刍议金中公路路基水毁地灾成因分析及防治

摘要：公路水毁地灾主要有路基沉陷，路基坍塌，桥涵破坏，防护及加固工程损坏等类型，本文重点阐述了路基沉陷、坍塌两类水毁的主要成因及防治措施。

关键词：路基；水毁地灾；成因；防治

中图分类号：U231文献标识码： A

1.工程概况

金中公路位于云南省大理州鹤庆县境内，路线起点（K0+000）位于大（理）丽（江）公路K129+280金墩平交口（海拔2218m），经班登村、磨光村、长坪村、金河村至终点中江石拱桥头，路线全长48.19Km。该项目技术指标为：三级公路，设计速度30km/h，极限圆曲线半径≥30m，回头弯最小圆曲线半径≥30m（标准三级公路为≥20m），最大纵坡≤8%，路基宽度7.5m，路面宽度6.9m，设计车辆荷载:公路-II级，挂车-200荷载验算。

2.路基坍塌及沉降的成因分析

公路建成通车后，进入电站建设的高峰期，在2010年～2012年汛期期间，局部路段路基下挡墙出现了不同程度的坍塌及路基沉降等水毁地灾现象，在一定程度上影响到公路的安全通行。为进一步提高公路的服务功能，确保后期道路的运营安全，对全线存在的病害路段进行了调查、分类、统计，根据不同的病害成因，分类进行处治理。

2.1路基沉陷

填方路段高填方不均匀沉降，导致路面呈“波浪”状。路基填方不均匀沉降的发生是多方面因素综合作用的结果。

2.1.1地基对路基横向不均匀沉降的影响：主要表现为路堤地基处理不当。地面横坡大于1：5的路段，路堤填筑前地基未按规定要求挖成台阶，填料与地基结合不良，在荷载作用下填料极易失稳而沿坡面发生滑移，从而产生横向不均匀沉降。

2.1.2路基填土压实不足，往往导致填方路基的横向不均匀沉降变形，路基两侧出现纵向裂缝。如路基填料不均匀、质量不符合要求、填筑顺序不当、含水量控制不严、压实时的松铺厚度不符合规定、碾压机具选择不当等，都易造成路基压实不足，使路基土的密实度达不到要求。

2.1.3半填半挖部位产生的不均匀沉降：由于填方的沉降系数与挖方的沉降系数不同，在行车荷载的作用下，随着时间的推移，填方与挖方的沉降差值越来越大，易在交界处出现土基不均匀沉降，路基产生纵向裂纹。

2.1.4地下水对路基横向不均匀沉降的影响：下部基层软弱，土层处理不彻底，地下水长期浸泡或交替作用影响到土体中的有效应力分布、土体的结构特征和土体强度，从而导致路基的横向不均匀沉降。

2.2 路基坍塌

路基坝塌主要由于下挡墙因水毁地灾造成垮塌，路基墙背回填部分路基随之发生坍塌。主要成因有以下几种:

2.2.1 因地质条件限制,挡墙基础坐在软土基础上,在超标准降雨下，墙体本身排水能力不够，在回填土压力及地下水压力的作用下，

挡墙发生整体向外偏移，导致路基坍塌。

2.2.2 整个挡墙设在在滑坡体上，滑坡体的滑溢面从挡墙基础下全线性贯通，在雨季长时间的地下水的作用下，滑坡体向下发生蠕动，导致挡墙变形、断裂、局部发生坍塌，路基发生较大的沉陷、坍塌。

2.2.3 挡墙内的路基存在较大的地下水，设计前对地下水的情况了解不够详细，地下水没有得到有效处理。在重车负荷反复作用下，路基承载能力变差，对挡墙的侧向应力加大，导致下挡墙因受力过大逐步外倾，进而引发垮塌，从而导致路基坍塌。

2.2.4 个别挡墙由于施工过程中，质量把关不严，建成后的挡墙尺寸、排水及墙体强度均不能达到设计要求，一进入雨季，挡墙本身不能承载水压力而发生垮塌。

3.针对几类典型病害的处治方法

3.1路基沉陷、坍塌处治方法

3.1.1采用钻孔注浆加固处理

路基沉降变形破坏情况分全路幅或半路幅钻孔灌浆。钻孔沿公路走向成排布置，排间钻孔交错成梅花形，布孔2～4排。灌浆孔深度为1.5～6.0m,一般不超过6.0m，边排孔的深度大于中间孔，部分路段填土沉降量大，挤压明显，外侧挡墙发生倾斜，对灌浆孔深度适当加深至原地面以下2m。填方路基设计注浆量按渗透半径1～1.25m，土体孔隙率n=15%，经验系数（注入率）K=30%考虑，每延米注浆孔注水泥浆0.14～0.22m3。

