新疆地区公路路基施工中的风险与防范

梁 彬

（新疆交通建设（集团）有限责任公司，新疆 乌鲁木齐 830000）

0 引言

路基是公路的基础，是路面强度与稳定性的关键，它与路面共同承受着上部荷载。对于一年中大部分时间处于干旱期的新疆地区来说，进行公路路基施工时，存在的行车、自然、施工风险都直接对路基的状态造成影响，所以必须针对这些路基施工中存在的风险采取一定的防范措施，继而减小公路路基损坏对路面的危害。

1 新疆地区公路路基施工风险控制的必要性

随着我国经济的大发展，西部地区所蕴含的巨大潜力日益显现，其开发逐渐受到了重视，同时也加速了西部地区的旅游发展。公路作为连接中西部地区的主要交通基础设施，近年来得到了大力新建，在公路建设中，路基成为了人们重点关注的对象之一。新疆地区地貌构造丰富，有山地、盆地等，气候属于典型大陆干旱气候，在这样的地质环境下进行公路建设时必然存在困难。目前新疆地区的公路运输需求旺盛与公路技术革新发展之间存在的矛盾比较突出，对其造成了很大的影响，所以应该正视目前该地区的交通运输形式，同时以最新的技术来保证该地区公路建设的进行，为公路交通安全、畅通提供保证。

2 新疆地区公路路基常见的施工风险

新疆地区存在着河谷、高原冻土、戈壁等复杂地质地层，在公路修建过程中存在的路基施工风险复杂多样。

2.1 工程风险

2.1.1 路肩损坏

一些路基的顶面存在不良土质、软质岩层，非常容易造成路肩损坏。一旦侧沟出现积水或者不能畅通排水，水就向路基渗入继而降低其承载力，最终形成路肩损坏。新疆地区经常干旱，该地区的河流主要以高山冰川融化和积雪融化为主，特别是在每年的7到8月份，洪水集中形成溃坝洪水，具有峰值高、破坏力强的特点，最终产生边坡冲沟。

2.1.2 路基沉陷

造成路基沉降的原因有很多，比如在施工时没有对路基压实进行良好的控制，每一层的压实厚度过厚、在冬季施工采取的措施不当、路基出现漏压、使用的工程材料不合格都会造成路基的变形、开裂与沉陷。

2.1.3 路基翻浆冒泥

如果路基顶面是黏性土，在饱水之后成稀释状态的泥浆，受到形成的动压力的影响，泥浆会沿着被挤压的道柞空隙向上涌现，这就是路基的翻浆冒泥。在冬季低温下，气温下降，路基上部分的含水量就会增加，从而形成聚冰和冻胀；而在春季融化时，路基上部强度又会出现明显的下降，受到行车作用的影响，路基会出现发软、裂缝、冒泥，最终造成路面破坏。

2.1.4 路基弹簧

外界压力的作用会造成压实路基的下陷，土层周围会弹起，形如弹簧抖动，最终造成路基软塑状态，无法压缩体积，达不到设计压实度继而形成弹簧土。其产生的机理主要是黏性土作为填土时，由于含水量过大，不能有效散发水分，在这种情况下进行压实就可产生弹簧土；或下卧层软弱，含水量过大，在碾压过程中，下层产生弹簧反映到上层引起弹簧；或者下层水分通过毛细作用，渗入土层路堤，增加了土层的含水量，引起弹簧；或过度的碾压，使土粒之间空隙减小、水膜增大、抗剪力小、引起弹簧。

2.2 自然风险

2.2.1 公路水毁

在新疆地区常见的路基灾害就是水毁，一般情况下，路基边坡，桥涵等构造物悬空、塌毁等都是其主要表现。其产生除了人为因素的影响之外，存在的自然风险是其产生的重要原因。新疆地区气候比较干旱，而且海拔高，地表植被分布较为稀少，地表径流主要以冰雪融水为主，而且地下水发育，冻土层容易出现热融等现象。由于很多大山峡谷高寒缺氧，不利于工程施工，且容易发生泥石流、山洪、冰雪及冻土融化水聚集冲毁路基路面，造成公路水毁。

2.2.2 路基滑坡

在高山河谷地带，边坡土层或风化岩石表层在大气的干湿或冷热的循环作用下，在山坡倾向公路的软弱构造面、岩石风化强烈的地带，因施工、山上冰雪水浸蚀及冲刷等造成路基边坡上土体或岩石力的平衡状态遭到破坏，在重力的作用下沿着一定滑动面成整体状向下滑动，形成了滑坡。

2.2.3 岩石碎落

在新疆一些山区由于地势比较陡峭，且存在非常严重的岩石破碎和风化作用，那么一旦遇到大风、振动等自然现象，极易出现岩石的滚落，这种病害在新疆地区是非常常见的，由于其具有突发性且有时石块较大，掉落产生的冲击力非常强，这会对路基结构造成严重的破坏。

2.2.4 路堤的冻土溶胀

在新疆与西藏接壤的高原冻土区，由于海拔比较高，而且土质主要以盐渍土、多年冻土或永冻土为主，受到恶劣条件的影响，该地区的路基设置得普遍较低，而一旦没有良好的排水措施，就会由于排水不畅，影响路基的稳定性。在春季气温回暖时，该地区存在的冻土层就会慢慢融化，而这一地区的公路又处于低洼地段，所以融化的水一旦流向路基，就会造成路基下沉，而天气变冷之后又会重新冻结路基，由此就会使路面高低起伏。

2.2.5 泥石流灾害

一般山区沟谷是泥石流灾害的高发地段，在新疆地区出现的泥石流灾害主要以稀性泥石流为主。同时该地区日照时间比较长，多风沙，一旦形成泥石流，将会夹杂大量泥、沙、石冲向路面，最终破坏路基。新疆地区的泥石流具有低发性，但是一般规模都比较小。

