特殊地區(qū)公路路基病害防治分析

湖南高速鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 衡陽 421001

1 高原凍土區(qū)路基主要病害及其原因

1.1 路基融沉

這主要是在冰凍區(qū)含水量相對(duì)更高區(qū)域進(jìn)行路基施工時(shí)對(duì)于凍土區(qū)水分含量及形狀變化認(rèn)識(shí)不足，在路基底部或者路塹邊坡區(qū)域內(nèi)的凍土結(jié)構(gòu)含水量太高，在溫度變化的情況下凍土層內(nèi)冰結(jié)構(gòu)發(fā)生融化，路基局部因此形成了承載能力較差的軟弱土層，在承受車輛運(yùn)行荷載過程中因此出現(xiàn)了沉降問題，融沉的主要表現(xiàn)為路基變形、路基與路面開裂以及路基邊坡下滑等問題［1］。

1.2 翻漿病害

在高原凍土區(qū)等級(jí)較低公路工程施工中由于路基結(jié)構(gòu)在凍土中存在，其承載能力就受到凍土應(yīng)力變化的影響，凍土中的水分在溫度變化中會(huì)發(fā)生狀態(tài)變化，而凍土層上的積雪也會(huì)在一定溫度下融化，其融化的雪水通過路面裂縫下滲到路基土層結(jié)構(gòu)時(shí)使之含水量迅速超過極限，在行車輪胎碾壓中路基承載能力下降，路基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性同時(shí)降低。

1.3 凍脹病害

由于高原凍土區(qū)的年平均氣溫在零下七度到二度左右，在車輛碾壓作用下高原凍土區(qū)公路路基土形成了高含水季節(jié)性凍土，因此路基結(jié)構(gòu)的應(yīng)力非常不穩(wěn)定，極易發(fā)生病害問題，凍脹就是最常見的路基病害之一，凍脹主要是因?yàn)樗趦龀杀倪^程中體積會(huì)脹大，而凍土區(qū)路基多為高含水量凍土層，在溫度變化的情況下水分凝結(jié)而發(fā)生體積膨脹，會(huì)導(dǎo)致道路路基故障，從而導(dǎo)致道路路基結(jié)構(gòu)發(fā)生開裂或者起鼓等問題，凍脹通常發(fā)生在道路常年存在排水不通暢問題的區(qū)域，同時(shí)路基發(fā)生凍脹也跟路基填料是否均勻有關(guān)聯(lián)［2］。

2 常見高原凍土區(qū)路基病害預(yù)防技術(shù)措施及其作用分析

根據(jù)凍土區(qū)路基病害的原因分析不難發(fā)現(xiàn)，路基病害發(fā)生的原因與溫度、水分含量有一定的關(guān)系，因此在高原凍土區(qū)進(jìn)行公路建設(shè)時(shí)，路基處理施工中采用熱棒、XPS（擠塑聚苯乙烯泡沫塑料）板、片塊石、通風(fēng)管等材料或結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工與病害預(yù)防能夠有效延長高原凍土區(qū)域內(nèi)道路路基結(jié)構(gòu)的使用壽命，這些技術(shù)措施都能夠針對(duì)高原凍土區(qū)路基溫度降低的過程進(jìn)行溫控，以防溫度銳降后水分體積變化形成路基損傷。

3 高原凍土區(qū)路基施工病害預(yù)防與施工技術(shù)措施探討

3.1 工程施工前準(zhǔn)備

在公路施工前期要根據(jù)凍土區(qū)的具體情況進(jìn)行路線規(guī)劃以及路線方向的設(shè)計(jì)，以降低病害發(fā)生幾率，施工前要做好全面凍土土質(zhì)情況、區(qū)域面積以及溫度變化情況等分析，并根據(jù)這些情況選擇科學(xué)的施工技術(shù)，在施工前對(duì)公路路基施工技術(shù)方案進(jìn)行全面分析與審核，另外還應(yīng)做好施工組織計(jì)劃，保證公路路基施工技術(shù)操作的嚴(yán)謹(jǐn)性與專業(yè)性［3］。

