公路路基沉降的形成原因及施工技术

公路路基沉降的形成原因及施工技术

何亚

贵州路桥集团有限公司贵州贵阳550000

摘要：随着我国高速公路大量的建设，尤其是旧路大量的改扩建工程立项、开工，路基的沉降问题也是时有发生。在施工经验不断的积累，好的防治措施现已较为成熟，公路建设者们积累丰富地经验，为公路工程建设质量做好工作。下面就结合作者实际参与的案例工程进行分析，简要的阐述了公路路基不均匀沉降的原因及其措施，以供借鉴。

关键词：公路工程；路基沉降；形成原因；施工技术

前言：公路是线型建筑物，路基作为线型建筑物的主体，其贯穿至公路全线，与桥梁和隧道进行连接。因此，路基是公路工程重要的组成部分。在公路建设迅猛发展及其交通负荷不断的增大下，道路破损的问题也是随之而来，其中路基的沉降问题就是影响路基路面强度和稳定性的一个重要问题，路基作为道路的基础，其不均匀的沉降将直接造成路面的损坏，影响到车辆行驶的速度、舒适性、安全性等，所以，加强对路基不均匀沉降的措施有着较大的社会经济效益。

1案例工程的概况分析

在我参与的AM路段的公路工程项目中，就发生了路基的不均匀沉降，6.5米宽的公路，左右半幅分开浇筑，但是由于回填料压实度不够，左半幅浇筑完成28天通车后，浇筑右半幅，左半幅长期受重车碾压后整体发生沉降，比右半幅低了0.8公分左右，进而造成了路基的不均匀沉降。

2公路工程路基不均匀沉降的原因分析

2.1不良地质条件

一些河谷和水塘地段虽然进行了清淤的处理，但是处理的不够彻底或者是回填的材料控制不当，造成了人为的软土层。在碳酸盐岩的地区，路基下有时分布了岩溶洼地或漏斗，其中沉积物的松软，在行车动载作用下，沉积物的压实和侧向流动、下陷，造成了路基的沉降，在路基修筑其地段的时候，软土层自身的力学性能较差，在附加应力的作用下，将产生固结沉降。

2.2施工中没有严格按照施工规范要求进行

2.2.1填土前的处理。伐树除根、表土处理的不够彻底，或者是路基基底压实度的不够，使得路堤在形成之后，若是杂质腐烂变质，地基便会出现松软、不均匀的沉降。地面的横坡大于1：5的路段，路堤在填筑之前地基没有按照相关规定的要求挖成台阶，填料和地基的结合不良，在荷载作用下的填料极易失稳，而沿坡面的滑移，进而造成了不均匀的沉降。

2.2.2路堤填料的不够均匀。在公路工程的施工中，就填料、级配是难以控制。若是填料中混入种植土、泥沼和腐殖土等劣质土，或者是土中含有没有经过打碎地大块土、冻土等，或者是在填石路堤中的石料规格不一，性质的不均，乱石空隙较大，在一定期限将产生局部明显的下沉。除此之外，填料性质的差异性较大，级配相差甚远。在实际施工中，若是分层碾压的厚度较大，小颗粒的填料与软弱物质便难以进行有效的压实，在长期荷载作用下，回填料便会产生不协调的沉降变形。

2.2.3路基填土压实的不足。第一，路基施工受到了实际条件限制，如果说天气太过干燥，填料限制，局部的路堤填料含水量的控制不到位，土块粉碎的不足等，使得路基压实度的不均匀。一些车道并没有同步施工，在拼接处理不好的时候，其拼接处将产生压实度的不足。第二，在填方路堤的施工中，在路堤施工达到一定高度后，因为施工现场的条件与施工机械限制，路堤的边缘土地通常会存在着压实度不足的问题。第三，考虑施工进度和安全性的问题，使得压实或者是压实作用时间的不够，路基压实的不够充分，使得路基压实度达不到相关的要求。

2.2.4其他原因。比如说路基填料含水量，压实时的松铺厚度及其碾压机具的现在不当，都容易造成路基压实的不足，使得路基土压实度达不到要求，土体中存着着积水，造成了水分的积聚和侵蚀路基，使得路基土的软化或者是因为冻胀的问题产生了不均匀的沉降。

