陳澤智?曹凱

摘 要：在山區(qū)公路建設(shè)中，由于地形地貌條件的制約，經(jīng)常出現(xiàn)高填深挖的情況，因此路基病害多種多樣。根據(jù)山區(qū)公路路基病害的特點(diǎn)，對(duì)山區(qū)公路路基病害進(jìn)行了分類，并系統(tǒng)分析了病害的成因。

關(guān)鍵詞：山區(qū)公路；路基；病害；成因分析

公路路基是整個(gè)公路構(gòu)造的重要組成部分。公路路基病害直接影響公路的使用性能和行車安全，公路路基一旦出現(xiàn)問題往往對(duì)公路的影響較大，且路基病害一般會(huì)導(dǎo)致一系列的路面病害。因此很有必要開展深入研究。

1.路基病害類型及特征

按照橫斷面形式的不同，山區(qū)公路常見路基可分為填方路基、挖方路基和半填半挖路基三種。路基病害主要包括路基沉陷、路塹邊坡溜塌滑坡、填方路基失穩(wěn)滑塌、路基錯(cuò)臺(tái)、路基裂縫和路基橫坡破壞等。

1.1 路基沉陷

公路路基沉陷其主要特征為路基實(shí)際變形大于路基的容許變形致使路基在低于原設(shè)計(jì)標(biāo)高。路基沉陷從形態(tài)上可分兩大類：一、路基的整體沉陷，其特點(diǎn)表現(xiàn)為范圍較大。二、路基的不均勻沉陷。相對(duì)不均勻沉陷，整體沉陷對(duì)道路的使用影響不大，不影響道路的整體運(yùn)行。

大部分路基沉陷病害主要表現(xiàn)為路基的不均勻沉陷，按照其沉陷裂縫的走向及病害形式把路基不均勻沉陷分為局部不均勻沉陷、橫向不均勻沉陷和縱向不均勻沉陷。其主要去區(qū)別表現(xiàn)為裂縫形式不同、形成地質(zhì)條件差異等特征。

1.2 路塹邊坡溜塌滑坡

邊坡出現(xiàn)溜塌滑坡后，往往會(huì)引起堵塞排水設(shè)施的次生病害。出現(xiàn)路塹邊坡溜塌滑塌路段的共同特點(diǎn)是邊坡較高、坡度較陡、表面覆蓋層較厚、排水系統(tǒng)不完善（如未設(shè)截水溝），且缺少必要的防護(hù)措施或雖有防護(hù)措施但防護(hù)措施過于單一不能滿足需要。

1.3 填方路基失穩(wěn)滑塌

通過對(duì)山區(qū)已有公路路基病害的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，山區(qū)公路路基出現(xiàn)失穩(wěn)滑塌現(xiàn)象的特征表現(xiàn)為路基一側(cè)填方較高、填方邊坡坡度較陡，且缺少必要的加固措施或加固措施不完善。填方路基失穩(wěn)滑塌主要特點(diǎn)為填方高度及坡度均較大，無防護(hù)措施。

1.4 路基裂縫

路基裂縫類型從裂縫表現(xiàn)形態(tài)上可分為縱向裂縫和橫向裂縫。調(diào)查發(fā)現(xiàn)路基裂縫是路基病害中出現(xiàn)最多的一種形式，且往往是發(fā)生其他病害的先兆，在路基出現(xiàn)沉陷、錯(cuò)臺(tái)、支擋結(jié)構(gòu)破壞時(shí)，必然伴隨路基的開裂。縱向裂縫走向基本與行車方向平行，由路基或基層沉降引起的縱縫，通常斷斷續(xù)續(xù)，綿延很長(zhǎng)；施工搭接引起的縱縫，形態(tài)特征長(zhǎng)且直；結(jié)構(gòu)承載力不足引起的縱縫多出現(xiàn)在路面邊緣。裂縫多發(fā)生在路基填方與挖方結(jié)合部和輪跡分布集中處。

1.5 路基錯(cuò)臺(tái)

接縫處或者裂縫相鄰面板出現(xiàn)垂直高差的現(xiàn)象，路基錯(cuò)臺(tái)發(fā)生處常常伴隨有路基縱向裂縫，路基失穩(wěn)滑塌。

1.6 路基橫坡破壞

路基橫坡破壞是指路基橫向傾斜度出現(xiàn)較大變化或不均勻變化。常見形式有兩種：一是在車輪輪跡集中處，伴隨路基沉陷發(fā)生；二是在路基填挖結(jié)合處，伴隨路基不均勻沉降發(fā)生。在第一種破壞形式下，往往導(dǎo)致路基排水困難，進(jìn)一步加速了路基的破壞，在設(shè)有路肩墻的部位，由于路基積水的問題，導(dǎo)致路肩墻穩(wěn)定性降低，進(jìn)而引發(fā)更嚴(yán)重的路基病害；在第二種破壞形式下，由于路基橫坡嚴(yán)重偏離設(shè)計(jì)值，使行車安全性降低，如果橫坡破壞發(fā)生部位位于平曲線外側(cè)，則可能成為交通事故的誘因。

2 病害成因分析

路基作為公路主體，與路面結(jié)構(gòu)一起承受行車荷載的作用，是主要的承載結(jié)構(gòu)，其強(qiáng)度和穩(wěn)定性決定了道路承載能力的大小。提高路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，可使路面有更好的受力環(huán)境，改善路面的使用性能，延長(zhǎng)路面的使用年限，因此，路基質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到公路的整體質(zhì)量。

