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[摘 要]从黄土地区的特殊地质出发，以兰州北环路东线三标神沟高填路基施工为研究对象，分析湿陷性黄土地区高填路基的常见病害及成因，提出了相关预防处理措施，总结了湿陷性黄土地区高填路基施工经验，对以后类似工程施工具有一定的借鉴意义。
[关键词]湿陷性 黄土地区 高填路基 病害成因 治理措施 施工经验
中图分类号：U418.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）04-0195-01
1.前言
近来年，高填路基在公路工程施工中应用越来越多，尤其是在考虑到长期规划，地形开阔，地质条件不允许建桥的情况下，只能以高填方路基通过时得到了许多设计、施工、建设等单位的认可。本工程高填路基位于湿陷性黄土地区，由于湿陷性黄土独特的物理结构和力学特征，使其在干燥条件下具有很高的强度，而受水浸湿后强度大大降低，在此地质条件下进行路基高填方施工难度极大，施工中存在问题较多。鉴于以上情况，本文结合兰州北环路东线三标神沟高填路基施工，认真分析湿陷性黄土地区高填路基的常见病害及成因，提出了相关预防处理措施，为类似工程施工提供参考。
2.工程概况
兰州北环路东线三标K29+895～K30+070段路基为高填方，基底为湿陷性黄土，中心最大填高为63m，最大边坡坡度为81.5m，三面为新农村施工场地，路堤边坡分为八级边坡，边坡高度分别为8m或10m，边坡设加宽平台，路基每填高2m进行一次冲击碾压补强处理，填挖交界处挖台阶处理并铺设土工格栅，路基中心线、横断面处、边坡平台处均设置沉降观测点或位移观测点。
3.湿陷性黄土地区高填路基常见病害及其成因
3.1 路基边坡破坏
黄土地区高填方边坡破坏主要有四种形式：坡面冲蚀、边坡滑移、边坡沉陷及边坡坍塌。当路基边坡坡面缺少必要的防护措施且汇水面积较大时，雨水、地表水沿坡面漫流，导致坡面沟壑纵横，坡面被严重冲蚀；边坡分级多，路基填筑较高时，由于填筑质量缺陷容易导致底部边坡出现滑移现象；黄土具有特殊的物理性质，垂直节理发育且富含大孔隙，当边坡坡度设置不合理时，雨水极易深入到土体内部，导致土体中形成孔穴而贯通，长期作用可能导致下部掏空，导致边坡沉陷或者坍塌，路基施工工艺不达标，压实度不满足设计要求，也极易导致路基边坡出现沉陷。
3.2 路基基底不满足设计要求
路基基底要符合设计要求，以保证其强度和稳定性能够承受路基荷载。当路基基底位于湿陷性黄土区域时，如果基底处理不到位就会导致路基施工后遇水沉降，路基整体出现下沉现象。
3.3 施工原因造成的工后沉降过大
施工工艺及施工检测指标控制不严，是造成施工质量问题的重大隐患。如路基填筑过程中虚铺厚度不严格控制、冲击碾压效果不好、填挖交界处处理不当，含水率控制超标，沉降观测数据不真实，施工检测把关不严等均会造成工后沉降过大，甚至造成路基开裂。
3.4 排水处理不善引起的路基病害
路基施工过程中路拱、路面纵坡控制不到位，施工过程中未设置临时排水沟，导致排水不畅，造成路面积水，积水渗入路基，对填筑的本体路基质量造成影响；施工过程中路基排水系统不完善，涵洞内部积水等均会造成路基长期浸泡在水中，容易导致路基出现裂缝及路基下沉。
3.5 沉降观测控制不到位引起的路基病害
湿陷性黄土地区的高填路基填筑过程中应加强沉降控制，主要包括高程及位移控制。沉降控制数据应作为路基填筑速率的重要参考指标，过程中如果出现沉降数据数值差异较大应及时停止施工分析原因。如果沉降观测数值弄虚作假，观测精度、频率不到位，对路基施工作业不能起到指导作用，在高填路基尚未稳定状态下施工基层、面层，会导致重大质量问题出现。
3.6 路基沉陷破坏
黄土地区路基沉陷主要原因为压缩变形大、排水不良等。如果黄土路基遇水后，则在一定压力作用下，路基土体结构迅速被破坏并发生显著下沉变形，进而导致黄土路基的沉陷破坏。
4.湿陷性黄土地区高填路基常见病害的预防处理措施
4.1 路基边坡破坏的预防处理措施
施工过程中，为防止湿陷性黄土地区高填方路基边坡坡面冲蚀，首先应严格按照设计图纸的断面形式及边坡坡度组织施工；其次要做好路基顶面临时排水设施，保证积水及时排走；最后要及时施作坡面的防护及永久排水工程。
4.2 路基基底不达标的预防处理措施
