黃土地區(qū)公路路基防護(hù)與支擋工程病害防治

孔德勝

[摘要]水泥混凝土橋面的浮漿是誘發(fā)橋面防水層失效、層間結(jié)合破壞和橋面鋪裝損害的主要因素?，F(xiàn)有橋面鋪裝工藝有人工鑿毛、銑刨機(jī)銑刨、施工期拉毛等處理方法，針對(duì)現(xiàn)有幾種施工工藝的不足，提出噴砂鑿毛的表面處理技術(shù)。

[關(guān)鍵詞]浮漿噴砂鑿毛

中圖分類號(hào)：TU4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1 671-7597(2009)1010119-02

近年來(lái)隨著公路交通事業(yè)的蓬勃發(fā)展，尤其是西部大開發(fā)的實(shí)施，黃土地區(qū)公路修筑技術(shù)迅速發(fā)展。為滿足路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的基本要求，確保公路的安全暢通和正常使用，在公路建設(shè)中采取了一定的防護(hù)與支擋工程措施，但從遠(yuǎn)期發(fā)展而言仍存在類型單一、工程措施力度不足、對(duì)局部位置沒有進(jìn)行綜合處治、徹底根除隱患等不足，影響公路，尤其是干線公路運(yùn)輸?shù)恼w效益。因此，本文針對(duì)黃土地區(qū)公路路基防護(hù)與支擋工程中目前存在的各種病害，從設(shè)計(jì)。施工、養(yǎng)護(hù)方面分析其成因，并提出病害處治對(duì)策，為黃土地區(qū)公路的發(fā)展提供科學(xué)參考依據(jù)。

一、黃土地區(qū)公路路基防護(hù)與支擋工程病害

由于在設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)過(guò)程中存在一些問(wèn)題，加之黃土地區(qū)的地形特點(diǎn)、黃土的特殊工程性質(zhì)、自然氣候等多方面因素的綜合影響，路基防護(hù)與支擋工程在使過(guò)程中出現(xiàn)了各種各樣、輕重不一的病害，從而降低公路的使用性能，嚴(yán)重影響著公路的正常運(yùn)行。

黃土地區(qū)公路路基主要防護(hù)與支擋工程具有代表性的病害主要有勾縫脫落、裂縫、表面破損、墻背填土沉及黃土陷穴、基礎(chǔ)沖刷淘空、泄水孔堵塞、沉降縮縫>變形破壞等幾種形式，分述如下：

(一)勾縫脫落

砂漿勾縫在雨水表面徑流作用下，砂漿被沖刷散失，水泥混凝土預(yù)制塊或片(塊)石砌縫外露，使坡面降雨集中沖刷，加劇沖蝕作用，形成坡面溝蝕，使砌縫內(nèi)路基填土隨水流失或雨水滲入路基主體，降低路基強(qiáng)度，嚴(yán)重的甚至形成路基陷穴，使砌體脫空。

(二)裂縫

坡面防護(hù)裂縫通常有兩種：一種是在坡頂有錯(cuò)臺(tái)的裂縫，主要是因路基發(fā)生不均勻沉陷而引起；另一種是坡面有錯(cuò)臺(tái)的裂縫，通常伴隨著坡面表面不平整，發(fā)生微量膨脹，主要是因砌體背側(cè)填料滑動(dòng)引起膨脹變形而產(chǎn)生。擋土墻裂縫根據(jù)嚴(yán)重程度有兩種：貫通裂縫和未貫通裂縫。當(dāng)發(fā)生了貫通裂縫，則墻體可能發(fā)生斷裂，根可能已失去支擋作用，危害程度較大，應(yīng)及時(shí)加以處理。

(三)表面破損

表面破損主要是指漿砌片(塊)石或預(yù)制塊破碎松動(dòng)、砂漿脫落，如維修不及時(shí)，使雨水沖刷下滲，導(dǎo)致大面積散失、脫空和剝落，降低或失去支擋防護(hù)作用。