2.1 路基壓實(shí)度不足

路基壓實(shí)度不足是指公路的實(shí)際壓實(shí)度沒有達(dá)到規(guī)范要求，或雖達(dá)到了規(guī)范要求，但壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)較低不能滿足實(shí)際行車荷載要求，由此將帶來兩個(gè)方面的影響：（1）路基工后塑性變形偏大，在外荷載作用下，其變形累積，導(dǎo)致路基沉陷，或因荷載不均勻?qū)е侣坊冃畏e累不均勻，造成路基橫向破壞，橫向排水功能喪失，形成路面積水，進(jìn)而造成惡性循環(huán)。（2）路基的壓實(shí)度與路基的彈性模量密切相關(guān)，路基壓實(shí)度不足導(dǎo)致路基彈性模量較小，路基在外荷載作用下導(dǎo)致豎向變形偏大，導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)底部拉應(yīng)力過大，路面開裂，造成雨水下滲進(jìn)入路基內(nèi)部，使路基強(qiáng)度急劇降低，加劇路基病害。

2.2 邊坡設(shè)計(jì)不合理

（1）邊坡過陡。邊坡過陡是指填方或挖方邊坡在自然放坡的情況下邊坡坡度過大。邊坡過陡包括兩個(gè)方面：a、路堤邊坡在確定邊坡坡率時(shí)，對(duì)填料的物理力學(xué)性質(zhì)、邊坡高度、工程地質(zhì)條件等因素的綜合考慮不夠充分。b、路塹邊坡在確定邊坡坡率時(shí)，對(duì)坡面巖土體的組成、巖石風(fēng)化程度、巖石產(chǎn)狀、排水系統(tǒng)的設(shè)置等影響因素的綜合考慮不夠充分。

（2）邊坡防護(hù)不合理。邊坡防護(hù)不合理主要有三個(gè)方面：a、一般路塹邊坡缺少必要的草皮防護(hù)。b、較陡路塹邊坡沒有設(shè)置必要的坡面防護(hù)工程。c、填方高度較大時(shí)沒有設(shè)置必要的支擋結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致路基失穩(wěn)滑塌。

2.3 路基排水不暢

路基排水不暢是指路基在雨天不能將雨水迅速排出路基，導(dǎo)致路基長(zhǎng)期處于積水狀態(tài)，軟化路基，使路基承載力降低，在行車荷載的作用下路基發(fā)生沉陷失穩(wěn)，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生路面滑塌。路基排水包括橫向排水和縱向排水，橫向排水不暢發(fā)生在路基橫坡破壞以后，導(dǎo)致大量雨水在路面匯集引起路基軟化破壞，縱向排水不暢是指路基邊溝堵塞，雨水漫過路面。

2.4 路基設(shè)計(jì)不合理

由于路基設(shè)計(jì)過程未完全考慮施工過程中的自然變化情況，導(dǎo)致路基設(shè)計(jì)荷載與實(shí)際承載能力存在較大差異。在邊坡較陡地段未按要求設(shè)計(jì)合理的子彈結(jié)構(gòu)物，在常規(guī)土質(zhì)邊坡去燒必要防護(hù)，導(dǎo)致路基應(yīng)邊坡雨水侵蝕而穩(wěn)定西下降，失穩(wěn)滑坍。

2.5 填挖結(jié)合不當(dāng)

新老路基結(jié)合部處置不當(dāng)是路基病害產(chǎn)生的重要原因，主要有四個(gè)方面的問題：（1）填挖結(jié)合面處置不當(dāng)。路基填筑時(shí)沒有清除表面植根土或松散土，未處理好原地面，使填挖結(jié)合面差異較大形成薄弱滑動(dòng)面，可能誘發(fā)填方路基失穩(wěn)。（2）臺(tái)階開挖不合理。若在設(shè)計(jì)時(shí)臺(tái)階數(shù)量或者太臺(tái)階尺寸不能滿足規(guī)范要求時(shí)，致使填挖結(jié)合不良，形成潛在滑動(dòng)面，當(dāng)不利因素耦合時(shí)，就會(huì)形成路基病害。（3）缺少必要的支擋結(jié)構(gòu)。由于山區(qū)地勢(shì)陡峭，填方邊坡采用自然放坡的情況下，邊坡坡度較大，且容易形成“薄皮”，使路基的穩(wěn)定性降低。（4）新老路基結(jié)合部缺少排水與防滲措施。在路面出現(xiàn)裂縫后，雨水進(jìn)入新老路基結(jié)合部，導(dǎo)致結(jié)合部抗剪強(qiáng)度急劇下降。

2.6 養(yǎng)護(hù)不及時(shí)

公路在使用過程中出現(xiàn)一些病害是不可避免的，但若能及時(shí)發(fā)現(xiàn)病害并采用合理的維修養(yǎng)護(hù)措施，就可防止病害的進(jìn)一步發(fā)展。山區(qū)暴雨可能導(dǎo)致路塹邊坡溜塌滑塌，淤塞道路邊溝，應(yīng)不及時(shí)疏通，盡量減少雨水自裂縫進(jìn)入路基。

3.結(jié)論

路基各類病害之間有著密切的聯(lián)系。路基病害最先多以裂縫的形式出現(xiàn)。路基的不均勻沉陷還可能伴隨有路基裂縫和路基錯(cuò)臺(tái)。故對(duì)路基的早期病害應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)與維修。山區(qū)公路填挖結(jié)合路基往往是病害的多發(fā)區(qū)。常見病害是填挖結(jié)合部出現(xiàn)路基縱向裂縫，路基錯(cuò)臺(tái)，路基橫坡增大等。

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[3] 舒相中 山區(qū)公路路基病害形成原因及防治措施研究，江西建材，2014，10

作者簡(jiǎn)介

陳澤智，男，壯族，廣西桂平人，鄭州大學(xué)道路橋梁與渡河工程2011級(jí)本科生。

曹凱，男，漢族，河南周口人，鄭州大學(xué)道路橋梁與渡河工程2011級(jí)本科生。