公路路基加宽常见病害及机理探讨

公路路基加宽常见病害及机理探讨

赵士锋

曹县交通运输局山东曹县274400

摘要：公路路基施工不可避免的会出现各种病害，对公路的运营和大众的行车安全造成危害，本文将对公路路基加宽常见病害进行解析，找到其影响因素，并对病害的防治提出一些建议。

关键词：路基加宽；常见病害；机理分析；处理措施

随着我国经济的繁荣和交通运输事业的发展，国家需要对公路系统进行新的规划，而升级改造现有的公路线路是经济有效的方法，对公路的加宽改造工程在我国多个地区相继展开。

1.公路路基加宽工程中的常见病害

与一般的线路修整相比，公路的加宽改造需要进行对原有线路的路基处理和路基填筑等各个方面的改造，因此其施工难度和技术规范也更加的严格，遇到的问题也比较的复杂。这就导致了公路路基加宽改造工程中的病害有很多种，常见的病害形式如下。

1.1改造后新旧路基不均匀造成的路面沉降问题

在进行加宽改造后，由于对路基进行了重新的填筑和开挖，导致了新旧两种路基的沉降量不同，沉降的速率也不一样，这就造成了路面的不均匀沉降，使得路面结构被改变，严重影响了路面的性能，也使大众的行车的安全得不到保障。同时由于使用的路面材料不同，也使其表现的病害形式呈现出不同的特点。

在沥青路面上，不均匀沉降会导致路面面层出现破碎，使得沥青的结合材料变得松散，严重的纵向裂缝问题会出现在新旧的路基结合的地方，同时道路的横坡也会被改变。而在水泥混凝土路面上，则会出现脱空现象，同时水泥混凝土路面作为刚性路面还会出现裂缝和板块的脆性断裂。

纵向裂缝的出现还会使路基横断面坡度受到影响，而裂缝的出现还会使降水积水渗入路基，使路基土体因渗水而变软，从而导致不均匀沉降的情况更加严重，在冬季的时候，还会出现路面冻胀的问题。

这些问题的出现，造成了路面结构的改变和运营性能的下降，进一步还会影响到道路的结构承载力和平整度，对行车的安全和社会经济的发展都会造成一定的影响。

1.2加宽部分对路基整体的影响

由于新旧路基的施工时间和技术的差异，使得在新加宽后的道路出现了不稳定的情况，其具体的表现是新加宽部分的侧移，而造成侧移的原因为原有路基在长期的使用和荷载中，路基已经变得固结密实。在进行加宽改造后，陡峭的外边坡和没有进行密实碾压的加宽路基出现整体失稳情况的概率更大。如果侧移的情况得不到改善，在不断的增大后则会引发另外一个问题，那就是新旧路基结合部分的错台，这会对上层的路面结构产生更加明显的影响。

1.3新加宽路基的边坡问题

在进行加宽改造后，新路基还不够密实和稳固，尤其是在边坡的部分，新加宽路基的边坡层非常容易受到雨水等自然环境的侵蚀，在降水后，通常出现的问题有边坡表层的浅层滑坡和侵蚀剥落等问题。在施工后两年内，由于新边坡的压实度质量问题和路基填料的种类问题路基边坡的病害会集中发生，并且由于坡面的防护措施因时间过短而无法进行有效的防护，这些问题是无法避免的。

2公路路基加宽病害机理分析

在原有线路上进行路基的加宽，是把加宽部分的新的荷载作用在原有的地基上，这就是原有地基内的应力分布发生了改变，新的应力和原有的应力相互影响叠加，最终导致了固结沉降和病害的产生。

2.1地基沉降

地基加宽产生的新的附加应力，附加应力作用在不够密实的地基上时产生了超孔隙水压力，而超孔隙水压力会存在一段时间才会消失。正是这种孔压，使路基新加宽部分发生了新的沉降。沉降产生的危害还与施工地基的土质有关，如果地基的土质优良，在施工期间进行压实固结完成了大部分沉降，则在施工后的使用中工后沉降值偏小，在实际的运营中道路的性能就会比较稳定。如果路基的土质杂质较多，含有多种劣质土，比如腐土、种植土等，就会因为土质软弱，渗透性比较差，这就会造成进行地基的压实后，不能够很好的固结，使得新的沉降数值较大，这就会使工后沉降变得比较大，还会引发一系列的病害，在发生这种情况后，建议采用的措施是进行地基的处理。

