沙漠高速公路路基病害及养护

1 沙漠高速公路概述

榆靖及榆蒙高速公路建成后通车一年以来，路基的主要病害为水毁现象比较严重，这可能与其风沙环境、通车运营时间、交通量等有关。但从整体看，沙漠高速公路路基病害主要有沙害、水毁、路基不均匀下沉、路基盐胀、路基冻胀等几种类型。针对不同的病害成因要有不同的养护方法和防护措施。

2 沙漠高速公路路基养护技术

2.1 沙漠高速公路养护要点

为延长沙漠高速公路的使用周期，保障公路畅通，尽量减少和避免由于病害给公路使用者带来的损失，周期性的进行预防性大、中、小修与保养，提高使用质量和抗灾能力。养护要点如下

（1）采取正确的技术措施，提高养护质量，延长使用年限。

（2）养护工作要全面，既要养护好公路本身，还要养护维修好路外一切设施，绝不能放弃不管。

（3）养护工作要经常，及时消除隐患。

（4）要掌握养护路段的自然气候规律，加强风期、洪水期的公路养护。

（5）养护的劳动组合应合理，在一个作业区段内，对重大病害路段的养护，尽快排除因道路病害造成的阻车现象。

2.2 沙漠高速公路的养护原则

（1）预防为主，防治结合。

（2）重视调查研究，“对症下药”

（3）因地制宜，就地取材

（4）尽量采用国内外有关材料的推广，注意科学养路与经济效益相结合。

（5）保护生态平衡，防止环境污染。

（6）发展并充分使用机械养护公路，减轻劳动强度。

3 沙漠高速公路路基病害成因及养护方法

3.1沙害

沙漠地区风沙对公路的危害有两种，即风蚀和沙埋。（1）风蚀填方路堤的风蚀主要出现在迎风边坡及路肩边缘部位，挖方路堑的风蚀主要在路堑顶地形变化的棱角部位较为严重。 针对风蚀病害的防护，即维护路基两侧边坡及其以外一定宽度的一切防沙设施的完好性，如有毁坏或不足，应及时以有效材料予以修复，对因风蚀造成的缺陷迅速恢复原状，需要防护的予以防护。（2）沙埋按积沙形式，可分片状积沙、舌状积沙、堆状积沙。①片状积沙其特点是积沙面积大，范围广，积沙成片相连，这类沙害分布在以下两种地带：第一种地带为沙漠区域地表土质比较固定（如砂砾戈壁），但有风沙流频繁活动；针对第一种地带其养护方法是采用放缓路基边坡为1:6~1:8，消除边坡积沙沙源，具体做法是将路上的全部积沙清除到路基两侧边坡，用机械和人工修成缓边坡，整形后将缓边坡用有效材料予以加固，即可消除其沙害。第二种地带为沙漠公路主体建成后，未设置路侧防沙的路段，或路侧防沙工程大面积破坏，未能及时修补的路段。这种地带的养护方法是将积于路上的大片积沙，全部清除到主风下风侧路外凹地，整平并予以加固，再次是恢复补齐路侧防沙设施，养护好清除了沙埋病害的路面。②舌状积沙这种沙害掩埋地段不长，为数米至十数米。此类积沙养护方法是：对于由于风口积沙，要在其风口设一道或两道一字形立式侧导栅栏，将风口来沙侧导至地形开阔处，使之成为风沙流通过公路。在上风侧有障碍物造成的积沙，应迅速将其障碍物清除，若其障能物为灌丛、树木，采取既能保留灌丛树木，也能消除沙害的方法，在路堑口斜向风造成的积沙，应采用阻、导沙相结合的方法。③堆状积沙 其成因是由于主风上风侧的立式阻沙栅栏已被毁坏或流沙埋设，因此其外的沙丘前移到立式阻栏位置后面后不是以风沙流形式通过，而是以沙丘方式通过，并逐渐移到公路。针对此类病害采取的措施是养护人员要掌握风沙运动规律，加强并坚持风季时的巡逻检查，发现立式阻沙栅栏被淹没时应时在其上续设栅栏，若被毁坏及时予以恢复；若沙丘已向公路移来，应先在50m外将沙丘予以加固，再加高被淹没得立式栅或恢复已被毁坏的立式栅栏，对于已上到路面的积沙，尽快予以清除，并恢复路基原有形状，需要加固的予以加固。

