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摘要：高速公路路基病害的表现复杂，形成原因及机理也很复杂，在高速公路建设中，对于路基病害的处治还应根据实际工程的地质、气象和施工单位的施工技术水平等，采取不同的技术措施加以反复实验，在考量经济和技术的前提下，选取最佳的施工和处治方案。本文主要针对路基病害模式及特征和高速公路路基工程质量控制措施进行简要分析。
关键词：高速公路；路基；病害；施工预防
1路基病害模式及特征
1.1路基整体滑移
一方面，路基整体侧向滑移，主要是路堤边坡一旦过于陡峭或者遭到莫名破坏后，在路基上部遭到重复载荷情况下，会发生纵向裂缝或沿坡裂面整体下滑。另一方面，向桥台方向路基整体滑移，特别是处于无侧限受压状态的桩柱式桥台锥坡上的台前土体被损坏，有车辆经过或自重的强受力作用下，土体就会向桥内发生移动，从而造成路基发生横向裂缝或整体下滑，特别是位于桥头部位的路基路面有大方位的纵向位移，就会发生桥头跳车现象。路堤填土较高，整体性较差等特征主要存在于这两种路基病害中，另外还有路基边坡过陡或遭到破坏;路面竖向错台或裂缝。
1.2路基与桥台间形成台阶
包括:当台背与过渡段的连接处发生局部沉降，最大沉降深度距离桥台背很近时形成错台;与路面设计的标准高度相比，路基整体下沉，一旦下沉在桥台与过渡段结合处到一定的临界值时，就会造成桥头跳车现象发生。这两种路基病害的共同特征是靠近台背处发生沉降差最大;发生在台背的填土均匀或不均匀沉降较大。
1.3路面凹陷
高速公路路面凹陷也是路基病害的常见类型之一，一旦路堤或地基沉降不均匀，就会严重破坏路面，产生凹凸不平的病害。主要特征表现为:路基沉降不均或局部沉降过大引起凹陷;沉降距离桥台距离较大时发生。
1.4搭板断裂
搭板断裂一般发生在预防桥头跳车时采取搭板法的情况，是这种方法与之带来的新病害，其特征主要有:路基局部沉降不均匀导致的搭板底部脱空;搭板厚度不足以承载荷载;搭板在受力较大的脱空区方向断裂;枕梁周围路基沉降不均匀。
1.5搭板与路堤形成竖向坡度差
这种路基病害也通常发生在预防桥头跳车时采取搭板法的情况，尽管搭板预防桥头跳车成功的技术实例很多，但也难免出错，一旦搭板长度不足或者台背填土路堤发生较大程度沉降，就会使得搭板与路堤的竖向坡度差发生，一旦这种差值达到一定的临界点，就会使得路堤与搭板的联结处发生旋转，车辆通过会有“二次跳车”现象发生。这种病害的特征主要是路基整体发生较大程度沉降，搭板较短或搭板一侧沉降较小。
2高速公路路基工程质量控制措施
2.1地基处治策略
对地基加以处治，作用是通过提高地基性能稳定性，进而提高地基的载荷能力和抗灾害能力，减少不均匀沉降或降低沉降差。通常做法是要快速增强土层颗粒间的有效应力，因此常采取迅速消散软弱土层的超静水压力，并二次固结土体的直接做法。而可以采取的较早的提前预防方法有排水固结法、深层搅拌法、振动碎石桩法、高压喷射注浆法等，但各种方法都各有利弊，如采用抛填块石法，一旦在挤淤过程中碾压不够结实，换填软土的高度不够，就会造成软土固结沉降，块石排列松动，从而造成路基的各种病害。目前，高速公路桥台类型大致有U形台的重力式、桩柱式和肋板式台的轻型，其中，载荷能力较大的基岩地基多用重力式，不良地基如冲填土、膨胀土、软粘土等多用轻型。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆又如静压注浆法因其施工方便、材料造价低且施工操作时间灵活，在路桥过渡段地基病害处治中被经常使用，主要是采用气液压等化学原理在路基介质的孔隙或裂缝处注入固体浆液，以防路基结构物倾斜或渗漏等，从而改善地基的物理力学性质。再如针对上部路堤较矮，下部土层软弱较薄的情况可以采用换填法，即将路基底部的软弱土层挖去填筑压实一些抗腐蚀、质地坚硬的素土、煤渣、碎石、卵石等，以加固地基。