2.2.6 雪害

雪崩、风雪流（风吹雪）和路面集中持续降雪形成的积雪、雪滑等都是雪害，是我国西北部地区非常常见的交通危害，这在新疆和青藏高原地区发生的频率尤为明显，其造成的交通影响也非常严重。

3 新疆地区公路路基施工风险的防范措施

3.1 路肩损坏的防范措施

路肩施工是路基施工中比较重要的一个环节，在施工过程中应按照设计横坡、密实度进行修整与碾压，将横坡的偏差控制在士l%以内。在施工时一定要保证现场清洁，并将路肩当作反坡筑成高路肩，从而引导水流防止路肩边坡冲刷。在养护维修的过程中，应该自纵坡顶起设置截水明槽，每相隔15～20m，两边交错设置宽30～50cm的斜向截水明槽，并使用砾石或碎石进行填满。而在路肩边缘则应该设计高10cm，下宽20cm的拦水土埂，在每一条截水明槽处留一淌水口，使水集中从槽内排出路基以外。

3.2 路基沉陷的防范措施

首先应该对施工现场进行彻底清理，为路基压实做好充分的准备，同时选用级配较好的填筑材料，然后依次进行分层压实，每层厚度不得超过20cm。为了避免冬季施工中土压密实不均匀产生的土体下沉，压实应该在土体未受冻的情况下进行。而一旦出现路基下降，路基压实度不够时，如果是因为填筑料不合格，则应该挖除换土；如果含水量过大，则应对土体均匀抛洒石灰粉或者晾晒来缓解；如果含水量较低则可以进行洒水湿润；如果出现土体厚度过大造成的机械压实能力不足，则应该对土体进行翻挖，降低土体厚度之后再进行压实。

3.3 翻浆冒泥的防范措施

首先，为了防止翻浆冒泥现象的出现，必须保证路基表面平整、坚实，无坑槽辙沟，路拱和路肩横坡符合规定，边沟畅通不积水。而在进行翻浆冒泥处理时，可以进行砂垫层铺设，主要是在削净泥浆的路基面完成排水横坡之后，进行粗砂铺设夯实，其厚度一般须超过30cm。其次，进行封闭层的设置，一般在砂垫层铺设无法满足工程需要时，采用该方法，其主要目的就是阻止地表水下渗，出现泥浆上冒的情况。该方法主要采用沥青黏土、沥青黏土加水泥石灰、沥青石粉细砂、氯丁橡胶、聚氯乙烯软板、玻璃纤维涂塑布、维尼龙涂塑布等。最后一种措施就是换土，一般是翻浆冒泥较严重，深度较大，兼有路肩隆起的情况时，可采用换土措施，用渗水性好的土换填基床部分范围内的土。

3.4 路堤失稳引起的滑坡防范措施

对于路堤失稳产生的路基沉陷，主要采用控制填土速率来对失稳路基进行松填料清除，然后再对软基进行加固。在对软基进行加固之后，应该对路基进行分层填筑与压实。另外采用轻质路堤也是一种方法，它的主要目的是为了降低路面压力，通过对周围的环境进行了解，从而采取适当的措施处理由于路堤失稳造成的滑坡。

3.5 冻土溶胀的防范措施

冻土地区的公路施工，应保护冻土、加速融化、选择适宜路基填料，并设置排水设施。

3.5.1 保护冻土

保护冻土是我国公路建设中使用非常广泛的一种方法，其是在路基施工完之后，冻土仍然处于热学稳定状态时，应对冻土路基进行保护，方法主要包括：抬高路堤高度、保温法抛石护坡和抛石路堤等。

（1）提高路基高度：在中低温多年冻土地区，抬高路基可延缓冻土下降速率，有效保护多年冻土。

（2）保温法：将保温材料加铺在路基中，利用保温材料的低热导性来阻止热量进入下部土层，从而起到保护多年冻土的一种方法，但是这种方法目前采用较少。

（3）抛石护坡和抛石路堤：一般在低温季节，热传递会下降，同时随着冷空气的下渗，可以将大量的冷量传到地基中，为了保证冷量交换和热量屏蔽，可以采用抛石体来缓解，以实现对冻土的保护。

3.5.2 加速融化，做好排水

该方法主要是针对地温较高、冰冻土含量较少，厚度较薄的地段。主要有人工爆破、机械铲除等方法。在排水设施设置时，应该尽量采用一些比较保暖、隔水性好的细粒土，以及冻胀系数较小、透水性较好、含土量小于10%的砂砾料作为路基的主选填料。在严格遵照施工规范进行施工时，应该特别注意冻土工程排水设施的处理，以有效地避免坡角滞水、路侧积水，防止修筑排水系统因施工因素而引起冻土发生热平衡的改变。

3.6 路基弹簧的防范措施

如果出现弹簧路基，首先选用换土法来对填料质量进行改善，在操作之前应先翻开土体晾晒风干，使其达到最佳含水量，然后压实。或者直接将弹簧土换成干土或透水性材料，如砂砾、碎石等，然后进行回填、压实。最后是将石灰粉以及其他固化材料均匀搅拌之后加入到弹簧土中，经过一定时间的闷料之后，吸收了土中的多余水分，降低了土的含水量，然后进行压实。

4 结语

新疆是一个自然条件复杂多样的地区，公路施工难度大。在特有的自然环境的影响下，公路路基施工存在风险。针对目前该地区公路施工存在的风险，采取必要的防治措施，以有效保证该地区公路施工正常有序地进行。

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