路基病害处治及施工工艺

路基病害的处治方法及施工工艺

路基因施工原因及经受各种自然因素的长期影响，承受车辆荷载的重复作用，并且由于路基所经过地区的地形、地质及水文地质等条件的影响，路基在使用过程中常产生各种病害。

路基病害的处治应贯彻“预防为主，综合治理”的原则。地质、气候和水文等自然因素每时每刻都对路基产生影响，这就势必加剧病害的扩大与发展。调查发生病害的成因是治理病害的起点，而同一病害在不同时间、不同场所发生时，其根源往往不全相同。因此，深入现场，综合分析，才能因地制宜地采取有效的措施。

路基主要病害有：路基的沉陷、翻浆、路基边坡的滑坡、坍方及泥石流等。一、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，从而引起局部路段的破坏，影响交通。路基沉陷有两种：路堤的沉落和地基的沉陷。2006年3月，山西石太（太原至石家庄）高速公路寿阳段路基仍在沉陷，现场形成长100余米、宽10多米、深近10米的塌方。1.路堤的沉落因填料选择不当，填筑方法不合理，压实不足，在荷载、水温的综合作用下，堤身可能向下沉陷。云南文山州富宁段管养的G323线K1695+900路段于2013年9月9日晚出现路基沉落现象。2、地基的沉陷原地面为软弱土层，如泥沼、流沙或垃圾堆积等，填筑前未经换土或压实，发生地基下沉、侧面剪裂凸起，引起路堤下陷。路基沉陷的处治方法路基沉陷一般可用换土法、粉喷桩法、灌浆法等进行处治。1.换土法换土法是将路基一定范围内的松软土挖去，然后回填分层夯实的砂砾石或素土等强度较高的填土材料。其主要施工要点如下：（1）基坑开挖。（2）选用良好的填料，严禁用腐蚀土或有草根的土块，应分层填筑、分层夯实。（3）填石路堤从下而上，应用由大到小的石块按序填筑，并用石渣或石屑填筑空隙。（4）设置路基排水设施。（5）原地面为软弱土层时，路堤高度较低且可中断行车时，应挖除换上良好的土料然后按原高度填平夯实；路堤高度较高，且又不能中断行车时，可采用打砂桩、混凝土桩或松木桩。2、粉喷桩法粉喷桩法主要施工要点如下：（1）放样定位。（2）移动钻机，准确对孔。对孔误差不得大于50mm。（3）利用支腿油缸调平钻机，钻机主轴垂直度误差应不大于1%。（4）启动主电动机，根据施工要求，按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ挡逐级加速的顺序，正转搅拌下沉钻至接近设计深度时，应用低速慢钻。钻机应原位钻动1～2min。为保持钻杆中间的送风通道的干燥，从预搅下沉开始直到喷粉为止，应在钻杆内连续输送压缩空气。（5）粉体材料及掺和量：使用粉体材料，除水泥外，还有石灰、石膏及矿渣等，也可使用粉煤灰等作为掺加料。在国内工程中普通硅酸盐水泥，其掺和量常为180～240kg/m3。（6）提升喷粉搅拌。在确认加固料已喷至孔底时，按0.5m/min的速度反转提升。当提升到设计停灰高程时，应慢速原地搅拌1～2min。（7）重复搅拌。为保证粉体搅拌均匀，须再次将搅拌头下沉到设计深度。提升搅拌时，其速度控制为0.5～0.8m/min。（8）为防止空气污染，在提升喷粉距地面0.5m处应减压或停止喷粉。在施工中，孔口应设喷灰防护装置。（9）提升喷灰过程中，须有自动计量装置。该装置为控制盒检验喷粉桩质量的关键，应予以足够的重视。（10）钻具提升至地面后，钻机移位对孔，按上述步骤进行下一根桩的施工。3、灌浆法灌浆法主要施工要点如下：（1）钻孔。对于较浅的软土，可采用螺旋钻，较深则宜采用回转式钻机。为防止冒浆，孔径宜小一些，一般为75-110mm，垂直偏差小于1％。（2）制浆。根据材料试验确定配比、选择浆体，制浆时要注意以下几点：①按程序加料，准确计量，掌握浆液性能，控制浆量。②浆液应进行充分搅拌，并坚持灌浆前不断搅拌，防止再次沉淀，影响浆液质量。（3）灌浆。灌浆是通过灌浆设备、输浆管路，将浆液注入到目的的层中。用于公路软弱地基处治工程的灌浆方法有：①自下而上式孔口封闭灌浆法。这种工序一次成孔，孔口用三角楔止浆塞封口，分段自下而上灌浆，灌浆高度为1.5~2.0m。该方法对于黏性土层较多或地层下部有少量中粗粒砂土层的软弱土层较为适用。②自上而下式孔口封闭注浆法。这种方法一次只钻成一段灌浆孔，孔口用三角楔止浆塞封口，分段自上而下注浆，注浆段在1.5-2.0m之间。该方法适于上部中粗粒砂土层较多的软弱土层较为适用。

