高速公路路基状况的检测防治方法

【摘 要】公路路基是路面的基础,它对路面的使用影响很大.本文先介绍了路基缺陷的产生,再讲述高速公路路基的检测方法以及重要作用,然后探讨了土基的回弹模量检测问题,最后分析了路基缺陷的防治措施.

【关 键 词】高速公路路基；检测；防治

公路路基是路面的基础,对于日常生活中路面的使用性能有着很大的影响,它的施工质量直接关乎到路面的工程质量甚至整个公路的使用状况.目前它的稳定性问题已经为人们所关注,因为它已经逐渐制约和阻碍高等级公路进一步发展,经济的发展在一定程度上也会受限.因此,对于它的缺陷的检测和防治的相关研究很有现实意义,本文就做了这方面的探讨,深刻分析了公路路基检测及防护方面的问题.

1路基的缺陷产生及分析

自然环境下,由于受自重及来往行驶车辆荷载作用的影响,路基会产生变形.这种变形对路面自身的寿命和行车安全性存在一定的影响,当类似不均匀的变形情况出现时,此时的变形已经非常严重.导致不均匀变形产生的原因较多,在路基填筑过程中,填料、填筑厚度、施工方法等的差异都会使得外部的荷载作用不同.当这种非均匀的载荷连续作用在路基上时,则会导致不均匀的变形或不均匀沉降的产生.路基沉降过大时会传至地面,将使得路面结构产生相应的附加应力及变形【1】.当它们超过一定的限度时,路面结构便遭到破坏,引起路基病害.例如,沥青路面会出现裂缝,路面局部坍塌；水泥或沥青混凝土路面则会错缝、断板.路基缺陷的产生不仅会使行车安全受到威胁,也会增加国家公路养护的负担.对人民的生命财产安全、国家的经济发展都带来了不小的损失,不利于社会安定.

2高速公路路基检测

近年来我国经济增长迅速,公路交通流量也迅速增长,早期修建的高速公路受当时的社会经济水平、建设思想和术水平的制约,大部分都滞后许多,不能适应社会发展需要.这些高速公路都已使用多年,它们的物理、力学性质基本上都产生了较大变化,都有了不同程度的病变,且相应的怎么写作水平也不高,影响了公路通行能力的正常发挥和行车安全.对这部分高速公路的修建或扩建势在必行,但我们也不是盲目的将这些公路拆毁,其原有的结构基础还可以加以利用.且从长远的经济角度看来,高速公路的扩建是我国所面临的非常重要的问题,因为扩建原有的高速公路比新建道路更为经济环保实用.目前我国尚无对高速公路扩建较为实用可行的经验,如何对公路路况实行有效的检测提供有效的基础数据给设计施工单位是一个值得深入研究的问题.路基路面的现场检测方法,作为公路工程试验检测的重要构成,在对新建工程的施工质量进行控制为工程竣工验收制定评定的标准得心应手,但是在对已建高速公路扩宽改建工程中的路基路面现场检测则缺乏熟练的经验.路基路面现场检测不同于施工阶段的现场检测,它要求在检测过程中不得中断现有交通,并且它的作业量大、路线长、成本高,检测结果的精度对工程设计概（预）算有很大的影响.切实做好公路路基检测还有待加强,它的特性决定着它的作用.做好这方面的工作对于高速公路的扩建有着积极的意义,能促进经济、社会的发展.随着施工质量的不断提高,土基的回弹模量已经作为控制施工质量的一个重要指标.土基的回弹模量是公路设计中一个必不可少的参数.在我国的现有规范中,已给出了一些优先推荐的土质的回弹模量值和自然区划值.但是土基回弹模量的改变会影响路面设计的厚度,所以笔者推荐直接测定.在扩建高速公路的过程中,表征路基结构承载力的土基回弹模量值是公路改扩建工程中需准确测定的一项力学参数,路基结构承载力按要求需被直接检测评价.

目前国内常用的检测方法有贝克曼粱法、承载板法和其他间接测试方法（如贯入仪测定方法和ＣＢＲ测定法）.

2.1贝克曼梁法

这种方法操作简单,为一般的工程单位广泛采纳,但是较难控制标准荷载,测定结果很难与实际相结合.此法不仅适用于土基、厚度超过1m的粒料整层,也可测定旧路路基路面的综合回弹模量,各测点的回弹弯沉值可用弯沉仪测出（贝克曼梁弯沉测量仪测到的是最大回弹弯沉值）,再计算一下即可求得相应材料的回弹模量值.轮载、轮压和加压时间（行驶速度）是影响测定结果的三要素,所以在准备测定时要做好充分的准备工作,认真检查各项标准是否符合规定要求.由于承载能力的影响因素很多,因此各测设点的弯沉值差异会较大.此时我们需对每一路段的弯沉值进行统计处理,分别以每段路的代表弯沉值来说明它们的承载能力.