分层总和法在计算地基沉降中有着广泛的应用，这种计算方法比较实用且简单，但是有一个缺陷，那就是对地基土体受力的简化，这种简化的沉降计算应用在应力分布状态复杂的加宽路基的沉降计算中时，就会造成比较大的误差。最终会为地基发生不均匀沉降埋下隐患。路基进行加宽后，进行的重新处理和填筑措施都使得其受力的情况比较多变，而进行软基固结问题计算的公式，所应用和考虑的条件都局限在一维固结理论，这就使计算的误差会经常出现。

2.2新加宽路基稳定性机理分析

影响新加宽路基稳定性的因素有很多，包括地基的地形因数和土层因素等，通常来说陡峭地形和软弱层都会对其稳定性产生不利影响。在地形比较复杂的地区，比如山区进行路基的加宽就会出现路基的表面坡度比较大的问题，较大的坡度使路基的稳定性受到了影响，受到雨水等自然因素的影响后，极易导致坡面的滑动和失去稳定问题的发生，在进行这种地基处理的时候，一般会对原地基的坡面进行台阶状开挖，也可以使用支挡结构进行加固。

同样会导致路基的滑动失稳问题的是路基中软弱土层的存在，软弱土层的特点是强度比较低，而且还存在很大的压缩性，在加宽路基进行新的填筑后，其荷载作用在软弱土层上，就会是软弱土层发生次固结变形，最终发生路基的失稳破坏。

新旧路基的结合部位出现的问题也是影响新加宽路基稳定性的原因之一。在进行路基的重新填筑后，新路基的沉降变形更大，而且还没有很好的固结，这就是在新旧路基结合的地方极易出现开裂错台的发生，这是因为结合部分的应力集中导致的。如果不能进行及时的处理，就会导致新筑部分的侧移滑动，还会引发病害对道路的营运和大众的行车安全产生不利的影响。

2.3边坡表层病害分析

路基进行加宽填筑以后，边坡表层也是容易出现问题的地方之一，路基边坡表层出现的问题一般有边坡的溜塌和浅层滑坡等，排水设计是路基防护在的重点，如果没有进行合理的设计，降水不能快速的排出就会使其渗入边坡的表层。土体的强度因为雨水的渗入而变低，最后会导致路基浅层的滑动坍塌。

尤其是要注意坡脚处的防渗水处理，在坡脚处进行排水设施的建设，以便降水能够及时的排出，减少对路基边坡的损害。同时还要注意边坡的防护，常见的防护方式有工程防护和生物防护等，工程防护具有见效快的特点，而生物防护则有利于生态保护，更具观赏性，但是在建成初期植物的生长期较长，初期的防护性较差。施工因素也会对边坡病害产生造成影响，例如在大型机械无法施工的地形上，采用小型机械施工，这就会使边坡的碾压质量出现问题，最终导致边坡的滑塌。

3.结语

我国的运输业呈现出了流量逐年变大，吨位逐年增加，车速越来越高等特点，同时大众也更加的重视驾驶的舒适安全。在这种情况下，公路的加宽工程已经成为改善运输环境的重要措施，而公路经过的地区往往地质条件比较复杂，其中软基路基是道路建设工程中经常需要面对的问题，软基路基的处理直接影响到了施工后的工程质量，如果处理不当，极易产生各种病害，最终将对道路的运营和社会经济的发展产生影响，本文通过对路基加宽中出现的问题进行解析，并提供了处理的思路为希望能为此类工程提供借鉴。

参考文献：

[1]李作恒.高等级公路路基加宽病害特征及机理分析[J].交通世界.2013.107-109.

[2]黄玉生,龙绛珠.软土地基上高等级公路路堤加宽理论分析[J].华东公路.2013.（1）.40-42.