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路基工程

20 06年第 5期 (总第 18期 ) 2

缝以横向居多，偶尔有较短的纵向裂缝分布于超车道及行车道外缘。据统计，在 K

0+ 5 K 1 15 70一 10+ 30长约 5k路段内，横向裂缝 20多条，纵向 5 m 8裂缝约 3 O条，其比例接近 1:。不同路段的病害 0 1形态各异，有的路段纵横裂缝呈各自发展的趋势， 较少交错，横向裂缝较少贯穿整个路面，往往仅在行车道或超车道各自发展，到达车道界线处终止； 有的路段病害表现形式以行车道纵向裂缝、纵向带状网格形沉陷为主，且塌陷坑较多，变形严重。 ( )桥头附近为路基病害多发带，桥涵构筑 3物与路基接口处常出现裂缝及塌陷坑，桥头跳车严重。赵久柄曾对该高速公路未处理路段桥台背路基共 14个进行了调查 (表 1。由表 1可知， 1见 ) 6个台背路基未出现沉陷病害，5 1 3个台背路基出现了不同程度的沉陷病害，占总数的 4 . 6 5%。若按路堤填土高度统计，则对高度小于 30m、30 . . 40m、大于 4 0m的路堤，出现沉陷病害的百 . .分比分别为 1.%、 36%、8 . 11 4. 2 1%。可见，路堤高度愈高，出现沉陷病害的可能性愈大。 —

4 2 2病害分析 ..

由以上分析可知，路基路面病害的发生，实质上是路基土体在应力 (自重应力与车载附加应力 ) 作用下发生压密塑性变形，这种变形包括两部分， 即压缩变形与湿陷变形。其病害的发生过程可以分为两个阶段。 ( )第一阶段是路基土体在自重应力与附加 1应力作用下发生不均匀压缩变形，使得路面结构物破坏，形成路面裂缝与凹陷，这一阶段发生的是压缩变形。 ( )在裂缝与凹陷出现之后，路基土体浸水， 2 导致路基土体结构软化，路基内部有效应力增大， 这使得裂缝与凹陷进一步发展，形成错台及塌陷坑。由于黄土对水的特殊敏感性，以及天气的变化使得压实黄土路基处于频繁的增湿减湿交替过程， 这决定了病害发展的第二阶段水的作用上升为第一位的影响因素，路基土体主要是湿陷变形。 5防治措施

表 1未处理路段台背路基沉陷病害调查结果表 / m数目/处数 N/个/个所占百分比/%

4 2病害发生过程分析 . 4 2 1病害发生过程 ..

基于提高路基土体的压实度和压实均匀性的目 的，从控制路基填料和施工质量来防止病害的发生，加上黄土对水的特殊敏感性，对路

基路面排水设施的合理设计是防止黄土地区高速公路病害发生的重要方面；桥台背路基为病害的集中发生带，可根据实际情况采用强夯法或注浆法加固。 5 1填料控制 . ( )严格控制路基填料的土质和级配，避免 1 不同土料的混填。对拟定的取土坑或土料场沿深度方向的土层分布、土性、含水量进行调查，并列表说明，避免不同土性填料的混填或分段填筑，避免 使用不宜于填筑路堤的填料，确有困难时必须提出

( )从病害分布情况来看，行车道为病害集 1中发生带，而超车道与临时停车道病害较轻，说明 路基的最初变形在于路面荷载频繁的反复作用。在路基的自重荷载与路面行车荷载作用下，行车道路基发生压缩变形，产生不均匀沉降，反映到路面上即为路面的不均匀沉陷或产生裂缝、塌陷等。由此可见，路基土体在自重应力与附加应力作用下发生压缩是路基路面病害的直接原因，而路基土体压实度不足和压实不均匀是路基路面病害的根本原因。 ( )路面裂缝及塌陷出现之后，降雨雨水沿 2裂缝人渗，塌陷处出现路面集水人渗，引起路基土含水量的变化，继而可引起土体容重的增大、土体饱和度的改变，引起负孑隙水压的变化；对路基压 L实土体起到溶滤作用，使土体结构软化。

改进措施及其技术质量指标，但不能用于易产生稳定问题和下沉问题的部位，如桥台背处。 ( )严格控制填土含水量，应使施工时的土 2料含水量高于最佳含水量 ( 1%~ 2%)。路堤填

土的压实，与填料的含水率有着密切的关系，只有在相应土料的击实最佳含水率附近，才能达到路基填土较好的压实效果。压实施工时应尽量避免压实 含水量小于最佳含水量，控制施工含水量在大于最佳含水量 1 2—个百分点范围内。因为小于最佳含

水量时，黄土土粒表面仅存在很薄的结合水膜，土粒相互间的引力很大，使得土料间移动困难 J, 难以达到较好的密实度；而过大的含水量又会使土粒被水膜包围而分散，也难以有效压实。同时由于黄土对水的特殊敏感性，过低的含水量会使高速公路建成后路基浸水的情况下，路基土发生过大变形的可能性增大，更易于发生路基病害。 5 2施工控制 . ( )采用水平分层填筑施工，控制每层的填 1

( )水分浸入路基土体后，一方面使土体结 3构

软化，另一方面也使得土体附加应力发生变化而引起土体中有效应力的增大，从而导致土体加速发生压缩变形，进而在原来裂缝的基础上在裂缝处产生更为显著的差异沉降，形成错台，原来凹陷处继续发展形成沉陷坑，沉陷坑的连续分布形成沉陷带。