2.2承裁板法

这种方法测定的土基回弹模量可为路面设计提供参数.它适用于在现场土基表面测定,主要工具是BZZ-100标准车和中30cm的承载板.每级荷载下相应的土基回弹模量变形值可通过承载板对土基逐级加载、卸载的方法测出来.将明显偏离回弹变形的点排除后,再画出荷载Ｐ与回弹变形值Ｌ关系的曲线,即P~L曲线,由变形值即可导出回弹模量的值.

2.3贯入仪测定法

贯入仪测定法,即贯入仪综合次数法.此法是将长杆贯入仪的测头敲入土中,并且记下每入10cm所需的锤击次数．直到没入土中80cm.综合贯入次数是按布辛公式以距路基表面深度为5cm,15cm,25cm,35cm,45cm,55cm,65cm和75cm时的压应力略加调整作为各层的权数【2】.

此外新老高速公路的结合处由于施工时地质条件不同地基承载能力也不同,且施工时间、沉降方面也都存在差异,因此可能会出现裂缝、破损、高差等现象.所以对原有路基的地质进行勘察是非常有必要的,这样可充分了解老路基的稳定和固结情况因地制宜的对症下药.实际操作中可以对路肩进行选择性的地质钻探取芯,根据对芯样的室内土工试验测定可制定如下标准：含水量方面,含水量的变化会影响到土的一系列物理力学性质.土的含水量不同可能会使土变为坚硬的、可塑的或流动的土,能增加或减少土的强度,土的孔隙压力、有效应力及稳定性也随之不同.因此,土的含水量测试是研究土的物理力学性质非常重要的一项工作.标准烘干法、酒精燃烧法、红外线法、照射法、比重法、实容积法等等都可以用来测试含水量；压实度方面,压实度是指工地实际达到的干密度与室内标准击实试验所得最大干密度的比值,路基路面压实质量是管理道路工程施工质量一项重要的指标.充分压实路基、路面结构层路直接关乎到基路面工程的使用寿命.

3缺陷防治

3.1原料控制

正确的施工方法能保证路基的稳定性.若是土质路基,要在选择良好的土填筑路基的基础上选用合适的施工机械和正确的填筑方法.如果天然地基不能满足结构物对地基的要求,可以对它进行处理形成复合地基,以保证结构物的安全.复合地基顾名思义就是由几种复合的材料构成的地基,一般都是在天然地基的基础上对它进行增强或者将它们置换,也可以加入筋体材料,从而形成两种刚度（或模量）不同的材料（土体和增强体）所组成的人工地基.它的原理是载荷作用使得桩体应力集中（强度较大的桩体则承担较大的载荷）,桩体将载荷传递至深土层中,从而使地基承载力提高,减少地基沉降.

3.2施工阶段

如果一些路段采用等载或超载预压,那么这些路段的预压期应达到六个月以上,桥头预压至少需3个月.超载预压对软土路基沉降的处理可以减少工后沉降的状况发生,降低工程造价.在施工过程中,若遇到荷塘、暗塘、暗沟等地质条件不均匀的地段即可采用上述提到的加筋体的地基处理法,增强地基承受力,使得地基均匀受力,减少不均匀沉降.对地基进行加筋处理时首先要整平地面,然后铺设格栅并张拉,使得延伸率在0.5％-1％之间,铺2-3层即可.

3.3防护与综合排水的健全

很多部门为了节约资金往往忽略了路基排水和防护,如果这方面做得较为欠缺,那么地面水很容易就会渗入路基,经过雨水的冲刷和浸泡会再次使得路基的承载力下降,最终导致路基沉降.很多实际经验表明,综合排水不当是导致路基病害的又一重要因素,所以加强路基排水和做好防护措施值得注意.

4总结

对旧路路基的检测与评价的过程其实就是一项系统研究路基承载状况及强度状况的过程.我们可借助于各种仪器和操作手段,对路基的不同位置、不同深度的承载力和强度进行检测,及时找出公路路基存在缺陷类型及其原因,为路基病害整治提供准确依据,对症下药,为公路管理部门节约成本,提高工作效率都有着积极的意义.由于各处路段的地基土质、路堤填料都不同,并且施工方法和工艺都存在差异,这些因素都会对路基的沉降变化和发展产生影响,所以在日后的研究中我们应当进一步跟踪路基的稳定性检测,进一步保障路基的安全性,使公路发挥它的正常作用,同时为国家高速公路整改扩建事业发挥更大的作用,促进经济的发展.