3.2 高原凍土路基基底處理技術(shù)措施

在高原凍土區(qū)進(jìn)行路基基底處理施工應(yīng)結(jié)合勘察結(jié)果進(jìn)行排水設(shè)施的設(shè)置，針對(duì)地下水等水系進(jìn)行攔截與梳泄，防止因?yàn)榈叵滤儎?dòng)而影響公路路基區(qū)域的含水量，還應(yīng)通過技術(shù)措施對(duì)地表水進(jìn)行排除，以防止其在施工中滲透到路基土中影響路基施工的總體質(zhì)量，針對(duì)路堤進(jìn)行填筑以及路塹開挖施工時(shí)，要對(duì)凍土區(qū)做好支擋以防邊坡區(qū)域發(fā)生凍土塊融化而發(fā)生應(yīng)力變化引起垮塌災(zāi)害，在路基底部做好整平之后就要通過壓路機(jī)進(jìn)行路基底部壓實(shí)，碾壓過程中一定要處理好基底坡度與路基底層排水需求的關(guān)系。

3.3 路基片塊石填筑施工技術(shù)操作

一般選用粒徑在15～30cm 之間的片塊石，強(qiáng)度最低值在30MPa。具體的填筑工作，以傾填的方法進(jìn)行。注意不要多次填筑，保證一次就可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求的高度，再利用專業(yè)機(jī)械整平，如果機(jī)械不能發(fā)揮作用的地方，可以人工整平。填料要按從低到高、從兩側(cè)到中央的方式進(jìn)行填料。路基的碾壓采用重型振動(dòng)壓路機(jī)，要連續(xù)作業(yè)6～8 次。碾壓工作完成后，就可以在片石層之上再次進(jìn)行填鋪，選用石渣鋪20cm 左右即可。完成后，再鋪一層砂礫，重復(fù)碾壓25 次便可完工［4］。

4 高原凍土區(qū)路基病害預(yù)防的工程管理對(duì)策

4.1 強(qiáng)化路基施工技術(shù)管理效力

在凍土區(qū)進(jìn)行路基施工時(shí)要根據(jù)前期勘察結(jié)果進(jìn)行路基處理技術(shù)方案的分析與科學(xué)設(shè)計(jì)，并做好技術(shù)操作交底工作，保證路基結(jié)構(gòu)施工中各工序操作人員都能夠掌握規(guī)范的技術(shù)操作技能，同時(shí)還應(yīng)對(duì)施工中各參與人員進(jìn)行全面的技術(shù)培訓(xùn)，提升其施工作業(yè)的專業(yè)能力，保證路基施工質(zhì)量，減少后期發(fā)生路基病害的幾率。

4.2 落實(shí)各層級(jí)質(zhì)量管理責(zé)任

在施工前根據(jù)路基工程施工需求進(jìn)行質(zhì)量管理責(zé)任劃分，并根據(jù)管理層級(jí)進(jìn)行質(zhì)量管控責(zé)任的落實(shí)，尤其針對(duì)凍土區(qū)路基質(zhì)量控制的關(guān)鍵方面做好嚴(yán)格控制，保證施工步驟能夠高質(zhì)量完成。

5 結(jié)束語

總之，在我國高原地區(qū)進(jìn)行公路工程建設(shè)必須綜合考慮凍土區(qū)的實(shí)際情況，并采取措施進(jìn)行路基結(jié)構(gòu)處理，在施工后還應(yīng)做好相應(yīng)的質(zhì)量檢測(cè)，以保證路基結(jié)構(gòu)的總體質(zhì)量，凍土區(qū)施工還應(yīng)做好質(zhì)量管控責(zé)任的落實(shí)，保證各工序操作人員都能夠嚴(yán)格依照施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行各步驟技術(shù)操作，提升高原地區(qū)公路網(wǎng)絡(luò)拓展建設(shè)的總體效果，為我國高原地區(qū)各領(lǐng)域發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的交通結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。