1、1海南省改扩建公路路基常见病害与防治研究摘要：本文通过对海南省的改扩建公路路基工程中常见病害的种类及产生原因分析，从设计、施工及养护方面提出了如何防治这些常见病害的措施方案。 关键字：等级公路路基病害防治 Title: Study on the renovation and expansion of Highway subgrade and prevention of common defects in Hainan Province Li-li （Hainan Highway SurverDesign Institute，Haikou，Hainan，570206，China） Abstrac
2、t: This paper offers the measures of prevention and treatment in highway design, construction and maintenance of these three aspects through analysising thetypes and causes of common diseasesinthe projects ofextension of highway subgrade engineering in Hainan. Key words:Highway, Subgrade, Disease, P
3、revention and treatment 中图分类号：U213.1 文献标识码： A 文章编号： 21 概述 海南是我国最大的经济特区和唯一的热带岛屿省份，2010 年初，国务院发布了国务院关于推进海南国际旅游岛建设发展的若干意见 ，建设国际旅游岛成为“十二五”期海南省发展的龙头和主线。 海南国际旅游岛建设发展规划纲要也提出要建立一个设施完善、服务高效的综合运输体系。但由于海南发展起步晚，基础差，尤其是近十年来海南公路建设的超常规发展，大量改扩建项目的建设，给公路工程建设带来了较多遗憾，留下了不少质量隐患。改扩建公路的路基稳定问题越来越成为人们关注的焦点。 2 常见病害类型 根据归纳，海
4、南省等级公路改扩建后路基导致的常见病害主要为以下几类： （1）路基沉陷。由于路基工后迅速沉降，致使路面被拉裂，使路面的防水性能遭到严晕破坏，在水和荷载的作用下形成大面积的路基沉陷。（2）路面裂缝。由于路基工后不均匀沉降，使路面产生纵横向裂缝，随着裂缝变宽变长，进而形成龟裂、破碎、坑槽、翻浆、沉陷等各种路基路面病害。 （3）新旧路基结合部错台。填方路段的新旧路基结合部路面出现纵向通裂，进而在裂缝处出现错台，严重时形成路基滑裂面。 3 常见病害原因分析 3经对海南省内多条改建公路病害分析，发现改建公路容易发生路基病害归根到底是由于路基不均匀沉降导致路面开裂，路基沉陷和新老路基错台等 病害的发生。产
5、生路基不均匀沉降的原因有以下几类： （1）设计时对新地基处理不够重视 设计和构筑一个坚实、均匀、稳定的地基，提高地基的抗变形能力，是保证公路路面结构具有良好使用品质的根本措施。地基处理不当是造成填挖结合部路基路面病害的主要原因之一。对于旧路拓宽改建工程，对新地基的处理显得尤为重要。由于老路路基沉降基本稳定或沉降缓慢，而新路基如果地基处理不当，工后很快出现沉降，造成新老路基沉降不一致，形成路面裂缝。 （2）施工过程中填土材料及压实度不到位 路基施工过程中，由于采用的路基填料不良或者压实不到位，很容易导致新老路基沉降不一致，导致路面裂缝的产生。拓宽路基的压实程度很大程度上影响着路基的不均匀沉降。
