张铭均

摘要：路基病害与路面损坏是相互影响、相互作用的。由于路基病害会造成路面损坏，而路面损坏又会加剧路基病害的发生，因此得出结论，路面损坏往往是路基病害的表现形式，对路面应进行统筹规划和综合养护。

关键词：高速公路;道路坍塌;地基处理技术;研究分析

1项目概述

某高速公路K50+188--K50+197、K50+210--K50+222段地形起伏较大。覆盖层主要为第四系中更新世亚类，含3.5-7m硬塑、硬砾石层。该路段建成通车后，在各种因素的综合影响下，开始出现许多裂缝和路面坍塌。《K50+188--K50+197、K50+210--K50+222段高速公路路面坍塌工程地质勘察报告》显示，场区岩土层为路基填料、第四系残积土和二叠系灰岩。沿施工段，淤泥土的天然容重为1.69g/m，干容重为1.41g/m，渗透系数为3.43×10-3cm/s，内摩擦角为26°～30°，地下水埋深较浅，地基承载力在100～200 kPa之间。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2015），施工段地震动峰值加速度为0.15g，地震特征周期为0.45s，相应的基本地震烈度为ⅶ 度。

2道路坍塌机理

路面塌陷主要发生在高速公路项目的K50+188-K50+197段和K50+210-K50+222段。K50+188-K50+197段坍塌长度8.7m，深度2.3m，可測宽度3.9m。K50+210--K50+222段主要出现在左侧坡脚和排水沟处，崩塌段长度11.8m，宽3.4m，深1.95m，两段道路崩塌的出现严重威胁着高速公路行车安全。

2.1降水的影响

本段公路构造破碎带自北向南分布。基岩次生构造带和构造裂隙发育，溶蚀活跃。主要构造带和断裂带分布在灰岩顶部，岩溶不发育。K50+188--K50+197段和K50+210--K50+222段存在溶洞缺口，下伏基岩主要为二叠系灰岩，纯层厚，碳酸钙储量丰富。场地内岩溶裂隙发育，石芽发育，排水及土壤颗粒运移条件成熟。老粘土覆盖层干燥时强度高，遇水易受潮崩解，降低了强度和水稳定性。高速公路K50+188--K50+197、K50+210--K50+222边坡地下水活动强烈，促进了岩溶土洞发育。田间年降水分布不均，夏季集中降水入渗导致地下水位发生较大变化，土壤侵蚀加剧。综上所述，上覆土层的土水稳定性较差，基岩中有排水通道，岩土界面地下水升降频繁。当水位高于基岩表面时，它与土壤接触，从而加剧土壤的湿润和崩解，从而形成软带。当水位下降到基岩表面以下时，就会发生土壤侵蚀和迁移，形成土洞。工程段左侧K50+188～K50+197基岩50m范围内的土壤已形成溶洞，上部土壤颗粒频繁塌陷迁移，快速发育的溶洞向上侵蚀速率也较快。随着顶板厚度的减小，当拱顶无法支撑上方土壤的重量时，路面将坍塌。

2.2岩溶塌陷的发生

岩溶塌陷的条件包括溶洞缺口的张开、松散的薄层沉积帽的存在和水运动的动力条件。水溶性矿物在水中的溶解和流动水对熔融岩石的动态侵蚀会加剧溶洞的发育，导致岩溶塌陷。高速公路K50+188--K50+197段左坡脚坍塌后，下部溶槽逐渐加宽，路堑深度较大。溶蚀槽内熔岩侵蚀强烈，岩基变化复杂。根据电磁波检测，溶槽最大深度为17.0m，可见高速公路段岩溶发育为路面塌陷提供了基本条件。

3地基处理

3.1基础加固技术

根据高速公路路面塌陷的机理和原因，对高速公路塌陷区融槽的发育程度、位置分布和规模进行了综合分析，在彻底处治和综合整治施工理念指导下，进行了高速公路路面坍塌的地基处理。公路沉降斜磨槽具有不同宽度和浅埋深的基岩、溶蚀裂隙岩石，土层底部土层松散，易受岩溶土形成的地下水冲刷坑的影响，因此，应采取平跨槽处理措施，并针对袖阀管灌浆可能坍塌的区域加强综合治理，确保路基排水系统和控水措施通畅和改善。图1为袖阀管灌浆法施工剖面图。该施工技术通过孔内封泥、单向密封阀管、灌浆芯管等双向密封装置，有效地防止了不同灌浆段之间的干扰，大大降低了灌浆过程中灌浆和交叉灌浆的可能性。由于灌浆孔结构的特殊性，在具体施工过程中，任何管段均可根据实际需要进行灌浆，同一灌浆管段可重复施工。

3.2基础加固施工

根据分段开挖，在保护墙和墙中间拆除沉陷路，防止通信光纤在拆除过程中的墙体破坏。在浇筑施工顺序中，首先在挡土墙的中部，下行链路上通过车道板灌浆预制，为下行链路通过车道交通倒车，然后上下车道车道盖板和其恭城建筑。待盖板混凝土强度试验值达到95%及以上后再进行下道工序施工。在分析岩溶发育范围和规模后，在岩溶发育强烈、潜在威胁严重的地区，采用强度为32.5的普通硅酸盐水泥配置水泥浆。

3.3静载荷试验

K50+188-K50+197、K50+210-K50+222袖阀管灌浆加固施工完成15天后，在施工段0.5m2进行静载试验。监理工程师进行复合地基压板，在满足设计要求时停止荷载。最大沉降量仅为10.13-12.0mm，平均沉降量为11.06mm，施工段地基承载力>140kPa，填方承载力标准值>160kPa。

结论

通过对某高速公路K50+188--K50+197和K50+210--K50+222段路面塌陷形成机理的分析，表明路面塌陷的主要原因是水动力的影响，降水和行车引起的振动使塌陷率增加。针对该路段路面塌陷的形成机理，采用盖板跨越溶洞，对边缘潜在的严重威胁区进行袖阀管注浆加固。对高速公路路面塌方的实际处理表明，袖阀管注浆地基加固技术具有工期短、投资少、施工工序简单等优点。然而，由于钢筋施工过程难以目视检查，因此很难检查施工效果。这段公路施工路段的路面沉降和地基处理经验表明，对于岩溶地区的一段第四纪土壤，公路工程中，必须注意土洞发育的工程情况，在勘察阶段对岩溶地面塌陷是必须认真勘察的，特别要注意喀斯特洞、土洞的勘察、开发程度等施工基础，以保证施工质量。

参考文献

[1]樊文有，许玉凤，陈菡，戴龙，程婷.高速公路路面性能预测模型对比[J].计算机应用，2018，38（S1）：9-12+27.