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四高填方路堤病害与防治

(一)高填方路堤的病害类型

1.高填方路堤的定义

高填方路堤也称高路堤,是高于原地面的填方路堤,其作用是支承路床和路面，路床以

下的路堤分为上路堤与下路堤。

上路堤—路面底面以下80~150cm范围内的填方部分;

下路堤—上路堤以下的填方部分.

有关高填方路基的高度标准目前尚无统一的定量指标。公路路基设计规范(JTG

D30-2004)定义高边坡路堤为边坡高度超过20m的路堤。原公路路基施工技术规范(JTG

D33-95)的定义为:水稻田及常年积水地带,用细粒土填筑的路堤,高度在6m以上,其他地带填

土或填石路堤高度在20m以上称之为高路堤.实际上,高路堤与低路堤只是一个相对的概念。

但是，高填方路堤的稳定不仅与边坡高度有关，也与路基填料、性质、边坡坡度、地质性质、

水文情况、路基压实机具、施工方法等有关。因此，也很难肯定20m就是高、低路堤的分

界线。所以说，高填方路堤只是笼统地指填方较高的路堤。

2.高填方路堤的主要病害

高填方路堤常见的病害有:

(1)整体下沉或局部沉降;

(2)路基不均匀沉降引起的纵横向开裂;

(3)路基滑动或边坡坍塌.

(二)高填方路堤的稳定性分析

1.概述

公路路堤的稳定性一般指边坡的稳定性.其稳定性分析常采用极限平衡原理的近似分

析法。

引起失稳的根本原因在于土体内部某个面上的剪应力达到或超过它所能提供的抗剪能

力，使稳定平衡遭到破坏。在软土地基上，评价边坡稳定性的方法可分为两大类。

一类是首先建立土体的本构关系，应用有限元等数值解法，求出土体各单元的应力和

变形,然后通过某些间接的途径来评价地基及边坡的整体稳定性。这类方法的优点是可以比

较正确地模拟土的土性参数，参数测定及分析计算均比较复杂。其最大的缺点是不能直观地

与潜在滑动面及边坡的整体稳定安全系数建立直接联系，缺少一个为工程界普遍接受的合理

评价标准。

另一类方法是直接与潜在滑动面相联系的方法，包括滑移场法、塑性极限分析法、变

分解法和静力极限平衡法等，其中在工程中得到广泛应用的为静力极限平衡法。静力极限平

衡法的基本原理是先假定一个潜在的滑动面，然后通过对滑动面上的滑动土体进行静力平衡

分析，求出作用于滑动面上的法向应力和剪应力，并假定土体符合摩尔-库仑破坏准则，从

而求出滑动面上土体的抗剪强度。滑动面上平均抗剪强度与平均剪应力之比称为该滑动面的

稳定安全系数。假定若干个滑动面，取这些滑动面中安全系数最小的滑动面为最危险滑动面，

其对应的最小安全系数也就是边坡的整体稳定安全系数。

一般路堤，其边坡的长度远大于高度和宽度，而滑坡体沿长度方向的范围是不确定的。

滑坡体两端对土体的滑动虽有阻力，但对土体稳定性的影响目前还很难正确确定。为此，通

常在分析软土地基和边坡的稳定性时，不考虑滑动土体两端阻力的影响，而将其简化为平面

应变问题。

2、影响高填方路堤稳定性的主要因素

(1)路堤自身压缩引起沉降

当路堤填土压实度不足或路基填料为不良土质时，路堤本身会产生竖向压缩变形而引

起沉降。对高路堤而言，即使压实度和路基填料均满足要求，但由于在土中仍存在空隙，在

雨水渗流或毛细水压及上部荷载的作用下产生竖向压缩变形。若这一变形有很大部分在工后

发生，则路面的损坏不可避免。

(2)地基的固结沉降和失稳破坏

当地基为软基、特别是软基较厚时，其固结沉降需要一定的时间才能完成。若面层施

工前，地基固结沉降尚未完成，则其较大的工后沉降就会引起路堤和路面的损坏。对高路堤

而言，软基的概念仅仅是相对的。同样的地基，在低填方为良好地基，但在高填方较大填土

荷载作用下,却可能表现为类似于软基的固结沉降，甚至失稳破坏。为了保证高填方地段路

堤的稳定性，必须了解、掌握相应的地基土物理状态指标及其力学变形指标，并提出相应的

处理方案。

(3)填方体强度不足或填料的不均导致的差异沉降和边坡不稳定

路堤边坡为永久性边坡，为节约土地和资金，将边坡坡率尽量取大值，但这样既降低

了边坡的稳定性，又增加了边坡压实的施工难度。对高路堤而言，尽管填土的足够强度能满

足路基稳定的要求，但路堤边坡潜在的滑动面仍使边坡存在滑动的趋势,特别在雨水渗流或

冲刷的作用下,这一现象更为明显,从而引起高路堤的较