李清泉

（西安公路勘察設(shè)計(jì)院有限公司，陜西 西安 710065）

關(guān)健詞：公路工程；路基病害；微型樁；灰土樁

1 概述

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)取得了巨大的成就，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在全民共享發(fā)展成果的支持下，鄉(xiāng)村公路網(wǎng)也日趨完善，一些等外公路和低等級(jí)公路通過(guò)改擴(kuò)建措施提升為等級(jí)公路和高等級(jí)公路，隨著路基路面的擴(kuò)寬，新舊路基間存在的差異沉降，影響道路的使用壽命，特別是在降雨量增加、坡腳開(kāi)挖、車輛超載等各種不利因素的綜合影響下，形成路塹墻下沉、半幅路基路面沉陷等病害，嚴(yán)重影響行車安全。

微型樁是指樁徑小于30cm，長(zhǎng)細(xì)比大于30的長(zhǎng)細(xì)樁，它具有施工簡(jiǎn)單、承載力高、控制沉降效果好的特點(diǎn)，近年來(lái)，微型樁越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于滑坡和邊坡加固中，由于其具有施工快捷、對(duì)施工場(chǎng)地要求低、見(jiàn)效快等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于應(yīng)急搶險(xiǎn)工程中。在工作實(shí)踐工，總結(jié)出將微型樁與樁頂擋墻、灰土樁等措施結(jié)合的一種綜合治理方法，在既有損毀擋墻外設(shè)微型樁和擋墻，利用微型樁的豎向和水平向承載力加固邊坡?lián)鯄?，利用灰土樁的擠密置換作用提高路基承載力，在公路路基病害治理中應(yīng)用，取得了較好的治理效果。

2 工程概況

西北某市某公路為二級(jí)公路，設(shè)計(jì)時(shí)速40km/h，屬山脊線。路基寬度8.5m，路面寬度8.5m。路面結(jié)構(gòu)為3cmAC-13瀝青混凝土上面層+4cmAC-16瀝青混凝土下面層+18cm二灰碎石基層+18cm灰土碎石底基層。道路左側(cè)半幅為填方路基，路肩墻高6.5m，下部為高約40m的自然坡，坡面坡比約1∶3，坡面植被發(fā)育。

2020年8月，受連續(xù)降雨和外施工單位在線路左側(cè)邊坡坡腳施工影響，該路K40+970～K41+042段左幅路發(fā)生路面開(kāi)裂、路肩墻下錯(cuò)等病害，路面裂縫長(zhǎng)70m，寬20cm,，路面和擋墻下錯(cuò)90cm。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，路外施工單位正在線路左側(cè)邊坡坡腳進(jìn)行土方開(kāi)挖施工，該處路基病害與路基邊坡坡腳開(kāi)挖深度相關(guān)。

3 路基病害現(xiàn)狀

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，該段路基為左側(cè)加寬路段，病害主要分布在道路左半幅的路基、路面和路肩墻，詳細(xì)如下。

（1）路面開(kāi)裂、下沉：在K40+970～K41+042段近路中線位置發(fā)育一條縱向張拉裂縫，裂縫長(zhǎng)72m，寬10～30cm，裂縫左側(cè)路面下沉0.5～0.9m，同時(shí)在主裂縫兩端的K40+965～K40+970段和K41+042～K41+047段，發(fā)育有多條與中線呈45°角的剪張裂縫，裂縫寬5～10cm?？v向裂縫兩側(cè)面高差過(guò)大，道路左側(cè)外為高陡邊坡，嚴(yán)重影響行車安全。

（2）路肩墻下沉：和路面下沉同步，線路左側(cè)路肩墻發(fā)生高達(dá)0.9m的下沉，墻頂防撞墩失去防護(hù)效果。

（3）路肩墻裂縫：路肩墻墻身發(fā)育多條水平向和豎向裂縫，其中由于擋墻下錯(cuò)，擋墻與兩端穩(wěn)定墻體剪斷，在K40+970和K41+042處各發(fā)育一條豎向裂縫，裂縫由墻頂貫通到墻底，寬約10cm。在擋墻下錯(cuò)較嚴(yán)重的區(qū)段，墻身裂縫密布，墻體較為松散，失去支擋作用。

（4）路肩墻基礎(chǔ)外露：由于雨水沖刷和墻前土體下錯(cuò)，墻前土體流失，局部區(qū)段擋墻墻趾外露，擋墻基礎(chǔ)外露減低墻體抗傾覆和抗滑移穩(wěn)定性。