3.1.2 采用公路主道改线处理

水毁地灾发生后，个别路段因为是高填方+加筋土挡墙路段，最大沉陷度达到2米左右，长度约80米，处治难度大，施工后不能达到预期效果。综合考虑后，采用了向公路内侧重新改线的处治方法，避开沉陷路段，改线后地基基本是实土地质，且工期相应较长短，能满足设计要求。

3.1.3对下挡墙进行加固处理

雨季加强对下挡墙的巡查，发现有向外偏移的现象，对浆砌石挡墙下部增加贴坡挡墙、上部几层浆砌砌体拆除后恢复混凝土挡墙或反压墙垛的处置方案，防止原挡墙继续外倾或开裂；对混凝土高挡墙可以采用在墙身打锚索孔埋锚索进行拉固，对不易在高挡墙外侧进行处理的，可行在内侧打微型钢管桩，再进行水泥注浆的方式加固处理。

3.2路基坍塌处治方法

3.2.1 对软土基础下挡墙垮塌，采用混凝土扩大基础处理方法，挡墙墙身采用C15混凝土，再分层碾压回填至路基高程。

3.2.2对滑坡体上的下挡墙变形垮塌，首先要找出滑坡体的滑溢面下开口线，在下开口线挖槽做重力式挡墙，然后分层碾压回填至路基高程。

3.2.3石挡墙；对于有较大地下水的情况，可以在下挡设置钢筋石笼做为挡护体，再分层碾压回填至路基面。

3.2.4 对高挡墙、路基全部损坏、半挖半填区且基面较陡的路段，采用挖孔桩+混凝土挡墙处治方案。

3.2.5对墙背后的路基回碾，回填材料及碾压工艺必须要满足设计要求，对于局部大型碾压设备不能碾压到地方，可采用小型振动夯分层碾压回填。从路基面到底部基础2米范围内，可用每50厘米增设一层土工格栅进行加强。

4.公路路基沉陷、坍塌防治的几点体会

在水电站进场公路建设中，如何防止下挡墙外倾或塌垮、路基沉陷以及导致路面面层受损现象，应在设计、施工、养护管理的全过程中要有针对性进行科学分析及有效处治手段。

4.1 招标阶段要充分考虑到路基施工的艰巨性及前期征地移民工作的影响，给公路施工一个相对合理的工期，金中公路工期明显不足，特别是路基部分，给后续管理及施工带来较多不利影响。路基施工完成后，最好能有1～2年的自然沉降期，然后再铺筑路面，以避免路基自然下沉导致的路面开裂等公路通病。

4.2 在设计过程中，需做好桥头路基的填料、特殊工艺设计，建立、完善挖方路段的截、排水系统；路线方案选择上，建立多挖少填模式，优化、减少填方路段；同时要加强对现场设代的管理工作，及时处理施工中存在的问题。高挡墙基础及重要涵洞、桥梁基础验收，设计代表必须参加。

4.3 在前期道路施工及后期路面修复施工过程中，要建立健全有效的质量保证体系，强化施工管理，完善施工工艺及方法。公路施工质量监控，要把砌体挡墙及回填碾压作为重点，对截、排水项目，设计图纸上往往与现场有较大出入，要根据现场实际情况及时调整，要充分认识到截、排水工程的重要性，很多路段出现的损毁都是因为对排水重视不够。

4.4 对于已建成的道路而言，及时处理产生的危害才能防止路面、路基病害的扩大化。在公路养护管理过程中，建立雨季巡防制度，编制好公路灾害处治应急预案，坚持雨中排查，对边沟堵塞及时进行疏通，对边沟开裂及时修补沟底、沟帮，做到及时发现隐患，及时进行处理，防止水下渗造成损毁。对路面裂缝采用乳化沥青灌缝处理，发现一条，及时封闭一条。对下挡墙公路出现外倾的现象时，采取有效措施及时进行处理。

5.结束语

本着对水毁地灾性质有比较准确的认识及对灾害的规模、特点进行合理的判定，选择了合理、有效的防治措施，通过前阶段的不断治理，2013年汛期金中公路没有出现下挡墙外倾及塌垮现象。目前公路路基水毁地灾现象已得到彻底根治，从而进一步提高了该公路的安全性，为公路长期良好运行打下了坚实的基础。

参考文献：

[1]温晓峰．浅析路基加固的压力注浆方法．建材与装饰，2010.3

[2]公路挡土墙设计与施工技术细则(2008.3 )

[3]童园珍、吴爱龙. 浅谈公路路基施工各阶段需注意的问题及解决方法.科技信息,2010.12

作者简介：

唐国宏，男，（1975-），工程师，参与水利水电工程建设十四年，在碾压混凝土坝、面板堆石坝、各类泄洪建筑物、各类型公路施工及砂石加工与混凝土拌和系统设计与施工等方面有丰富的经验。

江政德，男，（1977-），工程师，在地下厂房开挖及厂房施工管理方面有丰富的经验。.