论公路高填方路基施工控制及路面裂缝的防治

论公路高填方路基施工控制及路面裂缝的防治摘要：本文作者结合多年工作经验，主要阐述了路基施工质量、安全控制及高填方路段路面纵向开裂的原因与路面开裂的预防措施，并提出了高填方路基施工的新技术、新工艺。

供同行参考。

关键词：路基路面；施工控制；纵向开裂；预防措施近年来，随着我国的交通建设突飞猛进，建设投资不断的增加，规模不断扩大。

公路施工中，路基路面问题是影响公路运营及安全的重大问题。

如何更好地做好路面开裂预防工作并且把当前先进的施工工艺与方法运用到公路施工中，是解决这些常见问题的关键，也是进一步提高公路工程质量、推进公路快速发展的有效途径。

然而，高等级公路路面纵向开裂的质量通病并没有减少的趋势，甚至局部出现早期破坏，尤其是高填方路段，严重影响了车辆行驶的安全性、舒适性以及公路的耐久性。

1、施工控制措施1.1质量控制措施(1)严格控制填层厚度和填筑宽度每层初平完成后，对填层厚度进行检查确保每层填筑的厚度控制在30cm之内，发现超厚现象及时采取相关措施减薄。

推土机在初铺时，摊铺的宽度比设计宽度加大50cm，以保证路基边部压实。

(2)路堤填筑时，做到工地现场随时有领工员值班，对路堤填筑进行实行全过程指挥，使填层厚度、平整度、压实度等处于良好的受控状态，保证填筑过程符合规范要求。

(3)严格控制填层土质，选择经试验合格的填料进行填筑，含有有害杂质及未经处理的劣质土不得使用。

当填料为不同土质时，采取不同土质分别填筑的方式每种填料连续填筑层累计厚度不小于50cm。

将强度较小、透水性差的土填在下层，强度较大、土质较好的优良土填于上层。

(4)严格进行压实度的试验检测。

每填完一层由施工队试验室负责人进行检测，项目部中心试验室经常性地对压实薄弱环节进行抽检，发现压实度不合格的情况，及时采取适当的措施进行处理，必要时采用强夯处理，确保路基的填筑压实符合规范要求。

(5)结合永久排水做好施工期间的临时排水工作。

每层填筑时，在填层面做成2％～4％的横向排水坡，并在路基两侧边坡处每隔10～20m 交错设置一条临时排水沟以保持路基不积水，并使雨水顺临时排水沟排入边坡坡脚，不致冲刷边坡；路堤坡脚及时作好临时或永久性排水沟，保证路基边坡排水通畅。

(6)严格控制路堤渗水部分的填筑材料，选取水稳性高及渗水性好的填料进行填筑，防止渗透产生水压破坏路堤边坡的稳定。

1.2 安全控制措施(1)对各类作业人员实行持证上岗制度，杜绝违章操作现象。

(2)做到有工地施工员随时值班，加强现场指挥，防止机械设备相互碰撞、倾覆和伤人事故的发生。

(3)在施工现场的危险地方设置安全警示标志，夜间施工设置足够的照明设施，并在危险区设立红灯示警。

(4)加强安全生产的教育和宣传工作，提高施工人员的安全生产意识。

(5)成立安全领导小组，随时检查工地施工安全状况，发现问题及时解决。

2、路面裂缝成因路面的纵向裂缝有两种形式：(1)面层表面出现的裂缝，产生于路面，通常是纵向裂缝，如及早发现，应及时进行灌缝防水处理，该裂缝对路面结构层和路基的承载能力及使用寿命没有多少影响；(2)面层表面出现一条或两条数十米甚至上百米长的纵向裂缝，宽度毫米且不断变宽，裂缝向土路肩边缘伸展，甚至出现错台现象，形成滑裂面，这种裂缝根在路基，危害较大，会导致路面基层和路基的承载能力下降，危及行车的安全。