2.3水文气候引起的路基不均匀沉降

第一，气候对路基的不均匀沉降造成的影响。气候是引起路基横向不均匀沉降的主要因素，降雨量较大，洪水和冰冻、积雪等较大，都会造成高路堤的不均匀下沉。

第二，地下水对路基的不均匀沉降影响。在地下水交替的作用下，路基土体中水含量反复的变化，路基内的毛细管张力引起负孔隙水压力达到了相当数值，加上水软化和润滑效益，使得路基产生了横向沉降变形。

3公路路基的沉降防治措施

3.1设计方面

首先，做好地质勘探调查的工作，对路线所经过的地形、地貌、水文地质条件进行详细的勘察，对特殊路基段需要提供出详细地设计资料。其次，路基最小的填筑高度应该保证不因地面水、地下水和毛细水、冻胀等作用影响而降低其稳定性。最后，遵循因地制宜的原则，整体规划和综合考虑的原则，进行路基横纵向的排水设计，避免两侧长期积水造成了路基的浸泡，降低路基承载力。

3.2施工方面

3.2.1做好施工组织的设计工作。合理的安排施工段先后顺序，明确构造物与路基之间的衔接关系，以施工组织设计为依据，结合工程施工现场实际的情况，合理的调配人员和设备，进而保证路基施工质量。

3.2.2做好填土前的处理工作。不良土质、树根、垃圾、地表植被等应该进行清除，换填透水性的材质，尤其是低填方路段应该注意满足路基工作区要求，若是发现了草炭层和裂缝的时候，应该用满足条件的土进行回填，并且按照相关规定进行压实。路堤经过耕地的时候，路堤填筑施工之前应该清楚其表土30cm，因为在表土剥离后基地含水量较高，为了有效的保证基地压实度满足设计的要求，需要进行及时的翻松和晾晒，在最佳含水量的时候进行碾压，达到要求地压实标准。

3.2.3进行路基填筑碾压的工作

路基施工应该进行分层填筑和分层碾压，一般的路段压实厚度不能大于30cm,不同性质土不能进行混填，同一种的土填筑厚度不能小于50cm,路基填筑应该全幅的填筑，一次性的到位，严禁帮宽，对边角的地方可以使用小型的压实机械进行碾压，确保路基压实度满足相关要求。

3.2.4做好排水处理

防止地表水与地下水对路基的影响，土的水稳定性不好，尤其是素土路基与膨胀土的路基对水敏感性更强。这就要求了在路基施工中，注意隔离地表水与阻断地下水对路基不利的影响，地表水主要是经过快排，不积水达到目的，如果加大路基施工横坡，保证临时边沟通畅，若是因为地形的因素造成了地表水不能自然的排除时，应该设置泵站保证路基不被地表水所浸泡，阻断了地下水经过工程设计滤水层、封水层达到其目的，滤水层在施工中和施工后应该保持通畅，避免地下水的上升积聚。

4对已经沉降的路基进行处理

4.1换填处理

对于已经出现沉降的路基区域应该进行挖出，并且逐层的进行台阶状地挖补，采用了较好的级配砂砾土进行逐层的回填，保证其碾压的密实，把具体的压实控制在比原路基高出一到两个百分点。

4.2固化剂的处理

高填路基在产生了下沉现象的时候，若是路基填料更换受到条件的限制，同时需要填筑料总量有限的时候，可以掺入适当比例的固化剂在原填料中进行路基病害的处理，

4.3强夯法

强夯法的处理是由高处把重锤自由落下进而对路基行程了强大振动、冲击力，实现了填土压缩性的降低目的。应用这张强夯法进行路基的加固，能够有效的提升其路基土的承载力，其处理的方法比较适用各类砂性土、湿陷性黄土和碎石土等地质，对难以实施加固的大体积碎石土和配料填方土也可以进良好的处理。

4.4灌浆处理

采用灌浆处理的方法在适当压力标准令水泥浆实现了扩散和固化，使得其充分位于路基孔隙的填筑，进而形成了全新的结石体，提升了路基的强度。

结束语：

总而言之，公路路基不均匀的沉降原因较多，我们需要从工程施工各阶段进行入手，制定出科学有效地防治措施，并且借鉴国内外成功的经验，以减少路基的沉降现象，提升了公路工程的整体施工质量。

参考文献：

[1]刘忠，吴士金.山区公路填方路基不均匀沉降模式及沉降机理分析[J].公路交通技术.2008（03）

[2]张永清.山区高速公路路基差异沉降特性与控制措施研究[D]，长安大学2009.