(四)墻背填土沉陷變形及黃土陷穴

漿砌護(hù)坡和擋土墻背側(cè)填土發(fā)生沉降變形、形成黃土陷穴是一種比較普遍的嚴(yán)重病害。由于黃土具有濕陷性、多孔隙等特性，加之施工壓實(shí)不足，在墻背排水不利情況下，地表徑流匯集、雨水下滲，在潛蝕作用下引起黃土濕陷變形。當(dāng)墻體泄水孔暢通時(shí)，黃土顆粒將隨下滲水流移動(dòng)，被水流帶走，逐漸形成黃土陷穴，使背側(cè)脫空，導(dǎo)致構(gòu)造物失穩(wěn)；當(dāng)泄水孔被堵塞后，背側(cè)將積水，填土含水量增大，強(qiáng)度大大減弱，發(fā)生沉陷變形，嚴(yán)重地則會(huì)導(dǎo)致上側(cè)土體發(fā)生溜坍、滑坡，危及行車安全。

(五)泄水孔堵塞

在漿砌護(hù)坡和擋土。設(shè)置合理的泄水孔，有利于排除背側(cè)填土積水，降低孔隙水壓力，維持其穩(wěn)定性。但由于施工質(zhì)量問(wèn)題，如反濾層設(shè)置不合理、泄水結(jié)構(gòu)施工不符合設(shè)計(jì)要求等，在使用過(guò)程中，隨水流作用，泄水孔的排水通道被細(xì)顆粒材料堵塞，形成背側(cè)填土積水，含水量增大，易導(dǎo)致凍脹、濕陷、滑塌等嚴(yán)重病害產(chǎn)生。

(六)基礎(chǔ)沖刷淘空

基礎(chǔ)沖刷淘空是黃土地區(qū)公路水毀的一種主要形式，且危害極大。黃土地區(qū)暴雨集中，雨水沖刷嚴(yán)重，在沿河、沖溝地段的防護(hù)支擋工程，常因雨水急速局部沖刷基礎(chǔ)，使底部材料被形成的渦流沖蝕、卷起帶走，隨著沖刷深度和范圍的增大，導(dǎo)致基礎(chǔ)脫空，如不及時(shí)處理，則會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物失穩(wěn)破壞，會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

(七)沉降縫、伸縮繾破損變形

沉降縫、伸縮縫破損變形主要是指縫在施工中未按要求完全封閉、設(shè)計(jì)中設(shè)置位置不合理或設(shè)置數(shù)量不足，在自然因素和人為因素作用下，導(dǎo)致縫被顆粒材料填充、變形量不足而被擠裂或拉開。調(diào)查的幾條公路的防護(hù)與支擋構(gòu)造物大多存在此種病害，尤其是設(shè)置在高填方路堤部位的構(gòu)造物比較明顯、普遍。

綜述以上幾種具有代表性的病害，或單獨(dú)出現(xiàn)，或綜合反映在同一構(gòu)造物上，嚴(yán)重影響公路的正常使用，帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。要徹底預(yù)防和根治各種病害，必須全面分析各種病害產(chǎn)生的原因，得到主要影響因素，才能采取有效的措施，達(dá)到“預(yù)防為主，防治結(jié)合，根除痛害”的目的。

二、病害成因分析

綜合分析可以發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致黃土地區(qū)公路路基防護(hù)與支擋工程病害的原因主要有以下幾方面：

(一)黃土陷穴

黃土陷穴是黃土地區(qū)公路許多破壞現(xiàn)象的根本原因。由于黃土地區(qū)的自然狀況和黃土的透水性、濕陷性、崩解性，極易形成黃土陷穴，如不及時(shí)處治，將對(duì)公路帶來(lái)極大危害。防護(hù)與支檔工程構(gòu)造物的背側(cè)填土在排水不利的情況下極易產(chǎn)生黃土陷穴，導(dǎo)致各種嚴(yán)重病害發(fā)生。

