淺談公路路基路面病害治理措施

張鳳琴

【摘要】公路工程路基路面的病害治理對(duì)于提高工程的質(zhì)量至關(guān)重要。認(rèn)為對(duì)公路工程路基路面的病害治理可從以下四個(gè)方面入手：即邊坡防護(hù)與加固治理、邊坡變形與失穩(wěn)治理、巖溶地區(qū)路基治理和采空區(qū)路基治理等。

【關(guān)鍵詞】公路工程；路基路面；病害治理

【Abstract】The Highway Engineering subgrade and pavement disease management is essential for improving the quality of the projects. That the subgrade and pavement of Highway Engineering disease management start from the following four aspects： Slope Protection and Reinforcement of slope deformation and instability of governance， the karst area subgrade governance and the goaf roadbed governance.

【Key words】Highway Engineering；Subgrade and pavement；Disease management

1. 邊坡防護(hù)與加固治理措施

路基邊坡防護(hù)與加固應(yīng)符合“因地制宜、就地取材、以防為主、防治結(jié)合、經(jīng)久耐用、節(jié)省造價(jià)和造型美觀”的原則。路基邊坡防護(hù)與加固包括植物防護(hù)、工程防護(hù)、柔性支護(hù)與防護(hù)、綜合防護(hù)等幾種類(lèi)型。

（1）植物防護(hù)就是在邊坡上種植草或植樹(shù)，以減緩邊坡上的水流速度，利用植物根系固著邊坡表層土壤以減輕沖刷，從而達(dá)到保護(hù)邊坡的作用。植物防護(hù)不僅可以美化公路環(huán)境，調(diào)節(jié)邊坡的濕溫，起到固結(jié)和穩(wěn)定邊坡的作用，而且又比較簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)。一般來(lái)說(shuō)，防護(hù)工程應(yīng)優(yōu)先考慮植物防護(hù)，當(dāng)然其土壤必須適宜于植物的生長(zhǎng)，而且邊坡比較平緩，坡高不大。在高速公路上，常用的植物防護(hù)有植草、鋪草皮和植樹(shù)等。

（2）工程防護(hù)主要是針對(duì)不適宜植物生長(zhǎng)的土質(zhì)填、挖方邊坡或風(fēng)化嚴(yán)重、節(jié)理發(fā)育的巖石路基邊坡，以及碎（礫）石土的挖方邊坡等，采取工程防護(hù)措施即設(shè)置人工構(gòu)造物防護(hù)。工程防護(hù)的類(lèi)型有護(hù)面墻防護(hù)、干砌片石防護(hù)、漿砌片石防護(hù)、水泥混凝土預(yù)制塊防護(hù)、錨桿防護(hù)、擋土墻以及土工合成材料防護(hù)等。

（3）柔性支護(hù)與防護(hù)主要包括三維植被網(wǎng)、鋼繩網(wǎng)主動(dòng)防護(hù)等防護(hù)形式。

2. 邊坡變形與失穩(wěn)治理措施

對(duì)于邊坡破壞較嚴(yán)重的情況，如出現(xiàn)塌方、滑坡以及可能出現(xiàn)失穩(wěn)等，必須采取相應(yīng)的措施來(lái)確保邊坡的穩(wěn)定性（強(qiáng)度方面）和安全性（變形方面）。根據(jù)邊坡的不良工程地質(zhì)特征和滑坡加固治理與防護(hù)工程特色，主要選取適用性強(qiáng)、易于操作、工程負(fù)效應(yīng)小的措施，如抗滑樁、錨桿（索）、擋土墻、削坡和灌漿等，使其分別適用于不同塌方、滑坡的物理力學(xué)條件和地質(zhì)條件。