在开始灌浆前，应进行现场灌浆试验，确定单孔灌浆量，然后按照所采用的灌浆工艺施工。先施工边缘帷幕孔，再施工加固孔，并宜按序次施工，即先施工第1序次孔，再注第2序次孔，其次注第3序次孔。当灌浆达到设计要求时可终止灌浆。边缘帷幕孔孔距应为一般流浆孔孔距的1/2，以确保灌浆工程的质量。

在边缘帷幕孔施工后，应根据处治段水文地质情况决定是否施工排水孔。在地下水位较高地区，应在处治范围内用钻机钻成1~3个排水孔，其目的是将边缘帷幕孔所围范围内的地下水随灌浆施工排出，以便能更有效地保证灌浆质量。当排水孔周围灌浆孔施工时，排水孔内见到灌浆浆液时，可将该排水孔用灌浆浆液灌实，并封孔。在灌浆过程中，当地面隆起或地面有跑浆现象时，应停止灌浆，分析其原因，对下一个灌浆孔宜减少灌浆量，并检查封孔装置、灌浆设备等，如仍然有地面隆起或地面跑浆，应结束该孔灌浆施工。二、翻浆处治

路基一旦发生翻浆，可适当地选用方法处治，如下表所示，其主要处治方法如下。编号防治措施种类翻浆类型翻浆等级适用地区或条件1路基排水①、②、③轻、中、重平原区、丘陵区、山区2换土①、②、③、⑤中、重产砂砾、水稳定性良好的地段3砂填层①、②、③、⑤中、重产砂砾地区4掺石灰①、②、③、④、⑤轻、中、重缺砂、石地区5煤渣石灰土①、②、③、④、⑤中、重缺砂、石地区，煤渣供应良好6透水性隔离层②、⑤中、重产砂、石地区7不透水性隔离层①、②、③、④、⑤中、重沥青、油毡纸、塑料薄膜供应良好8盲沟①、②、④、⑤轻、中、重地下水位较高地段9提高路基①、②、⑤轻、中、重平原区、洼地、盆地路基翻浆的处治措施的参考选用注：①地面水类；②地下水类；③土体水类；④气态水类；⑤混合水类1、挖换土把翻浆路段上的土挖出来，挖到稳定土层，然后把挖出的土摊在露肩翻晒再回填，或换铺一层水稳定性较佳的土壤，此法适用于翻浆较严重的地段。2、掺石灰在翻浆路段上，撒铺石灰，并用木棍或木榔头捣夯，使石灰进入路基里面去，此法可用于路基已经翻浆破坏了的路段。3、摊铺粒料挖除稀泥填以碎石、碎砖或炉渣等粒料，表面整平后直接通车，或在下面填一层干土，再铺上粒料，垫平后通车，此法也是用于翻浆严重地段。

4、挖渗水沟在翻江路段的中心线上，顺路向每隔4~6m挖一个圆坑，其直径为30~40cm，坑深要挖到冻土层以下10cm左右，以便把融化的冰水引聚到坑内，再加以掏除。此法适用于土路基层渗透性较好的地段，但要设立交通安全标志，以便行车安全。5、提高路基

根据实际情况加高路基，使路基上部土层远离地下水或地表积水，路基加高的数值，应根据当地冻土深度、路基土质和水文情况，以路基最小填土高度或临界高度的方向确定，以确保路基处于干燥状态。此法适用于平原区的土路和其他地区取土较易的路段。6、设置不透水隔离层

用经过沥青结合料处理的土做成厚2~3cm的不透水隔离层，用油毛毡则为2~3层，或用不易老化的特别塑料薄膜铺在路基全宽上，做贯通式，或只做到路面边缘50~60cm处的不贯通式。三、滑坡的处治滑坡的防治主要有以下措施：1、排水

滑坡体上及其以上的地表水，应拦截引离，可采用截水沟、明沟、渗沟等排水沟造物；地下水可采用支撑渗沟、边坡渗沟及截水渗沟等措施。2、减重

在滑坡体后缘挖除一定数量的滑体，以减小滑体的下滑力，此法常与其他方法配合使用，减重的弃土，应尽量堆填在滑坡边缘，以稳定滑坡，减重后的坡面，应注意整平、排水和防渗。

3、支档措施

根据滑坡的性质，可采用干砌石垛、重力式防护挡土墙、锚杆及加筋挡土墙等构造物进行处理，具体可参见挡土墙施工部分的内容。

四、崩塌的防治崩塌防治的措施主要有：1.加固边坡

对于土质路基，可种草或植树；对于风化的软质岩层，可修建干砌或浆砌片石护墙，同时，还应注意清除滑塌的土石方，2.拦截构造物

在小型崩塌地段，若基岩破坏严重，可采用落石平台、落石槽、拦石堤、拦石墙等构造物。3.支档构造物

支档构造物主要防治公路上方的危岩、危石等，应根据地形和岩层情况，采用嵌补、支顶、支护、支撑等构造物进行加固。五、泥石流的防治泥石流防治的措施主要有：

1.水土保持措施

在易发泥石流地区植树造林，平整填洼，修筑截水沟、边坡渗沟等排水工程，设置支挡工程。2