6、（3）新老路基结合部的处理不当 新老路基结合部的处理不当，常常会造成雨水从该处进入以及由于车轮荷载作用下，新老路基回弹量的不同，而逐渐开裂。 4 防治措施 4.1 设计阶段 （1）调查阶段 改扩建公路设计调查时，必须对原有公路路基的稳定情况进行深入4的调查，要在一般勘探工作的基础上，对原有公路的状况进行勘探，查明原有路基填土类别、天然含水量变化、稳定状况以及不利季节土基湿度；重点查明老路沿线特殊土质的分布状况，特殊路段需要进行天然含水量、塑液限和膨胀性试验。同时还要对拟拓宽路基范围进行工程地质勘探和水文调查，分析新旧路基之间的沉降变形和边坡稳定的影响程度，确定适合的方案。 对拓宽路基填筑材料在
7、取土坑或借土场就应该进行土性以及含水量的调查，并严格避免不同性质的土混填。在条件允许的情况下尽量采用与原有路堤的填料相同并合格的土，或比原路堤填料渗水性更强、压缩变形更小的土。 （2）路线拟合设计 平面设计时，通常采用的是沿老路中线拟合路线，这就容易导致路基两侧加宽，但两侧加宽往往导致路基施工困难，加宽宽度不够压路机的一个工作面的情况。同时海南的生态环境很好，旧路两侧的行道树经过多年养护运营，景观优美，两侧加宽方案会造成两侧行道树均被砍伐的可能，造成景况破坏，也增加了不必要的工程绿化费用。所以在老路拟合路线时，首先要考虑拓宽部位，尽量保证单侧加宽，这就要求原有路中线要有所偏移。在设计过程中，由
8、于受征地、拆迁、排水防护等诸多条件限制，路中线仅偏移一侧不太容易实现，这就要求设计人员要多方比较，在路基加宽方案论证中分段给出原路基的不同宽度，提出相应的加宽方案，合理确定路中线偏移或穿越点。 路线拟合中还要周密考虑路基路面排水系统设置，如凹曲线底部宜5设在涵洞处，超高段不能避开路堑地段时，加深边沟等。 （3）新旧路基衔接处理 新旧路基拓宽衔接处理有很多种方法，设计中应推荐采用铺设先进材料的工程措施，通过多条道路实践，目前海南改扩建公路设计中最实用的是挖台阶配合加铺土工格栅方法处理拓宽部位，海南省内常用的设计思路如下图所示。 图 1.路基衔接处理设计（填土高 H1.5m） 图 2.路基衔接处理
9、设计（填土高 1.5H4m） 图 3.路基衔接处理设计（填土高 H4m） （4）增设重力式路堤挡墙或反压护坡道 路基土体在沉降过程中特别是高路堤段，如地质状况不佳，又受旧路充分利用的限制而不能彻底处理原地基，势必使拓宽路基底部的荷载大于地基容许承载力，地基土发生较大的沉降，路基土在沉降过程中产生向外侧的水平侧向位移使道路破坏，将路面拉裂，从而产生纵向裂缝。增设重力式路堤挡墙减小路基基自重相应减小或增设一定宽度的反压护坡道提高土基承载力将有效控制路堤现象。 4.2 施工阶段 为了保证新旧路基的结合稳定，以及减少由于新旧路基沉降量不同6产生的反射裂缝，结合部位主要采取以下措施进行处理: （1）台阶
10、处理 施工中先采用挖掘机挖除原路基边坡上的灌木及杂草，并清除原边坡表土。在挖台阶时，由路基底面向上开挖原路基边坡，每级台阶底面向路中心倾斜 3-4%，开挖台阶与填筑路基同步进行。当台阶侧面变得松散、塌落而不能直立时，改为开挖小台阶。 在进行分层分台阶碾压的过程中，由于旧路路基在经过多年沉积、雨水浸泡以后，往往含水量较大，在碾压以后往往出现纵向弹软地带，如不处理，同样会影响路基的整体稳定性，需根据土质情况，采用掺灰、换填的方式处理。也可以通过冲击式压路机的冲击碾压，有效减少路基的工后沉降量及不均匀沉降，提高路基的整体强度和均匀性，对保证道路的使用质量具有重要的作用，同时在台阶处也经常采用强夯处理
11、，考虑到原有路基的沉降量基本为 0，而新填路基仍不可避免存在沉降量，当填土至距离路基顶面 80-150cm 时，切除原路硬路肩路面结构用履带式强夯机对结合部 3m 范围内进行强夯处理，使之近似成为一锲形整体，确保新旧路基结合部的衔接，这样当新填路基发生沉降时，其竖向剪应力就会部分传递给原路基，从而避免结合部产生严重的纵向裂缝。强夯的层位为路基设计顶面下返 80cm，路基顶面下返 20cm 两个层面。强夯这种动力加固地基的方法，给地基以强大能量的冲击和振动，使地基压密加固，从而提高地基强度，降低压缩性。 （2）交通管制措施 路基施工完后，要开放交通并进行适当的交通管制，让运输车辆通7行时碾压新路