这里主要对后者的成因进行分析。

2.1 施工方面的原因(1)清表不到位，路基底存在软弱层；(2)使用不适宜的填料进行路堤填筑；(3)路基压实度不足或不均匀；(4)软土地基路堤填土速率过快。

2.2 设计方面的原因(1)边坡设计不合理，引起边坡失稳。

路基填方边坡坡度应根据填料种类、边坡高度和基底的工程地质条件等综合确定。

路堤基底良好时，边坡坡度应满足表1的要求，对边坡高度超过表1所列全部高度的路堤，必须经路基边坡稳定性验算后进行特殊设计且对路堤稳定性进行实时动态监控。

对高填方路堤，边坡宜做成阶梯形；对于用中硬和硬质石料及以上填石路堤应进行边坡码砌。

如果边坡设计不满足规范要求，则会造成路基稳定性不够，边坡滑坍，从而引起路面的纵向开裂，严重时裂缝变宽，裂缝向土路肩边缘伸展，甚至出现错台。

表1路堤边坡坡度(2)填料选择欠周到，引发路面开裂。

对高边坡填方路段，如果对填料的调查选择欠周到，使用了不合格的填料(如膨胀土)且未进行改性处理，则路面雨水渗入后，导致路基吸水膨胀，产生侧向力，引发路面开裂。

(3)软土地基填方路堤边坡未按规范规定设置反压护道或反压护道宽度不足。

反压护道是为了防止地基在路堤荷载作用下遭到破坏而采取的一项保证地基稳定的措施。

规范规定，反压护道的坡度宜为路堤的1／2，宽度应采用圆弧稳定分析法通过稳定性验算决定，且应满足路堤工后沉降要求。

软土地基上高填方路堤若未按规范规定设置反压护道或反压护道宽度不足，则会造成路基在填筑过程及运营过程中产生较大的侧向变形，使路基强度降低，甚至导致滑动破坏。

（4）半填半挖路段处理不妥，会造成路面变形开裂。

半填半挖路段由于结合部的土质密实度不同，加上水文条件，可能还有地下水的影响，如处理不当使路基沉陷不均，路面变形开裂，甚至还会造成路基失稳。

总结已有经验，对半挖半填路段的设计，提出如下处理原则：①在填方和挖方结合部的纵向必须设置过渡段，过渡段设在挖方段内，对挖方区路床0.3～0.8m范围进行超挖回填碾压，长不小于10米，宽不小于2米，同时将结合部的挖方段路床0.8米以下部分根据地面自然坡挖成宽≥2米，阶面呈4%向内的台阶，然后与填方段一起分层填筑，分层碾压，达到要求的密实度。

②在填方和挖方结合部的横向必须加强结合部之间的整体性，主要措施是：在挖方的边坡上根据地面自然坡挖成台阶宽≥2米，阶面呈4%向内横坡，在路基的坡脚要填筑一层透水性材料，以利路基内的水排出；在挖方区路床0.3～0.8m范围进行超挖，该部分与填方一起分层填筑，分层碾压，达到要求的密实度。

③当地面横坡陡于1:5时，应将原地面挖成向内倾斜的台阶，台阶宽度≥2.0m。

④原地面挖成的每级台阶均应用小型压路机具进行夯实。

2.3 业主方面的原因业主由于某方面的需要，片面地强调进度，提出不合理的工期要求，而监理工程师又未能本着科学、公正的态度坚持原则，把牢质量关，使得填土速率过快，或路面结构层养护期不足等，从而导致路面开裂。