(二)設(shè)計(jì)考慮不周全

綜合設(shè)計(jì)對(duì)公路質(zhì)量的保證十分重要，在路基設(shè)計(jì)中，排水與防護(hù)支擋工程綜合設(shè)計(jì)是關(guān)鍵，只有這樣才能有效地保證路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，保證公路的安全暢通。尤其是黃土地區(qū)，針對(duì)黃土的特性和降雨?duì)顩r，采取有效的綜合排水設(shè)計(jì)非常重要。如在構(gòu)造物頂部設(shè)置截水溝攔截表面徑流，防止匯集、沖刷和下滲；對(duì)沿河路堤根據(jù)河床寬窄與水流狀況設(shè)置合理的沖刷防護(hù)措施，減少水流對(duì)路基的沖刷破壞等。構(gòu)造物背側(cè)填土沉陷變形及黃土陷穴、構(gòu)造物基礎(chǔ)沖刷淘空、表面破損等病害的產(chǎn)生都與綜合設(shè)計(jì)有關(guān)。

(三)施工過(guò)程中輕視質(zhì)量

施工質(zhì)量是影響整個(gè)公路使用品質(zhì)的關(guān)鍵。由于施工過(guò)程中，施工人員質(zhì)量意識(shí)不強(qiáng)，偷工減料，忽視原材料質(zhì)量，未嚴(yán)格按工序要求操作等是導(dǎo)致路基防護(hù)與支擋工程構(gòu)造物產(chǎn)生病害的主要原因之一。如砌體座漿不飽滿，砂漿標(biāo)號(hào)不滿足要求，構(gòu)造物填土壓實(shí)不足等。其他病害如背側(cè)填土沉陷變形、伸縮縫變形、泄水孔堵塞等都與施工質(zhì)量有關(guān)。

(四)養(yǎng)護(hù)方面的影響

由于各種病害在發(fā)生初期，若不認(rèn)真檢查很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)和進(jìn)行修補(bǔ)、養(yǎng)護(hù)，或者發(fā)現(xiàn)后未能準(zhǔn)確找出真正病害原因而采取不正確的處治方法，貽誤時(shí)機(jī)，導(dǎo)致嚴(yán)重病害的產(chǎn)生。如勾縫脫落、表面破損等如及時(shí)給予維修，將會(huì)避免更嚴(yán)重的病害發(fā)生。對(duì)黃土地區(qū)的黃土陷穴，及早發(fā)現(xiàn)，及時(shí)采取有效措施給予處理，對(duì)提高公路抗災(zāi)害能力，維持公路正常運(yùn)行，具有重要作用。

(五)路基本體沉陷、變形

由于路基土體壓實(shí)不足、地基軟弱、黃土濕陷等原因造成的路基本體沉陷變形，直接破壞防護(hù)與支擋工程構(gòu)造物，從而加劇路基的變形破壞，危及行車安全。如礦料坡面防護(hù)在路基土體變形發(fā)生鼓脹或濕陷后，表面

產(chǎn)生裂縫、砌體破損等。

由上可知，路基防護(hù)與支擋工程病害產(chǎn)生的原因是復(fù)雜多樣的，是綜合因素作用的結(jié)果。因此，應(yīng)根據(jù)病害的成因分析及現(xiàn)場(chǎng)的材料分布、施工條件等具體情況，綜合分析比較，選擇適宜的經(jīng)濟(jì)合理的處治措施。

三、病害處治對(duì)策

針對(duì)黃土地區(qū)公路路基防護(hù)與支擋工程的各種病害，由于其成因復(fù)雜多樣，應(yīng)準(zhǔn)確分析產(chǎn)生的成因，采用一種或多種方法，對(duì)癥下藥，徹底根治。實(shí)際使用中比較有效的方法有如下幾類；