2．2路堤处治策略
路堤是承载汽车、传递上部结构的载体，一旦路堤发生沉降或变形将会对高速公路的施工运营产生直接影响，一般对路堤采用大型的压实器械进行压实工作，但排除桥台背部位置，这是因为压实过程中大吨位机械振动力太大，容易产生连带损伤，这就难以保障台背部位的回填土压实，加之路堤施工时间较晚，固结沉降时间不够，自重作用力较大的情况下，路桥过渡段的路堤部分发生不均匀沉降的可能性较大，处治目的就是要让桥台和路基间实现平稳过渡，减少对周围其他结构稳定性的破坏，不得已绝不大开大挖，常用处治方法有注浆法，由于注浆法简单效果好因此无论在地基处治还是路堤处治中都被广泛使用，经过碾压或换填的路堤压实程度高，含水分少，常采用块石填料注浆法、劈裂注浆法和压密注浆法等方法;换填法对于路堤，主要是换掉施工中选用的不当填料，或者换掉给路基带来病害的部分土体;土工织物在路堤病害处治中也常使用，一般有土工格栅、土工格室，一般将填土路线方向分层平铺土工格栅，格栅层一端连接台背，另一端固定于桥台，利用土工格栅的弹性强度高、变形特征大将车辆的载荷力传递于桥台，改善局部荷载的土体内部压力状态，降低土体的压缩沉降，从而使得填土交界部位和台背的阶梯沉降变为渐变连续的沉降，同时，加铺土工织物也能够增加土体抗滑力，降低路基滑移或裂隙的病害。
2．3路面处治策略
高速公路的路面是其非常重要的组成部分，路面表层遭到破坏不仅直接影响车辆运行，还可以加深路基病害，本文主要谈的路面处治是位于路桥过渡段，通过特殊设计路面层来预防路基病害。可以采取的处治策略包括:桥头搭板。即根据桥台和路堤的载荷量、交通量和道路登记及预期沉降量等搭建一厚度约为30cm的简支梁，将不均匀沉降量分散于搭板长度内，使得路堤的较大沉降被引申到桥台上，从而匀顺纵坡，利用搭板处治病害时应该先对路基和路面破坏部分清除，经过填土压实后搭建桥头搭板，从而在搭板范围内使得过量沉降得以分散，减少车辆跳跃现象的发生，缺点是易在路面结合处产生错台或开裂。设置变刚度路面结构即为实现顺坡，设置一特殊的梯形搭板并在其路面上铺设柔性路面材料。在可能发生过量沉降的台背填土部位还可以采取由沥青过渡层或水泥混凝土六棱块等组成的过渡性路面，其中，沥青过渡层路面的优点是一旦有过量沉降，就可以及时补充沥青砂或铺设沥青混凝土层，从而保障车辆通行顺畅，避免跳车现象。还可以在路桥过渡段施工进度较快的部分利用可起吊的活动搭板，若运行一段时间出现跳车，就可将搭板吊起，调整基层和枕梁高度，再放回搭板原位，这种方法简单快捷。
3结论
随着我国社会经济的不断进步，人们对道路交通提出了更高的要求，道路交通建设也因此发展得越来越快。其中，高速公路建设是我国道路交通建设的重点，然而在其建设发展过程中仍然存在诸多问题，路基工程建设方面存在多种病害，再加上施工阶段对其质量控制工作没有切实做到位，由此引发严重的安全隐患，为此，必须对此予以高度重视。
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论文作者:沈裕进
论文发表刊物:《科技中国》2016年8期
论文发表时间:2016/10/19
标签：路基论文; 路堤论文; 病害论文; 桥台论文; 路面论文; 发生论文; 地基论文; 《科技中国》2016年8期论文;