路基常见病害及软土路基防治措施

路基常见病害及软土路基防治措施

摘要：路基是整条道路的基础，更是保证路面质量和稳定的关键。路基在承受土体自重、行车荷载和各种自然因素的作用下，导致各个部位产生变形，引起路基标高和边坡坡度、形状的改变，严重时造成土体位移，危及路基的整体性和稳定性，造成路基的各种破坏。软土路基是一种较为特殊的路基，经常出现各种病害。则对软土路基的预防与防治起着至关重要的作用。关键词：公路路基；常见病害；软土路基；防治措施；

0、前言

路基是道路的基础，更是保证路面质量的关键。然而，在现实中，由于需要反复承受各种荷载作用和自然因素的影响，会导致路基的形状、边坡坡度发生改变，严重影响了路面的质量和稳定性。为了保证行车的通畅、迅速、安全、舒适等各方面的要求，就必须采取一定的控制措施保证路基的稳定性。然而在所有类型的路基中，软土地基的病害表现的尤为突出。本文通过讨论路基的常见破坏形式，来重点介绍软土路基目前应用较为广泛的防治措施。

1、路基的常见破坏形式

（1）路基的沉陷。路基沉陷是指路基在垂直方向产生较大的沉落。路基的不均匀下陷，将造成局部路段破坏，影响交通。路基沉陷有如下两种情况：一是路基本身的沉缩；二是由于路基下部天然地面承载能力不足，在路基自重的作用下起沉陷。

路基的沉落：因填料选择不当，填筑方法不合理，压实不足，在荷载和水温综合作用下，堤身可能向下沉陷。

地基的沉陷：原路面为软弱土层，例如泥沼、流沙或垃圾堆积等，填筑时未经换土或压实造成承载力不足，发生侧面剪裂凸起，地基发生下沉，引起路堤下陷。

（2）边坡的坍塌。路基边坡的滑塌是最常见的病害之一，根据边坡土质类别、破坏原因和规模的不同，可分为由于少量土体沿土质边坡向下移动所形成的溜方一和一部分土体在重力作用下沿路堤的某一滑动面滑动而引起的滑坡两种。

（3）不良地质和水文条件造成的路基破坏。公路在不良地质条件(如泥石流、溶洞等)和较大自然灾害(如暴雨)地区，均可能导致路基的破坏，在公路勘测设计过程中应尽可能予以避开。

2、软土路基处理措施

软土一般是指在静水和缓慢流水环境中沉积，以黏粒为主并伴有微生物作用的近代沉积物。软土是一种呈软塑到流塑状态，其外观以灰色为主的细土粒，如淤泥和淤泥质土、泥炭土和沼泽土，以及其他高压缩性饱和黏性土、粉土等。其中淤泥和淤泥质土是软土的主要类型。

在未经处治的天然软土地基单位面积荷重达到天然地基极限承载力时，能够填筑的路堤高度称为极限高度。路堤超过极限高度后，必然发生大量的沉陷、坍滑，必须采取加固措施，才能保证路堤的稳定与正常施工。在软土上修筑路堤后建造人工构造物时，会产生较大的沉降及侧向变形，这种沉降及变形必须控制在容许范围之内。软土上路基的整体稳定性必须等于或大于容许稳定安全系数，而沉降量则要求在路面设计使用年限内的工后沉降必须小于容许工后沉降，否则应进行地基处理。软基的处理方法多种多样，主要的处理方法有以下几种。

2.1、加载预压法

原理是在建造建筑物之前，天然地基在预压荷载作用下压密、固结，地基产生变形，地基土强度提高，卸去预压荷载后再建造建筑物，完工后沉降小，地基承载力也得到提高。堆载预压有时也利用建筑物自重进行。当天然地基土渗透性较小时，为了缩短土体排水固结的排水距离，加速土体固结，在地基中设置竖向排水通道，常用形式有普通砂井、袋装砂井、塑料排水板等。当采用竖向排水通道时，也分别称为袋装井法、袋装砂井法或塑料排水带法等。