3. 巖溶地區(qū)路基治理措施

（1）對(duì)于巖溶地區(qū)路基的處治，首先要從地質(zhì)條件上弄清巖溶的發(fā)展規(guī)律和分布規(guī)律，然后再慎重確定處治方案。在一般情況下，對(duì)局部嚴(yán)重的、大型的、不易搞清楚的巖溶地段，應(yīng)盡量設(shè)法繞避；對(duì)不太嚴(yán)重的中、小型巖溶地段，選擇其最窄的、最易于采取措施的地段通過(guò)。

（2）對(duì)巖溶水宜以疏導(dǎo)為主，采取因地制宜、因勢(shì)利導(dǎo)的方法，不宜堵塞，一般可采用排水溝、泄水洞等疏導(dǎo)巖溶水。路基上方的巖溶泉和冒水洞，宜采用排水溝將水截流至路基外。對(duì)于路基基底的巖溶泉和冒水洞，宜設(shè)置集水明溝或滲溝，將水排出路基。對(duì)于穩(wěn)定路塹邊坡上的干溶洞，洞內(nèi)宜采用干砌片石填塞。位于路基基底的開(kāi)口干溶洞，當(dāng)洞的體積不大、深度較淺時(shí)，宜予以回填夯實(shí)；當(dāng)洞的體積較大或深度較深時(shí)，宜采用構(gòu)造物跨越。

（3）對(duì)于有頂板但頂板強(qiáng)度不足的干溶洞，可炸除頂板后進(jìn)行回填，或設(shè)構(gòu)造物跨越。通過(guò)溶洞圍巖分級(jí)或計(jì)算判斷下伏溶洞有坍塌可能時(shí)，應(yīng)進(jìn)行加固處理。對(duì)于洞徑大、洞內(nèi)施工條件好的無(wú)充填溶洞，宜采用漿砌片石或鋼筋混凝土的支撐墻、支撐柱進(jìn)行加固；深而小的溶洞不便于洞內(nèi)加固時(shí)，宜采用石蓋板或鋼筋混凝土蓋板跨越可能的破壞區(qū)；對(duì)于頂板較薄的溶洞，當(dāng)采用地表構(gòu)造物跨越有困難或不經(jīng)濟(jì)時(shí)，可炸除頂板，按明洞的方式進(jìn)行處理；對(duì)于有充填物的溶洞，宜優(yōu)先采用注漿法、旋噴法進(jìn)行加固，不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求時(shí)宜采用構(gòu)造物跨越；如需保持洞內(nèi)流水通暢時(shí)，應(yīng)設(shè)置排水通道。

（4）對(duì)于路基范圍內(nèi)的土洞應(yīng)先判明土洞是否仍在發(fā)展。對(duì)于已停止發(fā)展的土洞可按一般地基進(jìn)行評(píng)價(jià)，需加固時(shí)宜采用注漿、復(fù)合地基等方法進(jìn)行處理；對(duì)于還在發(fā)展中的土洞，宜采用構(gòu)造物跨越。

4. 采空區(qū)路基治理措施

由于開(kāi)采時(shí)間與開(kāi)采結(jié)束后上伏巖土體剩余沉陷變形時(shí)間都較長(zhǎng)，以致于采空區(qū)對(duì)路基影響與危害持續(xù)時(shí)間也較長(zhǎng)。對(duì)采空區(qū)路基的治理，首先應(yīng)了解采空區(qū)的分布及發(fā)展情況，然后再慎重確定“技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理”的治理方案。

開(kāi)挖回填處理的淺采空區(qū)的治理范圍，其治理長(zhǎng)度為公路軸向采空區(qū)實(shí)際分布長(zhǎng)度，處治寬度為路基底面寬度或構(gòu)造物的寬度，處治深度為底板風(fēng)化巖位置。

公路采空區(qū)路基的處治設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)采空區(qū)的形成時(shí)間、埋深、采空厚度、采煤方法、頂板巖性及其力學(xué)性質(zhì)、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件等選擇治理方案。采空區(qū)路基的處治應(yīng)從路基處治、開(kāi)采協(xié)調(diào)兩個(gè)方面來(lái)進(jìn)行。