(一)增加排水設(shè)施

對(duì)雨水沖刷作用較強(qiáng)、原設(shè)計(jì)中未設(shè)置足夠攔排水設(shè)施的病害部位，根據(jù)水流來(lái)源、水量大小，以“近接遠(yuǎn)送”為原則，增設(shè)必要的攔排水設(shè)施，減弱降雨對(duì)路基的侵蝕作用。如在路塹邊坡坡頂設(shè)置截水溝，在護(hù)坡坡頂采用封閉處理并加設(shè)排水溝，防止雨水滲流。對(duì)路堤邊坡坡面表面徑流量大、流速較快時(shí)，可以采用攔水帶與急流槽相結(jié)合，集中從坡面排除到路基范圍以外。對(duì)擋土墻增設(shè)泄水孔或墻后盲溝將水引出路基外，以防止墻后積水，引起土壓力增加或凍脹。

(二)再次充分夯實(shí)

對(duì)構(gòu)造物已發(fā)生脫空時(shí)，應(yīng)清理破損部位，對(duì)背側(cè)黃土進(jìn)行補(bǔ)充夯實(shí)，或采用壓漿工藝使構(gòu)造物背側(cè)填土密實(shí)穩(wěn)定。對(duì)破損部位進(jìn)行清理時(shí)，應(yīng)擴(kuò)大清理范圍；補(bǔ)夯時(shí)，應(yīng)開挖平臺(tái)夯實(shí)，保證與原有坡面的的緊密結(jié)合。

(三)及時(shí)檢查修補(bǔ)

對(duì)發(fā)生勾縫脫落、砌體松動(dòng)剝落等病害時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取措施，盡量在發(fā)生初期或未發(fā)展嚴(yán)重時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)處理，如重新勾縫封閉，更換破損材料等。對(duì)發(fā)展嚴(yán)重的病害，如裂縫、大面積破損、或已失去自身功能等，應(yīng)視具體情況，采取返工重修措施，以免進(jìn)一步危及公路安全。裂縫應(yīng)根據(jù)嚴(yán)重程度區(qū)分對(duì)待，如系斷裂破壞，已失去自身功能，應(yīng)迅速拆除重建恢復(fù)功能；如未完全喪失功能，可以采用鑿縫封閉處理。或套墻加周、支撐墻加固方法等。

(四)有效處治黃土陷穴

黃土地區(qū)黃土陷穴的處治十分重要，必須采取有效措施達(dá)到根治和預(yù)防再發(fā)生的目的。陷穴是水的沖蝕與溶蝕的混合作用在黃土形成的暗溝、暗洞及暗穴等現(xiàn)象。其生成的條件，內(nèi)因是土質(zhì)疏松，多孔隙，易沖刷：外因是地表水的匯集。陷穴對(duì)路基危害較大，一旦發(fā)生，應(yīng)及時(shí)處治。首先根據(jù)所在位置，查清陷穴水的來(lái)源、水量、發(fā)展方向及對(duì)路基造成的危害程度等，視具體情況采取回填夯實(shí)、灌砂、灌土漿、設(shè)盲溝排導(dǎo)等方法加以處治。

四、結(jié)語(yǔ)

1，黃土地區(qū)公路路基防護(hù)與支擋工程存在的具有代表性的病害主要有：勾縫脫落、裂縫、表面破損、墻背土體沉陷變形和黃土陷穴、基礎(chǔ)沖刷淘空、泄水孔堵塞以及沉降縫(伸縮縫)變形破壞。

2，各種病害是受多種因素綜合作用的結(jié)果，成因復(fù)雜多樣，主要影響因素是黃土的工程特性，設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)管理方面的不足等。

3，黃土地區(qū)公路路基防護(hù)與支擋工程各種病害處治對(duì)策主要有：增加排水設(shè)施、再次充分夯實(shí)、及時(shí)檢查修補(bǔ)及有效處治黃土陷穴等。