張銘均

摘要：路基病害與路面損壞是相互影響、相互作用的。由于路基病害會造成路面損壞，而路面損壞又會加劇路基病害的發(fā)生，因此得出結(jié)論，路面損壞往往是路基病害的表現(xiàn)形式，對路面應(yīng)進行統(tǒng)籌規(guī)劃和綜合養(yǎng)護。

關(guān)鍵詞：高速公路;道路坍塌;地基處理技術(shù);研究分析

1項目概述

某高速公路K50+188--K50+197、K50+210--K50+222段地形起伏較大。覆蓋層主要為第四系中更新世亞類，含3.5-7m硬塑、硬礫石層。該路段建成通車后，在各種因素的綜合影響下，開始出現(xiàn)許多裂縫和路面坍塌。《K50+188--K50+197、K50+210--K50+222段高速公路路面坍塌工程地質(zhì)勘察報告》顯示，場區(qū)巖土層為路基填料、第四系殘積土和二疊系灰?guī)r。沿施工段，淤泥土的天然容重為1.69g/m，干容重為1.41g/m，滲透系數(shù)為3.43×10-3cm/s，內(nèi)摩擦角為26°～30°，地下水埋深較淺，地基承載力在100～200 kPa之間。根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2015），施工段地震動峰值加速度為0.15g，地震特征周期為0.45s，相應(yīng)的基本地震烈度為ⅶ 度。

2道路坍塌機理

路面塌陷主要發(fā)生在高速公路項目的K50+188-K50+197段和K50+210-K50+222段。K50+188-K50+197段坍塌長度8.7m，深度2.3m，可測寬度3.9m。K50+210--K50+222段主要出現(xiàn)在左側(cè)坡腳和排水溝處，崩塌段長度11.8m，寬3.4m，深1.95m，兩段道路崩塌的出現(xiàn)嚴重威脅著高速公路行車安全。

2.1降水的影響

本段公路構(gòu)造破碎帶自北向南分布?；鶐r次生構(gòu)造帶和構(gòu)造裂隙發(fā)育，溶蝕活躍。主要構(gòu)造帶和斷裂帶分布在灰?guī)r頂部，巖溶不發(fā)育。K50+188--K50+197段和K50+210--K50+222段存在溶洞缺口，下伏基巖主要為二疊系灰?guī)r，純層厚，碳酸鈣儲量豐富。場地內(nèi)巖溶裂隙發(fā)育，石芽發(fā)育，排水及土壤顆粒運移條件成熟。老粘土覆蓋層干燥時強度高，遇水易受潮崩解，降低了強度和水穩(wěn)定性。高速公路K50+188--K50+197、K50+210--K50+222邊坡地下水活動強烈，促進了巖溶土洞發(fā)育。田間年降水分布不均，夏季集中降水入滲導(dǎo)致地下水位發(fā)生較大變化，土壤侵蝕加劇。綜上所述，上覆土層的土水穩(wěn)定性較差，基巖中有排水通道，巖土界面地下水升降頻繁。當(dāng)水位高于基巖表面時，它與土壤接觸，從而加劇土壤的濕潤和崩解，從而形成軟帶。當(dāng)水位下降到基巖表面以下時，就會發(fā)生土壤侵蝕和遷移，形成土洞。工程段左側(cè)K50+188～K50+197基巖50m范圍內(nèi)的土壤已形成溶洞，上部土壤顆粒頻繁塌陷遷移，快速發(fā)育的溶洞向上侵蝕速率也較快。隨著頂板厚度的減小，當(dāng)拱頂無法支撐上方土壤的重量時，路面將坍塌。

2.2巖溶塌陷的發(fā)生

巖溶塌陷的條件包括溶洞缺口的張開、松散的薄層沉積帽的存在和水運動的動力條件。水溶性礦物在水中的溶解和流動水對熔融巖石的動態(tài)侵蝕會加劇溶洞的發(fā)育，導(dǎo)致巖溶塌陷。高速公路K50+188--K50+197段左坡腳坍塌后，下部溶槽逐漸加寬，路塹深度較大。溶蝕槽內(nèi)熔巖侵蝕強烈，巖基變化復(fù)雜。根據(jù)電磁波檢測，溶槽最大深度為17.0m，可見高速公路段巖溶發(fā)育為路面塌陷提供了基本條件。