基底施工前，应认真核对现场实际地质条件，严格按照设计要求组织施工，对基底进行检验测，与设计内容进行对比，如有出入，应尽快联系设计变更解决。施工中应编制试验段方案，及时形成总结报告，严格按照总结报告中的人员、机械配置以及施工工序组织施工。
4.3 路基工后沉降过大的预防处理措施
路基自重会造成路基的下沉，这类现象不可避免，实际施工中可采取反压坡道、预留足够沉降时间、堆载预压、加强路基沉降观测及堆载预压的办法来消除路基工后沉降过大的问题，针对湿陷性黄土地区的高填方路基控制好每层填筑质量及严格按照设计要求做好冲击碾压经实践证明对降低工后沉降效果更为明显。
4.4 路基排水不善的预防处理措施
完善排水系统设置，减少排水原因引起的路基病害。施工中应严格控制路基排水沟的施工质量，杜绝水沟存在裂缝出现渗水，施工中应严格控制路基的纵、横坡度，做好临时排水设施，如有涵洞应保证涵洞进、出口排水顺畅，涵洞基础不渗水等，边坡防护施工前应先施作边坡排水沟，待沉降稳定后再施工路堤防护工程。
4.5 路基沉降控制不到位的预防处理措施
编制湿陷性黄土地区高填方路基沉降观测方案，按照设计要求埋设观测点，配置专门的人员、仪器组织测量，确保数据额真实性、完整性、时效性，及时整理数据，直到路基达到稳定条件后方可组织下一步施工。（结合本工程实际情况，路基沉降稳定以连续两个月观测的路基沉降量每月不超过5mm为准。）
4.6 路基沉陷破坏的预防处理措施
严格按照路基试验段总结报告内容指导施工，防止路基被水浸泡，合理选择路基填料，按照设计及规范标准对每层路基进行检测，加强过程控制。
5.结语
结合兰州市北环路项目湿陷性黄土地区高填路基施工的成功经验，对湿陷性黄土地区高填路基施工中常见的病害进行了成因分析，提出了合理的预防处理措施，本着“预防为主、早预见、早防治”的原则，从源头上对病害的出现予以控制，把病害程度降低到最小限度，保证路基具有足够的稳定性和耐久性，对以后类似工程施工具有指导意义。
参考文献
[1] 趙勃.湿陷性黄土路基沉陷的分析与处理[J].河南科技，2004（07）：40-41.
[2] 詹祥元.湿陷性黄土路基病害分析与处理[J].南阳理工学院学报，2011（06）：84-86.
[3] 钱磊.高填路基常见病害原因分析及其控制要点 中国高新技术企业 2014（18）.
[4] 兰州市北环路（二环）东段工程两阶段施工图设计（第二册 共七册）2013（3）.
[关键词]湿陷性 黄土地区 高填路基 病害成因 治理措施 施工经验
中图分类号：U418.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）04-0195-01
1.前言
近来年，高填路基在公路工程施工中应用越来越多，尤其是在考虑到长期规划，地形开阔，地质条件不允许建桥的情况下，只能以高填方路基通过时得到了许多设计、施工、建设等单位的认可。本工程高填路基位于湿陷性黄土地区，由于湿陷性黄土独特的物理结构和力学特征，使其在干燥条件下具有很高的强度，而受水浸湿后强度大大降低，在此地质条件下进行路基高填方施工难度极大，施工中存在问题较多。鉴于以上情况，本文结合兰州北环路东线三标神沟高填路基施工，认真分析湿陷性黄土地区高填路基的常见病害及成因，提出了相关预防处理措施，为类似工程施工提供参考。
2.工程概况
兰州北环路东线三标K29+895～K30+070段路基为高填方，基底为湿陷性黄土，中心最大填高为63m，最大边坡坡度为81.5m，三面为新农村施工场地，路堤边坡分为八级边坡，边坡高度分别为8m或10m，边坡设加宽平台，路基每填高2m进行一次冲击碾压补强处理，填挖交界处挖台阶处理并铺设土工格栅，路基中心线、横断面处、边坡平台处均设置沉降观测点或位移观测点。
3.湿陷性黄土地区高填路基常见病害及其成因
3.1 路基边坡破坏
黄土地区高填方边坡破坏主要有四种形式：坡面冲蚀、边坡滑移、边坡沉陷及边坡坍塌。当路基边坡坡面缺少必要的防护措施且汇水面积较大时，雨水、地表水沿坡面漫流，导致坡面沟壑纵横，坡面被严重冲蚀；边坡分级多，路基填筑较高时，由于填筑质量缺陷容易导致底部边坡出现滑移现象；黄土具有特殊的物理性质，垂直节理发育且富含大孔隙，当边坡坡度设置不合理时，雨水极易深入到土体内部，导致土体中形成孔穴而贯通，长期作用可能导致下部掏空，导致边坡沉陷或者坍塌，路基施工工艺不达标，压实度不满足设计要求，也极易导致路基边坡出现沉陷。
