高速公路高填土路基病害分析及处理措施

高速公路高填土路基病害分析及处理措施

原因，及由高路堤产生的病害的表现形式，并从设计、施工和技术方面提出处治措施。

关键词：高填土路基，形成原因，病害，处理措施

高速公路路堤高度的选择，应从技术和当地条件考虑，高速公路路堤宜低。我国是一个人口大国，土地十分珍贵，低的路堤，占地少，取土少，节省建设资金，缩短建设周期，后期沉降少，路堤稳定，对环境破坏少，利国利民。但从当前的发展情况看，高速公路的路堤

由于多种原因一直偏高，平原地区平均高35M，跨公路处高810M，跨铁路处高1012M。高的路堤，必然带来建设资金增加、建设周期加长、技术难度加大、病害增多。建设初期，由于对某些问题重视不够，导致一些高填土路基的早期病害发生。

1、高速公路高路堤的形成原因

高速公路要求全封闭，全立交，为解决横向交通必须设置一些行人、行车通道。特别在目前我国尚存在大量的非机动车、慢速车及行人，必须从横向通道通过。而高速公路大多处于经济较发达地区，人口较多，通道设置密度不得不相应增大。从通道要求看，一般尽量高一些、宽一些，以满足农机、少量汽车的通行之需。桥梁通道净高的制约，是路堤平均填土高度较高的一个主要原因。

从技术要求上，路基填土高度只要在1.82.5M就可以保证路基处于一

种安全状态。

2、高路堤路基病害的表现形式

由于填土过高引起的路基病害形式有以下几种：

不均匀下沉和路面不平。由于不均匀下沉，导致路面局部凹陷，行车震颤、颠簸，雨季表面积水，进而导致面层早期损坏。

易受水害。由于路基、路面及中央分隔带排水不畅，导致路基进水，路堤局部湿陷，路面结构层早期损坏。

对地基土强度要求高。由于原地基未处理好，导致路堤局部下沉，引起基层开裂，裂缝反射到面层，雨水进入，造成面层和基层的损坏。桥涵和高填土路堤结合部及高填深挖路堤结合部不均匀沉降，易

造成病害。

高填土路堤，由于不是全防护，裸露部位被暴雨冲刷，造成路堤

和路面的损坏。

3、高路堤病害形成的原因

高速堤路基产生病害的原因可分为三类，第一类是土基抗压能力

不足，造成地基变形过大，第二类是施工质量难以控制而造成的损坏，第三类是水对路堤破坏作用。

3．l土基承载能力不足造成地基变形过大

高速公路一般路线较长，所经地区可能会具有各种复杂的地形，特别是路线经过覆土层较厚的水田地，低洼地带，其承载能力大多较低，有很多在100KP以下，部分在100l50KP。之间并且土质天然密实度较低，加压时具有较大的变形和可压缩性。路基填土压实后密度在

1819KN/M3，当路基填土高度达到 4.5米时，地表层压应力值为8185.5KPa，如果考虑基层路面结构层，其容密度加权值还要加大。按地表承载力为100KP、干密度18KN/M3，换算允许填土高度约为5.4M。由于沿线桥涵的控制，实际上，每条高速公路的路基填土高度大于5.4M 路段，约占总长度的25%左右，再加上车辆的换算荷载，会形成较多路段的路基处外加荷载大于相应地段的地基承载力。可以认为那些地基承载力小于设计承载力值的地基为软弱地基。

而在路基施工前，由于各种原因，对地基承载力探测不详尽，也未对地基承载力不够的路段进行验算和综合处理，仅对沟渠、坑塘、

淤泥层等软弱地基进行了一些处理。导致路基和路面完成后，开放交

通时，局部位置和路段的路基仍未稳定，发生不均匀沉降，从而导致

路面的早期损坏。

3．2施工质量难以控制造成土压实质量不足。

在高填土路段往往需要大量借土，而取土场也很难控制在一个性

质稳定土场。土质复杂，压实指标难以确定。对于一个施工路段，用

同样的压实机械组合和压实遍数以及确定的同一个最大干密度，压实

度随机取样结果不稳定，这给施工和监理均带来一定难度，也给土方

施工工期带来影响。虽对不合格点进行处理，仍会造成路基施工压实

不匀，最终造成路基沉降不均匀，导致路面损坏。有时为了赶上总体

进度，有赶工期的现象，导致施工期间控制不严，自然沉降期不够，

路面形成后在使用期间高填土段沉降仍在明显发生，导致路面早期损坏。现在使用弯沉检测路槽顶强度，作为路基强度控制指标，对高填土

路基不够全面、准确。如果包括原地面逐层均用承载比方法，将

利于路基承载力和强度的控制及路基整体稳定。

3．3水对路堤破坏作用

排水防护工程设施不完善，造成高路堤路基和路面破坏，高填土

路堤多在少雨的春季形成，少雨、缺水，难以保证最佳含水量，难以达到压实要求，土的孔隙大，等到路基形成时，又多在夏季，必然要遭受夏季强暴雨的冲刷损坏。即使是路面形成后，当路面排水不善时，雨水侵入路堤，造成路基浸水和软化，局部下沉塌陷，导致路面早期损坏。对填高3．5M以上的路基，施工期间至少要经过一次夏季暴雨冲刷过程，而现在的高填土路基一般施工方法，均是超宽填筑，再刷坡，然后再防护，加上填筑土质易被冲刷，由于防护和路基施工的不同步，造成土路堤暴露，被暴雨冲刷。如果处理不彻底、不完全，均会给后期施工和使用留下隐患，造成边部、边坡部位开裂、局部滑塌和路面的不均匀下沉。当高填土路基不是全硬化防护和防护不完善时，也会在使用期间，被暴雨冲刷，造成路堤和路面局部损坏。

4、高填土路基病害处理措施

高填土路基如果地基承载能力较高，施工过程中采取有效措施对

质量加以保证，一般不出现大的问题，但对地基承载能力较弱地段，往往需要采取措施加以质量保证。

根据高路堤病害形成的原因分析，采取有针对性的措施解决，一般有如下方式：

4.1采用换土法处理

对于表层软弱土层较浅的路段，可将软土层清除，换填强度较高，

透水性较好的材料进行处理，以达到提高路基整体强度的目的。

4.2对软土层较深的地基用粉喷桩处理

对高填土路基原地基承载力不够路段和明显的淤泥层，坑塘软弱

段，采用直径50CM，长1520M粉喷桩进行处理

4．3用冲击夯对高填土路段分层夯实

在常规的施工和压实检测基础上，为提高高填土路基的压实均匀

性的稳定性，减少后期沉降，对高填土路基分23M一层用冲击夯进行夯实。

4．4土工格栅在高填土路段的使用

为了减少路堤的不均匀沉陷，提高路堤的稳定性，在高填方路段

使用土工格栅，每0．5l．OM厚全幅、全段布一层，通过研究和对比，使用后效果较明显，并且层间间距越小，效果越明显。

4．5反压坡道和挡土墙对高填土路堤的侧向约束作用

利用反压坡道和挡土墙对高填土路堤的侧向约束作用，提高高填

土路堤的整体稳定性。

4．6对桥涵端部和高填深挖结合部，采用预先压浆处理

对桥涵端部和高填深挖结合部，具有同样性质：即一侧较稳定，

另一侧沉降随时间在发生，在两端接合部，采用预先压浆处理，减少

了桥涵端部不均匀沉降和高填深挖结合部差异沉降，实践证明能起到

较好的效果。

4．7做好防排水设施