4 病害原因分析

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)，該處路基病害原因可以歸結(jié)為內(nèi)外兩個(gè)方面：

內(nèi)因：不良的地質(zhì)條件。線路左側(cè)為自然沖溝，線路位于沖溝的源頭位置，自然沖溝溯源侵蝕，自然邊坡受雨水沖刷切割嚴(yán)重，整體相對(duì)松散、欠固結(jié)，工程力學(xué)性質(zhì)較差，同時(shí)該處路基為左側(cè)加寬，填方路基與老路基的差異沉降也會(huì)導(dǎo)致路面開(kāi)裂。

外因：一方面，當(dāng)年的降雨量較往年增多，特別是8月和10月份的連續(xù)長(zhǎng)降雨，土體含水量增加，土體抗剪強(qiáng)度指標(biāo)降低；另一方面，坡腳垃圾填埋場(chǎng)施工對(duì)坡腳的開(kāi)挖，使坡體失去坡腳支撐，引發(fā)淺層牽引式滑坡，滑坡體逐級(jí)向上牽引，導(dǎo)致路肩墻基礎(chǔ)失去支撐，這成為路基病害發(fā)生的直接導(dǎo)火索。路面裂縫產(chǎn)生之后，雨水滲入路基，進(jìn)一步加劇病害發(fā)展。

5 治理措施

本次治理措施的基本原則為：對(duì)塌陷路基處理后，按照原設(shè)計(jì)恢復(fù)路基、路面和路肩墻，同時(shí)增加微型樁以保護(hù)擋墻基礎(chǔ)和提供抗滑安全。工程布置斷面圖如圖1所示。

圖1 工程布置斷面圖

（1）灰土樁加固路基：采用灰土樁加固K40+981～K41+030段地基，樁長(zhǎng)8m，樁徑40cm，樁橫縱間距1m×1.5m，樁平面梅花形布置。填料熟石灰和黏土的體積比為3∶7。填料就地拌和，樁成孔后加填料，分層夯填成樁，每次填料厚度不大于20cm,成樁后填料平均壓實(shí)系數(shù)不小于0.97%?；彝翗堆鼐€路方向應(yīng)跳樁施工，垂直線路方向先施工擋墻側(cè)，后施工路中側(cè)。

（2）增設(shè)微型樁：在墻基礎(chǔ)前增設(shè)3排微型樁。微型樁行距1.2m，排距1.0m，每根微型樁長(zhǎng)12m，微型樁鉆孔150mm，采用DN108鋼管和鋼筋制作，樁頂設(shè)C30鋼筋混凝土連梁，梁寬2.4m,每10m設(shè)伸縮縫。

（3）樁頂增設(shè)擋墻：在微型樁冠梁頂增設(shè)擋墻對(duì)既有擋墻進(jìn)行加固，擋墻厚1.5m,高5m，緊貼舊墻施工，新增擋墻不連續(xù)設(shè)置，原則每隔3m施工一段長(zhǎng)2m的墻，對(duì)于K40+996～K41+015段舊墻裂縫發(fā)育較為嚴(yán)重段，樁頂連續(xù)新設(shè)擋墻。微型樁管梁施工完成之后，采用三七灰土封閉舊墻與微型樁頂梁之間坡面，防止雨水下滲，三七灰土厚0.5m。

主要工程措施完成之后，拆除損毀路面、防撞設(shè)施等，按照原設(shè)計(jì)恢復(fù)。

6 結(jié)論

采用微型樁與樁頂擋墻、灰土樁等措施結(jié)合的一種綜合治理方法，對(duì)該段路基病害進(jìn)行治理，取得了較好的治理效果，得到以下結(jié)論。

（1）采用綜合治理措施對(duì)病害路段進(jìn)行加固，無(wú)需拆除路基和擋墻，避免斷路，最大限度減少施工對(duì)行車的不利影響，確保行車安全。

（2）微型樁的水平向抗力，阻止上部路基和既有擋墻的繼續(xù)發(fā)展變形，在豎直方向的抗力，為其頂部設(shè)置補(bǔ)強(qiáng)擋墻提供承載力。

（3）采用灰土擠密樁對(duì)變形較大的路基進(jìn)行置換處理，增強(qiáng)了該段路基的穩(wěn)定性，提高該段路基承載力。