1、某下穿铁路立交路面病害修复研究摘要：随着城市建设的发展和扩大，城市道路穿越铁路、公路、高等级道路的情况日益增多，下穿立交具有交通组织形式简单、建设费用相对较低、对环境影响小等特点。但受自身结构特点、地质情况、现场实施条件等影响，下穿立交也容易出现各种病害情况。本文论述某下穿立交的路面病害的修复过程，为下穿立交的病害修复提供了一种思路。 关键词：下穿立交 路面病害 调查 管道 中图分类号：U416.2 文献标识码：A 文章编号： 该下穿立交建成于 2005 年，下穿道路为城市主干路，设计车速 60公里/小时，双向六车道机动车道。道路以下穿立交形式先后下穿铁路及某城市道路，下穿段长约 260 米，
2、两侧引坡各 170 米。 2011 年，北幅车行道数块混凝土板出现破碎、沉降等情况。建设单位组织了相关单位对病害进行了调查、会诊、处理。 病害表现 病害部位距离铁路约 140 米，距离某城市路桥约 30 米，病害位于下穿立交北侧车道内。 病害表现为板块下沉、破碎、开裂，个别排水井内出现破损、流砂沉积现象。 路面病害情况 立交情况调查 我们调查了该下穿立交建设时的各种设计、施工资料，并对现场及周边可能导致下穿立交路面破坏的各种情况进行了调查。 下穿立交结构情况 该下穿立交是典型的挡墙式下穿立交，道路两侧设置两级挡土墙，地下水通过盲管汇总至泵站后排除。 破坏的车行道路面结构为水泥混凝土路面，具体为
3、下穿段路面结构为 24cm 钢筋砼路面+25cm 二灰碎石+30cm 级配碎石。单块混凝土板块为5X4 米。 道路范围内敷设有雨水、污水、热力、排水盲管等管道，路外敷设有电力、自来水、天然气等管道。在出现破损的机动车道下埋设有雨水管、排水盲管等管道。同时根据原有的建设资料，破损部位部位下还有一根建设时灌浆封堵的混凝土污水管。 地质情况 工程建设时的地质勘察报告显示，下穿立交场地土层为第四纪冲湖积相沉积，主要分布有素填土、淤泥质素填土、亚粘土、亚粘土夹亚砂土、亚砂土夹粉砂等土层： 第一层、素填土，褐灰色，上部含碎石、路基灰土，下部为粘性素填土。一般层厚在 1.62.1 米，本层土工程地质特性较差
4、。局部淤泥质素填土，流塑，层厚 3.0 米， 。分布在原河道内。本层土工程地质特性差。第二层、亚粘土，以硬塑状为主，含铁锰质结核，夹少量青灰色高岭土条块，属中压缩性土，层厚一般在 1.52.8 米，本层土工程地质特性较好，容许承载力 o=200Kpa。 第三层、亚粘土夹亚砂土，呈软塑状，含云母碎片，属中压缩性土，层厚在 2.0 米左右，本层土工程地质特性稍差，容许承载力o=140Kpa。 第四层、亚砂土夹粉砂，中密稍密，含云母碎屑、贝壳碎片，属中压缩性土，层厚在 10.0 米左右，本层土工程地质特性一般，容许承载力 o=160Kpa。 第五层、亚粘土，呈软塑流塑状，粉粒含量较高，具层理，属中压
5、缩性土，层厚在 2.23.1 米，本层土工程地质特性较差，容许承载力o=120Kpa。 第六层、亚粘土，呈硬塑状含铁锰质斑痕，属中压缩性土，勘察未见底，该层土工程地质特性良好，容许承载力 o=250Kpa。 地下水稳定水位高程在黄海高程 1.21.5 米左右（高出下穿立交路面 2-3 米） 。 根据下穿立交标高测算，路基基本位于亚粘土夹粉砂层，该层土承载力尚可，但根据周边工程的经验，易出现流砂等情况。 排水系统 该下穿立交采用盲管排除地下水，设计盲管为透水混凝土+土工布+砂石+UPVC 透水管的构造，如盲管、雨水管、检查井出现破损，易导致土体内粉砂进入排水系统排走，造成路基掏空失稳。 打开立交
