高填深挖路基逐渐增多，同时也是路堤填土较高的原因之一。从技术要求上来讲，路基填土高度只要在1．8 m～2．5 m就可以保证路基处于一种安全状态。
2.高路堤路基病害的表现形式
由于填土过高引起的路基病害形式有以下几种：不均匀下沉和路面不平、纵横向开裂、滑坍等。
3.高路堤病害形成的原因
3.1 土基承载能力不足造成地基变形过大
高速公路一般路线较长，所经地区可能会具有各种复杂的地形，特别是路线经过覆土层较厚的水田地及低洼地带，其承载能力大多较低，有很多在100 kPa以下，部分在100 kPa～150 kPa之间，并且土质天然密实度较低，加压时具有较大的变形和可压缩性。路基填土压实后密度在18 kN／m3～19 kN／m3之间，当路基填土高度达到4．5 m时，地表层压应力值为81 kPa~--85．5 kPa，如果考虑基层路面结构层，其容密度加权值还要加大。按地表承载力为100 kPa，干密度 kN 换算，允许填土高度约为5．4 m。由于沿线桥涵的控制，每条高速公路的路基填土高度大于5．4 m路段约占总长度的25％左右，再加上车辆的换算荷载，会形成较多路段的路基处外加荷载大于相应地段的地基承载力。可以认为那些地基承载力小于设计承载力值的地基是软弱地基。
在路基施工前，由于各种原因，对地基承载力探测不详尽，也未对地基承载力不够的路段进行验算和综合处理，仅对沟渠、坑塘、淤泥层等软弱地基进行了一些处理。导致路基和路面完成后开放交通时，局部位置和路段的路基仍未稳定，发生不均匀沉降，
从而导致路面的早期损坏。
3.2 施工质量难以控制造成土压实质量不足
实践证明，当压实度大于95％时，填高每增加1 m，工后沉降约为1 cm，而车辆荷载作用影响仅为80 em～150 cm深度，路基沉降主要是自重作用，因此，路基的层问压实显然成为控制的重点。路基压实度是保证路基强度及路面使用质量的关键，直接关系到路面的使用性能及寿命。而在高填土路段往往需要大量借土，而且取土场也很难控制在一个性质稳定的土场。科技论文。土质复杂，压实指标难以确定。对于一个施工路段，用同样的压实机械组合和压实遍数以及确定的同一个最大干密度，压实度随机取样结果不稳定。虽对不合格点进行处理，仍会造成路基施工压实不匀，如果路基压实度不足，在运营过程中，路面就可能产生辙槽、裂缝、沉陷等病害，使路面产生剪切破坏。有时为了赶上总体进度，有赶工期的现象，导致施工期间控制不严，自然沉降期不够，路面形成后在使用期间高填土段沉降仍在明显发生，导致路面早期损坏。现在使用弯沉检测路槽顶强度，作为路基强度控制指标，对高填土路基不够全面、准确，无法完全反映路基的实际状况。
3.3 水对路堤破坏作用
水是引起路基各种病害的主要因素，特别是我国南方省份年降水量大，山体地下水极其丰富，如处理不当，将会造成恶劣后果。排水防护工程设施不完善，排水不畅将造成高路堤路基和路面破坏。高填土路堤多在少雨的春季形成，少雨、缺水，难以保证最佳含水量及压实要求。科技论文。土的孔隙大，等到路基形成时，又多在夏季，必然要遭受夏季强暴雨的冲刷损坏。即使是路面形成后，当路面排水不善时，雨水侵入路堤，造成路基浸水和软化，局部下沉塌陷，导致路面早期损坏。对填高3．5 m以上的路基，施工期问至少要经过一次夏季暴雨冲刷过程，而现在的高填土路基一般施工方法均是超宽填筑，再刷坡，然后再防护，加上填筑土质易被冲刷，由于防护和路基施工的不同步，造成土路堤暴露，被暴雨冲刷。当高填土路基不是全硬化防护和防护不完善时，也会在使用期间被暴雨冲刷，造成路堤和路面局部损坏。
4.高填土路基病害处理措施
4.1 采用换土法处理
对于表层软弱，土层较浅的路段，可将软土层清除，换填强度较高、透水性较好的材料进行处理，以达到提高路基整体强度的目的。
4.2 对软土层较深的地基用粉喷桩处理对高填土路基原地基承载力不够路段和明显的淤泥层、坑塘软弱段，采用直径50 cm，长15 m～20 m的粉喷桩进行处理。
4.3 严格控制含水量
必须严格检测用作填料土的含水量，只有在最佳含水量±2％的范围内才允许进行碾压。在施工现场主要用酒精燃烧法来测定填料土的含水量，如出现含水量 <㈨一2％时，需加水均匀拌和；当> n+2％ 时，需要晾晒。
4.4 清表和挖除控制
在雨量充沛，雨季又长的地区，各种乔灌植被生长茂盛。为保证路基的填筑质量，在填筑前，必须对植被根系进行彻底挖除。
挖除后的根穴要进行分层夯实，达到规定的压实度。监理人员要对根穴压实进行抽检，按桩号位置做好记录，备查。清表与植根挖除后，按规定进行填前碾压。
4.5 反压坡道和挡土墙对高填土路堤的侧向约束作用利用反压坡道和挡土墙对高填土路堤的侧向约束作用提高高填土路堤的整体稳定性。科技论文。
4.6 对桥涵端部和高填深挖结合部，采用预先压浆处理桥涵端部和高填深挖结合部具有同样性质，即一侧较稳定，另一侧沉降随时间在变化，在两端接合部，采用预先压浆处理，减少了桥涵端部不均匀沉降和高填深挖结合部差异沉降，实践证明能起到较好的效果。
4.7 做好防排水设施
在山区为了将地下水畅通的排出路基以外，路段填方可专门设置碎石盲沟，将山体中的地下水引入河流。随着路基填筑高度的增加，更应及时排除路基顶面积水，根据纵断面高程的变化，每隔25 m～30 m设置一处临时排水水簸箕，这样既防止了雨水冲刷边坡造成冲沟，又能将路基顶面积水排出，避免路基顶面积水引发的各种病害，为路基雨后及时施工创造了条件。建设期间，在防水和排水设施方面加大投入，对高填方路基防冲刷、雨水侵入损坏和提高整体稳定能起到事半功倍的效果。
4.8 合理安排工期，确保高填土路堤有一年以上的预压期
如果能保证高填土路堤在建设期间通过科学组织，均衡施工，有一年以上的自然沉降期，就能消除沉降的60％～70％，有效减少通车后的沉降量，有利于路堤的后期稳定。
5.结语
高填土路基是高速公路为满足使用功能而迫不得已使用的一种建筑方式，在高速公路方案设计时，应从路线方案、分离式立交桥型选择等方面进行系统考虑，尽可能降低路堤填土高度。
参考文献
[1]张雨化.道路勘测设计[M]．北京：人民交通出版社，2002．
|