3.2 路基基底不满足设计要求
路基基底要符合设计要求，以保证其强度和稳定性能够承受路基荷载。当路基基底位于湿陷性黄土区域时，如果基底处理不到位就会导致路基施工后遇水沉降，路基整体出现下沉现象。
3.3 施工原因造成的工后沉降过大
施工工艺及施工检测指标控制不严，是造成施工质量问题的重大隐患。如路基填筑过程中虚铺厚度不严格控制、冲击碾压效果不好、填挖交界处处理不当，含水率控制超标，沉降观测数据不真实，施工检测把关不严等均会造成工后沉降过大，甚至造成路基开裂。
3.4 排水处理不善引起的路基病害
路基施工过程中路拱、路面纵坡控制不到位，施工过程中未设置临时排水沟，导致排水不畅，造成路面积水，积水渗入路基，对填筑的本体路基质量造成影响；施工过程中路基排水系统不完善，涵洞内部积水等均会造成路基长期浸泡在水中，容易导致路基出现裂缝及路基下沉。
3.5 沉降观测控制不到位引起的路基病害
湿陷性黄土地区的高填路基填筑过程中应加强沉降控制，主要包括高程及位移控制。沉降控制数据应作为路基填筑速率的重要参考指标，过程中如果出现沉降数据数值差异较大应及时停止施工分析原因。如果沉降观测数值弄虚作假，观测精度、频率不到位，对路基施工作业不能起到指导作用，在高填路基尚未稳定状态下施工基层、面层，会导致重大质量问题出现。
3.6 路基沉陷破坏
黄土地区路基沉陷主要原因为压缩变形大、排水不良等。如果黄土路基遇水后，则在一定压力作用下，路基土体结构迅速被破坏并发生显著下沉变形，进而导致黄土路基的沉陷破坏。
4.湿陷性黄土地区高填路基常见病害的预防处理措施
4.1 路基边坡破坏的预防处理措施
施工过程中，为防止湿陷性黄土地区高填方路基边坡坡面冲蚀，首先应严格按照设计图纸的断面形式及边坡坡度组织施工；其次要做好路基顶面临时排水设施，保证积水及时排走；最后要及时施作坡面的防护及永久排水工程。
4.2 路基基底不达标的预防处理措施
基底施工前，应认真核对现场实际地质条件，严格按照设计要求组织施工，对基底进行检验测，与设计内容进行对比，如有出入，应尽快联系设计变更解决。施工中应编制试验段方案，及时形成总结报告，严格按照总结报告中的人员、机械配置以及施工工序组织施工。
4.3 路基工后沉降过大的预防处理措施
路基自重会造成路基的下沉，这类现象不可避免，实际施工中可采取反压坡道、预留足够沉降时间、堆载预压、加强路基沉降观测及堆载预压的办法来消除路基工后沉降过大的问题，针对湿陷性黄土地区的高填方路基控制好每层填筑质量及严格按照设计要求做好冲击碾压经实践证明对降低工后沉降效果更为明显。
4.4 路基排水不善的预防处理措施
完善排水系统设置，减少排水原因引起的路基病害。施工中应严格控制路基排水沟的施工质量，杜绝水沟存在裂缝出现渗水，施工中应严格控制路基的纵、横坡度，做好临时排水设施，如有涵洞应保证涵洞进、出口排水顺畅，涵洞基础不渗水等，边坡防护施工前应先施作边坡排水沟，待沉降稳定后再施工路堤防护工程。
4.5 路基沉降控制不到位的预防处理措施
编制湿陷性黄土地区高填方路基沉降观测方案，按照设计要求埋设观测点，配置专门的人员、仪器组织测量，确保数据额真实性、完整性、时效性，及时整理数据，直到路基达到稳定条件后方可组织下一步施工。（结合本工程实际情况，路基沉降稳定以连续两个月观测的路基沉降量每月不超过5mm为准。）
4.6 路基沉陷破坏的预防处理措施
严格按照路基试验段总结报告内容指导施工，防止路基被水浸泡，合理选择路基填料，按照设计及规范标准对每层路基进行检测，加强过程控制。
5.结语
结合兰州市北环路项目湿陷性黄土地区高填路基施工的成功经验，对湿陷性黄土地区高填路基施工中常见的病害进行了成因分析，提出了合理的预防处理措施，本着“预防为主、早预见、早防治”的原则，从源头上对病害的出现予以控制，把病害程度降低到最小限度，保证路基具有足够的稳定性和耐久性，对以后类似工程施工具有指导意义。
参考文献
[1] 趙勃.湿陷性黄土路基沉陷的分析与处理[J].河南科技，2004（07）：40-41.
[2] 詹祥元.湿陷性黄土路基病害分析与处理[J].南阳理工学院学报，2011（06）：84-86.
[3] 钱磊.高填路基常见病害原因分析及其控制要点 中国高新技术企业 2014（18）.
[4] 兰州市北环路（二环）东段工程两阶段施工图设计（第二册 共七册）2013（3）.