3、防治措施3.1 路基填料要求：（1）性质不同的填料，应水平分层、分段填筑、分层压实。

同一水平层路基的全宽应采用同一种填料，不得混合填筑。

每种填料的填筑层压实后的连续厚度不宜小于50mm。

填筑路床顶最后一层是，压实后的厚度不小于100mm。

（2）潮湿或冻融敏感性小的填料应填筑在路基上层，强度较小的填料应填筑在下层。

在有地下水的路段或临水路基范围内，宜填筑透水性好的填料。

（3）在透水性不好的压实层上填筑透水性较好的填料前，应在其表面设2%～4%的双向横坡，并采取相应的防水措施。

不得在由透水性较好的填料所填筑的路堤边坡上覆盖透水性不好的填料。

（4）每种填料的松铺厚度应通过试验确定。

（5）每一填筑层压实后的宽度不得小于设计宽度。

（6）路堤填筑时，应从最低处起分层填筑，逐层压实；当原地面纵坡大于12%或横坡陡于1:5时，应按设计要求挖台阶，或设置坡度向内并大于4%、宽度大于2米的台阶。

（7）填方分几个作业段施工时，接头部位如不能交替填筑，则先填路段，应按1:1坡度分层留台阶；如能交替填筑，则应分层相互交替搭接，搭接长度不小于2m。

3.2 设计方面(1)为利于实行填前压实，若遇地表湿软，设计时可考虑换土或掺石灰、水泥或铺设土工布等措施。

(2)避免使用不宜于填筑路堤的填料(如膨胀土)，如不得已采用黏性土作填料时，为减少路堤结构的压缩变形，在设计工艺上可采用先掺灰(建议用生石灰粉)改良土性，再掺加适量水泥以提高路堤的结构刚度。

(3)高填方路堤设计应考虑采用土路肩及边坡防护，或用急流槽将水引离路堤，以保证高填土路堤边坡稳定。

必须进行边坡的稳定性验算，护坡道的宽度应根据有无软土地基、填料的性质以及取用的边坡坡度等进行综合设计。

(4)在软土地基路段，慎重采用高填方路基形式。

(5)软土地基的特点是强度低、固结慢、变形大，如必须在软土地基上修筑路堤时，应进行稳定验算与沉降计算。

稳定验算的目的就是进行强度检验，以检验地基与路堤是否会发生由于抗剪强度不足造成的浅层或深层的滑动破坏。

沉降计算可以预计地基的竖向变形，并为控制这种变形提供依据。

4、高填方路基施工的新技术、新工艺4.1 压浆技术在处理高填方路基裂缝施工中的应用一般情况下，压浆材料的选用是一道非常重要的环节，原来一般是选用水泥浆液加添加剂，但是存在凝固时间不易控制、和易性不好、体积干缩等弊病。

对此，针对此类浆体存在的弊病，后来国内相关研究机构又研发了高水速凝新型材料，该材料由A/B两种固体粉末材料组成，使用时与粉煤灰混合均匀加水搅拌(高水材料：粉煤灰：水=1：35：3.5)，A、B两种浆液单独放置24小时以上不凝固，可以长距离、长时间输送、存放，易于施工；材料凝结时间可以调控，两种材料混合后，凝结时间可控制在10～60分钟；早期强度高，2小时可达到1.5Mpa 以上；混合料也可以和周围土颗粒发生反应，形成强度；混合料凝固过程及凝固以后不收缩。

这些特性对于压浆工程意义极大，解决了困扰多年的难题。

4.2 土工织物在高填方路基施工中的应用土工织物由于其具有优良的抗拉力学特性、稳定的质量和施工方便等特点，近年来已被广泛应用在公路工程建设领域。

在路基工程施工中，土工织物主要起提高路基整体稳定性，防止路面反射裂缝，延缓反射裂缝的发生和发展等功用。

在我市公路建设中，更多地选用土工格栅来进行高填方路基的整体稳定性加固，由于大部分土工织物是利用先进的经编机织成基材，采用经编定向结构，因此，通过充分利用织物中的纱线强力来改善其力学性能，使其具有良好的抗拉强度，抗撕裂强度和耐蠕变性能，从而得以用于路基稳固，抵抗裂缝车辙等公路病害的产生，有效地改善了高填方路基整体失稳的技术难题。

5、结语总之，高填方路堤路面纵向开裂已成为公路工程的一个质量通病。

裂缝一旦发生就会迅速扩展，给公路的正常使用、承载能力及使用寿命带来不利影响。

作为建设单位，不能因过分强调压缩工期或因造价等因素而要求设计、施工单位降低执行工程的强制性标准；作为监理单位，要严格进行质量监督，加大协调和管理力度，加强各方协作，做好事前和事中控制；作为施工单位，应加强质量意识，通过科学的组织和管理，均衡施工，合理安排工期。

只有各方面规范行为操作，各尽其责才能防止这一通病的出现。

参考文献：[1] 中华人民共和国交通部公路工程施工监理手册[S]北京:人民交通出版社,2001 。

[2] 洪毓康.土质学与土力学[M].北京：人民交通出版社，1999.[3] 范瑞.高速公路路面病害处治[J].山西建筑，2007，33(28)：293—294。