2.1.1、塑料排水板

塑料排水板是带有孔道的板状物体，插入土中形成竖向排水通道。因其施工简单、快捷，应用较为广泛。最大有效处理深度18m。

2.1.2、砂井

砂井是利用各种打桩机具击入钢管，或用高压射水、爆破等方法在地基中获得按一定规律的孔眼并灌入中、粗砂形成砂柱。由于这种砂井在饱和软

土中起排水通道的作用，又称排水砂井。砂井顶面应铺设垫层，以构成完整的地基排水系统。砂井适应于软土层厚度大于5m时。最大有效处理深度18m。

2.1.3、袋装砂井

井径对固结时间的影响没有井距那样敏感。但一般砂井如果井径太小，既无法施工，也无法防止因地基变形而断开失效。因此，现在广泛采用网状织物袋装砂井，其直径仅8cm左右比一般沙井要省料很多，造价比一般砂井低廉，且不会一施工操作上的失误或地基发生水平或垂直变形而丧失其连续性。最大有效处理深度18m。

2.1.4、排水砂垫层

砂垫层为设置于路堤填土与软土地基之间的透水性垫层，可起排水的作用，从而保证了填土荷载作用下的地基中空隙水的顺利排出，既加快了地基的固结，还可以保护路堤免受空隙水浸泡。砂垫层多采用中、粗砂，厚度一般为0.6-1.0m，宽度比路堤底宽多0.5-1.0m。设置砂垫层要注意防止被细粒污染而造成排水空隙堵塞，在砂垫层的上下应设反虑层。砂垫层适于施工期限不紧，路堤宽度为极限宽度的2倍以内、砂源丰富、软土地基表面无隔水层的情况。当软土层较薄，或软土垫层又有透水层是，效果更好。砂垫层往往还与处治配合适于，如塑料排水板、袋装砂井，砂井等加固措施配合设置。

2.2、强夯置换法

原理是采用边填碎石强夯的强夯置换法在地基中形成碎石墩体，由碎石墩、墩间土以及碎石垫层形成复合地基，一提高地基承载力、减少沉降。适用于人工填土、砂土、粘性土和黄土、淤泥和淤泥土地基。使用的主要材料有碎石、矿渣等。使用的主要机械设备有夯锤、起重设备、脱钩装置及运输装卸机械。

2.3、挤密振密法

挤密振密法是借助于机械、夯锤或爆破产生的夯压或振冲，使土的孔隙比减小，或在地基内打砂桩、碎石桩、土桩或灰土桩、挤密桩间土体而达到处理目的。其中主要有重锤夯实法、强夯法、振冲法以及砂石桩、土桩或灰土桩挤密法等，可用于处理无粘性土、杂填土、非饱和粘性土及湿陷性黄土等地基，但振冲挤密法的适用范围一般只限于砂土和粘粒含量低的粘性土。

在软土地基上修筑路堤，如果工期不紧，可以先填筑一部分或全部，使地基经过一段时间固结沉降，然后再填足和铺筑路面。最大有效处理深度30m。

2.4、灌浆法

灌浆法是靠压力传送或利用电渗原理，把含有胶结物质并能固化的浆液灌入土层。使其渗入土的孔隙或充填土岩中的裂缝和洞穴中，或者把很稠的浆体压入事先打好的钻孔中，借助于浆体传递的压力挤密土体并使其上抬，达到加固处理目的。其适用性于灌浆方法和浆液性能有关，一般可用于处理砂土、砂砾石，湿陷性黄土及饱和粘性土等地基。

2.5、加筋法

采用强度较高、变形较小、老化慢的土工合成材料，如土工积物、塑料格栅等，其受力时伸长率大于4%-5%，抗腐蚀耐久性好，埋设在土层中。加筋法常用于公路路堤的加固，在地基处理中，加筋法可用于处理软弱地基。

3、结论

路基病害的发生是无法避免而要彻底的控制路基病害也是不现实的，基于此在充分认识路基常见病害与病害机理的基础上，采取一系列切实可行的措施，将其产生的可能性降到最低。而本文中对目前软土路基防治措施中所涉及的方法，对于其他类型的路基也可以借鉴与采纳。在实际的应用过程中也可以将几种方法巧妙的结合起来，可以达到更好的效果。

参考文献：

[1] 李日善，李光熙，申荣国.养护工程路基破坏原因分析及处理措施[J].吉林交通科技.2006，103（2）：35-36.

[2] 丁圣明.公路路基病害预防和治理研究[J].中国新技术新产品.2009（12）.

[3] 陈静曦，刘代全.滑坡段路路基稳定性研究[J].岩土力学与工程学报.2002，21（10）：1519-1522.

[4] 吴永强.公路路基病害的危害及其防治[J].江西建材.2010，113（4）：30-31.

[5] 王磊，马晶.黄土地区公路排水系统病害防治[J].长安大学学报（自然科学）.2003，23（1）.15-18.