6、内的排水检查井发现，井底有少量粉砂沉积，个别检查井井壁出现裂缝。泵站内蓄水池有少量泥沙沉淀，经与管理人员沟通，清淤较少。据此初步判断，排水系统情况较好，所以未采用摄像头检查排水管道。 养护情况 经向养护单位了解，2009 年在本次病害出现的同样位置，出现过 2块混凝土板沉降、破损的情况，当时的处理方式是清除破损的混凝土板及下部松散填料，对路基采用压密注浆处理，其后再恢复水泥混凝土路面。 其他调查 对整个下穿立交内混凝土板的平整度及沉降进行了测量，沉降比较建设时的高程数据不明显。除局部外，路面平整度也较好。 立交周边没有工程进行易造成地下水下降的降水作业，附近的河道也没有进行清淤排水作业。 病害
7、原因分析 根据调查所获取的资料，对造成病害的原因进行详细的排查和分析。排水系统：对于挡墙+盲管排水的下穿立交，排水系统损坏造成粉砂（土）流失，造成路面破坏在本地区是比较常见的一种情况。但根据调查，在整个排水系统的蓄水构筑物中未发现明显的泥沙沉积，因此可以表明排水系统工作良好，不是造成病害的主要原因。 暗塘、暗河的影响：经地勘及调查显示，病害部位原为填没河塘，但其河底标高高于下穿立交路面标高，施工时已挖除，不会是造成路面病害的原因。 地下水流动异常导致流砂：下穿立交附近有一些河道，可能会导致地下水流动异常，带走路基粉土，但经调查这些河道几年内水位都比较稳定。另外周边无降水作业，因此，初步判定立交
8、范围内的地下水是相对稳定的。 其他原因：根据原有资料反应，破损部位地下有 D1200 污水管，建设中废弃，要求挖除或注浆封堵，如施工时未能处理好，会造成粉砂进入管道造成路基掏空。经询问当年的下穿立交施工单位，当时路基施工时，降水措施效果不佳，地下水位过高，该污水管道难以开挖暴露出来，现场只是在井的部位做了简易回填。据此判断，有可能是路基粉土通过漏点进入污水管道，造成路基掏空导致路面病害。这根废弃的污水管道是造成路基破坏的可能原因之一，但由于现场条件限制，尚不能确定，需进行开挖检查。 修复方案 根据详细的调查和原因分析，确定了病害修复的原则：对可能导致本次病害的各个诱因都进行处理，对远期有可能导
9、致路面病害的情况进行预防性处理，保证处理后的路面在使用年限内安全可靠。 据此，拟定了以下的修复方案： 1. 破除处理范围内的混凝土板，拆除盲管、检查井，下挖检查污水管道的情况，挖除或者灌浆填实。 2. 采用素土对开挖部位进行回填压实。 3. 为保证路基的长久稳定，采用水泥搅拌桩处理路基，桩径600mm，水灰比控制在 0.450.50，桩身的无侧限抗压强度R7=0.5MPa，R28=0.8MPa。布桩形式采用两个方案比较： a.止水帷幕法。损坏区域周边设 3 排搅拌桩，交错布孔，桩间距 0.6米，深度 12 米，约 306 根桩，总长 3672 米。 b.土体加固法。病害区域梅花型布孔，桩间距
10、1.1 米，深 8 米，约242 根桩，总长 1936 米。 止水帷幕法相对搅拌桩工程量较大。土体加固法虽桩间距较大，不能完全阻断地下水流动，但能提高地基整体强度，也能在很大程度上减少地下水的影响。经过讨论比较后决定采用土体加固法进行路基处理。 4. 重建盲管，检查井。 5. 采用 C20 混凝土回填沟槽、路基至混凝土板底。 6. 修复钢筋混凝土路面，严格设置纵、横缝。 修复方案平面布置图 养护部门依据此方案进行了路面修复，经一年多的通车检验，原病害部位情况良好。 结语 下穿立交是城市交通的关键节点，一旦出现病害，对交通的影响很大。本地区下穿立交较多，地质较差，地下水位高，下穿立交出现病害的情况比较普遍。根据一般修复的经验，这些病害都跟地下水和粉土有很大的关系，但是诱因不同。在病害修复过程中，必须要根据工程情况，在充分调查和论证的基础上拟定修复和预防性处理结合的方案。 （作者简介：第一作者：包松考，出生年月： 1973.7，民族：汉、籍贯：浙江泰顺、职称：工程师、学位：学士、职务或从事工作：咨询设计与工程建设管理、研究方向：土木工程。 第二作者：袁杰，出生年月：1976.11，民族：汉、籍贯：江苏无锡、职称：工程师、学位：学士、职务或从事工作：咨询设计、研究方向：公路与城市道路）