3.2水毁

沙漠公路水毁情况有以下四种 （1）自然降水对路基边坡的冲刷 虽然沙漠地区年降水量较少，但大部分为暴雨，水量有限，在沙地渗漏较快。对路肩、边坡的冲刷较为严重。这类养护方法是：经常整平路肩，使路面拱度和路肩拱度保持一致，对冲毁的及有冲沟的路肩、边坡尽快填补、压实、整平。最好是将路面改建成全铺式或设成硬路肩，路基边坡采用50cm＊50cm草方格予以加固。（2）沿河、沿溪路线，水对路基的冲刷破坏。由于沙漠土松散无粘性遇水冲刷后极易滑坍变位，尤其是遇洪水的冲刷，严重时会冲断路基。这类水害的养护是：临水一侧坡脚建防水毁挡水堤坝。挡水堤坝宜采用浆砌片石或水泥混凝土结构，基础要深，为防止挡水堤坝被冲毁每隔20m~30m设长度为3m~5m的其头略向水头下游的挑水坝。（3）通过河流、小溪、季节性流水沟槽的水害路段路基遇水冲刷尤其是遇洪水冲刷在路基重回处形成涡流加速滑塌很快会冲出大缺口，严重时可将路基冲断。这多是由于导水工程不够健全和桥梁涵洞孔径被风沙堵塞未能及时疏通有关。这种水害的养护方法为首先建好坚固的导流坝，将水引到有桥梁、涵洞长处通过。再者经常检查疏通桥梁、涵洞孔径内的积沙。若要改建涵洞，孔径不得小于2m。净高不低于1.5m，如此会显得路基过高，与路线纵向线形不够协调。但可设坚固性过水断面。对防沙疏水有利。（4）水浪对风积沙路基的危害当沙漠公路通过地势低洼地带或洪水泛滥区，则路基浸在水中，因风浪作用引起的水浪，对沙性土路基边坡的拍击冲刷滑塌严重。养护方法为：一是用土工编织袋装上沙土平铺于迎水路基边坡之上，效果很好。二是用厚度不小于10cm的芦苇排铺置于迎风坡上。用纸条绳索压住并用小桩钉紧或用装沙的土工编织袋压住。三是用普通草席铺于边坡之上，上端用木质绳索固定下端是坠以沙装土工布编织袋拉紧，四是排除积水应用永久性材料将路基边坡予以加固。

3.3路基不均匀沉降

路基的不均匀沉降即路基受重力及动载力作用所产生不不均匀沉降，引起路面变形开裂的一种病害。主要出现在以下坡段：路基下卧层浸水变软地，高填方路段边坡较陡处，路基填料为风积沙、淤积土或与其他土类交错交换处，凹形竖曲线最低处；桥涵两头。针对此类饼害养护的方法为：（1）对于下卧层浸水变软下沉采取深挖措施，整平原地面，铺上土工布，再分层填筑沙基、压实（2）对高填方路基边坡较陡的下沉采取挖除下沉地基，将挖出沙土填到边坡被风蚀的坑凹内，随填随压使之密实（3）对路基填料改变土质的下沉采取挖出下沉路段的路基及路面，分层换填风积沙压实。在路基顶铺设土工布，铺筑路基基层及面层 （4）对凹形竖曲线最低处的下沉采取挖出下沉部分，分层填筑风积沙压实，到路基顶铺上土工布，铺筑沙砾基层，水泥稳定基层 （5）对于桥涵两头的下沉，采用在桥涵两头8~20m长度内将路基、路面挖除深度30~40cm,整平铺上沙砾基层压实，再铺筑15~20cm厚水泥稳定碎石基层再压实，最后铺筑路面面层，整平压实。

3.4路基冻胀

路基冻胀是指在道路冻结过程中，由于路基产生了垂直向上的不均匀冻胀力，在这种不均匀胀力的作用下，路面产生局部隆起称为路基冻胀。此病害多出现在沙漠公路进出口及沙漠边缘泉水溢出带。路基冻胀很容易引起路面翻浆，是多重因素综合作用的结果。影响路基冻胀的因素有：行车荷载、路面、温度、土质、水。路基冻胀的养护方法是经常的及时排除地表积水，降低地下水位。地下水位的有效降低是养护的重点。在平原微丘区，地表不会明显发生径流现象。在地面积水排除有困难的路段，可在路基坡脚设坚固的深度不小于1m的挡水墙，或在边坡下部铺设防渗膜，防渗膜最低点应在破脚下1m深度处。对路堑边沟的积水及时引走，可采用加深边沟增加纵坡的手段，将边沟积水引到路基外。也可在路基两侧坡脚5m外深挖排水沟，一般能起到降低水位的作用。此外，还必须做好保持路肩、边坡完好的工作以利于雨水，融雪水顺利六道坡脚之外，防止水分渗入路基。

3.5 路基盐胀

路基盐胀主要是指路线经过盐渍土地区，盐渍土是大陆性干旱少雨气候区内重要的地质现象。土体中富含氯化物、硫酸盐、碳酸盐、硝酸盐等盐分，其中以硫酸盐渍土对道路危害最大。能在温度在32.4℃~20℃时吸收近十个水分子，在温度升高时又释放水分子如此胀释交替形成盐胀。此种病害的养护方法是针对盐胀的病害防护的主要措施是，对于轻微盐胀的公路，若路基土的硫酸盐含量在1.2以内，可用细粒式沥青混凝土罩面，填低平高。对于严重盐胀路段，采用以下三种方法：①清理原路面，分层填筑压实沙砾填层，至路面底标高，整平铺筑各层路面。 ② 彻底挖除盐胀路基路面，整平基地，铺设土工布，在其上分层填筑，压实非盐渍化风积沙填层，到路基顶，再铺上土工布，其上铺筑各结构层路面。③ 重新建立一条公路，即重新选线、测设、施工、整平基地，铺上土工布分层填筑压实非盐渍化风积沙，到路基顶，再铺一层土工布，其上再铺筑各结构层路面。