4.1 從路基處治角度來(lái)說(shuō)，主要有開(kāi)挖回填、充填、橋跨和注漿等四種。

（1）開(kāi)挖回填：對(duì)于路基挖方邊坡上的采空區(qū)宜采用開(kāi)挖回填方案。

（2）充填：采空區(qū)充填能有效地減小地表沉陷破壞程度。有條件時(shí)采用水砂充填，能保證公路安全無(wú)損。采深不大時(shí)，可采用覆巖離層充填，加固采動(dòng)覆巖破壞區(qū)，限制地表沉陷破壞。對(duì)于煤層開(kāi)采后頂板尚未垮落的采空區(qū)，可采用非注漿充填方案，包括干砌片石、漿砌片石、井下回填、鉆孔干濕料回填等方案。干砌（漿砌）片石適用于采空區(qū)未完全塌落、空間較大、埋深小、通風(fēng)良好，并具備人工作業(yè)和材料運(yùn)輸條件的采空區(qū)治理。一般路段路基用抗壓強(qiáng)度不應(yīng)低于10MPa干砌片石回填；對(duì)有構(gòu)造物路段，應(yīng)用抗壓強(qiáng)度不應(yīng)低于15MPa漿砌片石回填。

（3）橋跨：煤層開(kāi)采規(guī)模較小、開(kāi)采深度小于100m的采空區(qū)，可采用橋跨方案。

（4）注漿：采空區(qū)上覆巖層在有條件時(shí)會(huì)出現(xiàn)離層，離層經(jīng)歷產(chǎn)生、發(fā)展、達(dá)到最大高度及最終離層閉合的移動(dòng)過(guò)程。在離層帶中注漿減緩地表沉降，控制地表總的下沉量，減緩地表動(dòng)態(tài)變形值，達(dá)到保護(hù)公路的目的。對(duì)于煤層開(kāi)采規(guī)模較大、開(kāi)采深度（埋深）小于250m的采空區(qū)，宜采用全充填注漿方法。對(duì)于埋深大于250m的采空區(qū)，宜根據(jù)其開(kāi)采特征、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件及其對(duì)公路工程的危害程度等因素，確定是否采用全充填注漿方案。

4.2 從開(kāi)采協(xié)調(diào)的角度來(lái)說(shuō)，主要有以下幾個(gè)方面：

（1）調(diào)整路面板接縫的寬度?；炷谅访嬗捎跍囟然驖穸茸兓坝不瘯r(shí)收縮的原因，會(huì)出現(xiàn)脹、縮和翹曲。設(shè)置接縫可減少混凝土板變形受約束影響而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，增加路面板抵抗各種變形的能力。

（2）設(shè)置“雙層連續(xù)配筋混凝土結(jié)構(gòu)”。對(duì)于采深與采厚比較大且地表變形連續(xù)時(shí)，高等級(jí)道路可設(shè)置這種路面結(jié)構(gòu)形式，以增強(qiáng)整個(gè)路面的抗變形能力。

（3）合理安排開(kāi)采時(shí)間。使地表劇烈變形破壞期避開(kāi)冬季低溫期，以使路面材料變形適應(yīng)采動(dòng)地表變形。（溫度的降低使路面材料的脆性加大，收縮系數(shù)增大，抗變形能力降低，路面易于開(kāi)裂，路面承載能力降低。）

（4）限制一次開(kāi)采高度，沿公路軸向大面積協(xié)調(diào)開(kāi)采。這種方法已在鐵路下開(kāi)采煤層有成功的經(jīng)驗(yàn)，一般可以將地表位移變形降低到50%以下。由于采空區(qū)的工程地質(zhì)條件復(fù)雜，處治方案靈活多樣，應(yīng)針對(duì)采空區(qū)的具體情況，將幾種方案聯(lián)合使用，達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理的最佳治理效果。

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[文章編號(hào)]1619-2737（2016）03-18-652