3地基處理

3.1基礎(chǔ)加固技術(shù)

根據(jù)高速公路路面塌陷的機理和原因，對高速公路塌陷區(qū)融槽的發(fā)育程度、位置分布和規(guī)模進行了綜合分析，在徹底處治和綜合整治施工理念指導(dǎo)下，進行了高速公路路面坍塌的地基處理。公路沉降斜磨槽具有不同寬度和淺埋深的基巖、溶蝕裂隙巖石，土層底部土層松散，易受巖溶土形成的地下水沖刷坑的影響，因此，應(yīng)采取平跨槽處理措施，并針對袖閥管灌漿可能坍塌的區(qū)域加強綜合治理，確保路基排水系統(tǒng)和控水措施通暢和改善。圖1為袖閥管灌漿法施工剖面圖。該施工技術(shù)通過孔內(nèi)封泥、單向密封閥管、灌漿芯管等雙向密封裝置，有效地防止了不同灌漿段之間的干擾，大大降低了灌漿過程中灌漿和交叉灌漿的可能性。由于灌漿孔結(jié)構(gòu)的特殊性，在具體施工過程中，任何管段均可根據(jù)實際需要進行灌漿，同一灌漿管段可重復(fù)施工。

3.2基礎(chǔ)加固施工

根據(jù)分段開挖，在保護墻和墻中間拆除沉陷路，防止通信光纖在拆除過程中的墻體破壞。在澆筑施工順序中，首先在擋土墻的中部，下行鏈路上通過車道板灌漿預(yù)制，為下行鏈路通過車道交通倒車，然后上下車道車道蓋板和其恭城建筑。待蓋板混凝土強度試驗值達到95%及以上后再進行下道工序施工。在分析巖溶發(fā)育范圍和規(guī)模后，在巖溶發(fā)育強烈、潛在威脅嚴重的地區(qū)，采用強度為32.5的普通硅酸鹽水泥配置水泥漿。

3.3靜載荷試驗

K50+188-K50+197、K50+210-K50+222袖閥管灌漿加固施工完成15天后，在施工段0.5m2進行靜載試驗。監(jiān)理工程師進行復(fù)合地基壓板，在滿足設(shè)計要求時停止荷載。最大沉降量僅為10.13-12.0mm，平均沉降量為11.06mm，施工段地基承載力>140kPa，填方承載力標(biāo)準(zhǔn)值>160kPa。

結(jié)論

通過對某高速公路K50+188--K50+197和K50+210--K50+222段路面塌陷形成機理的分析，表明路面塌陷的主要原因是水動力的影響，降水和行車引起的振動使塌陷率增加。針對該路段路面塌陷的形成機理，采用蓋板跨越溶洞，對邊緣潛在的嚴重威脅區(qū)進行袖閥管注漿加固。對高速公路路面塌方的實際處理表明，袖閥管注漿地基加固技術(shù)具有工期短、投資少、施工工序簡單等優(yōu)點。然而，由于鋼筋施工過程難以目視檢查，因此很難檢查施工效果。這段公路施工路段的路面沉降和地基處理經(jīng)驗表明，對于巖溶地區(qū)的一段第四紀土壤，公路工程中，必須注意土洞發(fā)育的工程情況，在勘察階段對巖溶地面塌陷是必須認真勘察的，特別要注意喀斯特洞、土洞的勘察、開發(fā)程度等施工基礎(chǔ)，以保證施工質(zhì)量。

參考文獻

[1]樊文有，許玉鳳，陳菡，戴龍，程婷.高速公路路面性能預(yù)測模型對比[J].計算機應(yīng)用，2018，38（S1）：9-12+27.