12、基，使新路基部分有一个自然沉降的过程，并进行沉降观测，沉降观测期应不少于 1 个月，沉降稳定后再进行基层铺筑。开放交通，进行沉降观测，是旧路拓宽工程中不可缺少、而且是非常重要的一个环节。一是因为公路拓宽路基远比新建公路路基施工条件复杂，施工过程中难免有压实不到位或压实不均匀的地方，只有通过这个环节，才能发现缺陷，并对其进行及时修复。二是因为旧路堤已基本稳定，而新路堤不可避免的在使用过程中发生沉降，由于新、旧路堤的沉降量不同，这必然会造成路面结构层的破坏。从以往的拓宽工程质量问题来看，其主要原因就是减少了这个环节，在路基完工后就直接进行路面施工，结果造成质量事故。只有在路基缺陷进行修补和沉降稳定
13、后，才能进行路面的施工，不要因为抢进度而忽视这个环节。 （3）均衡稳定措施 路面施工时，如果旧路面作为路基的一部分，尤其在旧路上直接进行路面结构层的铺筑，须对旧路面弯沉值进行检测，在满足设计要求的情况下，还需注意要求加宽部分路槽弯沉值基本接近旧路面弯沉值，弯沉差值应控制在士 50 以内，使新旧路基的回弹模量基本接近，这有利于新路面结构层的稳定。 （4）对旧路路基进行加固处理 旧路在路面基层及面层破坏以后，由于长期雨水浸泡，导致路床出现大面积翻浆，此时不仅要对路面基层及面层进行全部清理，还要对路基进行加固处理，以防新面层再次破坏。 （5）用封层土对差异沉降的控制 8在进行旧路拓宽的改造中，往往在
14、新旧路基顶面，根据路基标高，通铺一至两层封层土，以减弱新旧路基差异沉降对于路面造成的应力集中现象，此种方法在公路工程施工中得到广泛应用，且效果良好。 （6）加铺技术 由于是旧路技术改造，必须对不符合标准的弯道半径进行改造、增加曲线长度，改善行车条件。而在旧路上加铺新基层较难控制到设计高度，其原因是旧路高低不平，其松铺厚度必须随基层深浅不一而进行调整，但实际施工中不容易做到这一点。为保证路面标高和厚度，在做新基层以前，应首先对高低不平的基层进行找平，扫净旧路基层表面，洒水湿润后做找平层，找平层的材料和原有旧路基层的材料相同，用静压碾压密实，这样做过的基层平整度较好，且整体性较好。反之，如果旧路基
15、层高于设计标高，强制性刨去高出部分，其弊有二:第一，破坏了钙化了的硬壳层，降低了强度。其二，刨去了钙化硬壳层以后，即使用压路机压平，也失去了原有光滑面，比原有表面粗糙，当新基层铺筑以后，阻碍混凝土收缩，势必形成裂缝，它不一定在切缝处收缩裂开，而是什么地方阻力大就在什么地方裂开。所以在旧路铺筑新基层，必须认真掌握补强的松铺厚度，压实后一次达到设计标高，不能削削补补，防止上述情况产生，导致基层应力集中产生断板。 4.3 养护阶段措施 （1）加强路基外排水及坡面排水措施的日常养护，减少新路基的不均匀沉降。 （2）对出现的新老路基搭接处出现的裂缝及时处理，同时增设挡墙，9延缓新路基的不均匀沉降。 5
16、结束语 在公路改扩建建设中，新旧路基稳定性问题是大家关注的焦点，国内外诸多专家学者也提出了诸多技术措施来减少路基病害。本文对公路改扩建的改造方案在海南省内多条改扩建道路中使用，并在实际使用中有良好的效果，经多条道路的运营使用反馈，路基稳定性得到很好的控制。 参 考 文 献 1 张征远,刘维佳,陈宝志,. 路基质量通病产生的原因及防治J. 中国新技术新产品,2010,(15). 2 闫玲,. 公路路基工程质量通病及预控浅探J. 科技信息,2007,(3). 3 叶永忠,. 浅谈公路路基质量通病的防治J. 黑龙江科技信息,2010,(22). 4 吴小红,. 路基病害的成因及处治措施J. 山西建筑,2008,(12).5 张晓彦,陈文影,张晓雪,金艳红,. 论路基质量通病的成因及防治措施J. 北方交通,2008,(4). 6 王莉娜,. 公路施工中常见质量通病及解决措施J. 黑龙江交通科技,2009,(4).
