探討防治公路路基沉陷的解決措施

摘要：公路橋涵橋頭出現跳車現象，主要的原因是路基不均勻沉陷，這已成為公路建設質量常見的通病，尤其出現最多的路段是濕陷性黃土路基，沉陷不均勻的現象尤為突出。這嚴重影響到公路行車舒適和人生安全，同時也消耗了大量國家建設資金，損害了公路的社會形象。因此，橋涵處跳車，這一公路質量通病已引起了公路建設者和施工者的重視，解決這一公路通病已成為一件刻不容緩的大事。

關鍵詞：病害原因 防治措施 施工方案

1 路基不均勻沉陷病害出現的原因

公路橋涵處跳車現象的發生主要原因是橋涵沉降與路基沉降的不均勻所導致的。橋涵為剛性結構，它對地基的承載力要求比較高，所以沉降緩慢、沉陷量小，而路基填方為柔性結構，沉陷量相對橋涵比較大。從中可以看出，造成橋涵與其兩頭路基沉陷明顯不一，形成錯位臺階，產生跳車現象。另外，在不同路基填筑路段，填筑的高度不同、土質不同、沉陷量不一，也會形成跳車現象造成路面破壞、車輛通過能力降低、養護工作困難等局面。

2 解決問題的思路

路基沉陷產生的根本原因在于路基與橋涵、不同路基填筑段沉降。因此，解決問題的關鍵在于解決路基的不均勻沉降，要使橋涵與路基或不同路基段的沉降趨于平衡或基本平衡狀態(即呈現連續沉降狀態)。解決這一問題最好有效辦法是使路基與橋涵連接處形成合理過渡路段。

3 防治公路路基不均勻沉陷原則

防治公路路基不均勻沉陷應遵循“因地制宜，選擇合理，預防為重，治養結合”的綜合防治為原則。因地制宜即根據各個公路特點，據實際情況出發并加以解決；選擇合理即按設計工程和施工中以合理處治方案為準：預防為主就是在公路建設能提前預見問題，采用合理的工程技術措施進行防治處理：治養結合是指采取『必要的防治措施不一定能做到一勞永逸，還需采取必要養護措施。

4 針對公路路基不均勻沉陷防治措施

解決公路路基不均勻沉降方法較多，對不同類型橋涵應對其所處水文、地質、地形條件都要進行綜合分析，采用行之簡便、經濟合理、行之有效的防治措施，但無論采取哪種處理措施，都應嚴格遵守《規范》及設計施工方案都是防止路基不均勻沉陷首要前提條件。在路堤填筑施工過程中，首先應嚴格按照分層法進行施工，即是分層攤鋪、分層碾壓、分層檢測的程序進行。分層攤鋪松鋪厚度和壓實厚度應根據土質類別、壓實機具功能、碾壓遍數等經試驗確定，最大松鋪厚度不宜超過設計及《規范》要求。如填層過厚，則填層底部達到壓實要求時，填層頂面必然超強，填層頂部達到壓實要求時，填層底面必然不足。每層填料攤鋪后應嚴格用平地機或推土機配合人工整平，確保壓實均衡。此外，每層填料應嚴格用同一種土質填筑。不同土質填筑路堤時，不合理的填筑工藝會引起土質路基出現不均衡沉降、水囊現象和不穩定的滑動面。因此，不同土質不得混填，每種填料層累計總厚也不應低干設計及《規范》要求。橋涵背后填土土質應盡可能使用砂類土或滲水性土，因為砂類土或滲水性土具有在浸水時不產生膨脹，且較易壓實、沉降量小等特點，在路基使用過程中不易發生跳車現象。

分層碾壓時應盡可能采用同一種碾壓工藝，按照合理的碾壓方法和碾壓遍數能得到均衡的壓實度。此外，用于路基填筑土質的含水量應均勻，保證土質含水量在最佳含水量±2％之內，以求得到均衡的壓實度，這對減小路基不均勻沉降十分重要。此外，填挖結合部及半填半挖路基結合部要嚴格按照設計及《規范》開挖臺階，開挖臺階是保證路基填土土體穩定和結合良好的有效手段。臺階寬度不宜小于1m，且應用小型夯實機加以夯實，臺階應平順，以保證壓實機具能碾壓到位。以下是防治路基不均勻沉降的幾種措施：

4.1換填砂礫或灰土 砂礫及灰土具有水穩性好、易壓實、壓實后沉降量小等特點。因此，用其作為橋涵臺背填料可以起到過渡作用，使橋涵沉陷與路基沉陷呈現連續性，從而可以避免橋頭跳車病害的發生。此外，砂礫或灰土用于不良地質路段基底處理，其效果也十分明顯。

4.2高強度塑料土工格 高強度塑料土工格柵是一種新型土工材料，它具有強度高、尺寸穩定性好、耐腐蝕、適應溫度范圍廣、優異的老化性能等特點。高強度塑料土工格柵有連續加工成型的菱形、六角形、方形等多種網孔形狀，其抗拉強度可達250N以上，因此其具有抗拉強度高、耐沖擊性、尺寸穩定性好的特點；其次，高強度塑料土工格柵具有耐酸堿、鹽等的腐蝕能力，同時對大氣、土壤微生物呈惰性，能抵抗所有菌類的侵蝕，并不受老鼠等的侵害，因此其可以適應任何土質；再次，新型塑料土工格柵在常溫狀態下可保持其性質穩定，即使在較高溫度下其尺寸變化率也很小。因此。它可以適應任何地區的路基施工；此外，新型塑料土工格柵在加工過程中添加了抗氧化劑等材料，它在日光照射非常強烈的情況下，其性質也不受影響，在露天情況下可使用15年以上，地下壽命可超過25年。此外，它還具有重量輕、搬運方便、易于安裝等特點。由于新型塑料土工格柵所具有的以上特點，在公路路基填筑過程中將其填筑于路基之內，可以起到防止軟土地基的不均勻沉降作用，使路基在沉陷過程中起到連續過渡的效果。其主要原理就在于塑料格柵夾鋪在路基黃土中，在外力的作用下，網孔中的土柱形成嵌鎖閉合又互相影響的群體，這種單元區域限制阻礙了填土顆粒的自由運動，改變了填土的受力狀態，土體塞入網孔之中形成的張力有利于路基施工的填土壓實均勻與動荷載向周邊的傳遞。這樣就會提高路基的承載能力，減少或消除包括沉陷在內的病害發生，格柵在路基土中起到了加筋網格骨架的作用。

5 工程實例

國道主干線某公路是霍爾果斯至連云港的組成路段之一，也是國家“九五”重點建設項目之一。由于該公路所處的特殊地理位置及地質特征，在施工建設過程中，對橋涵臺背橋頭跳車病害作了重點防治。現將該公路橋涵臺背不均勻沉陷的幾種防治措施介紹如下：

5.1主要概況及地質特征該公路位于甘肅省境內，地質構造復雜，它地處隴西黃土高原梁峁及河流階地地帶。該區黃土覆蓋較厚，且均為濕陷性黃土。新構造運動主要為地殼相對上升運動，形成發育的黃土溝壑系統。該區域年平均氣溫660C，年平均降水量4116mm，降雨集中在7-9月，占全年降水總量的58％左右，年平均蒸發量為13141mm，是降水量的3倍多，地表植被少而稀疏，覆蓋率不足10％。

5.2防治措施根據不同部位橋頭跳車出現的概率及危害程度，該公路主要分蓋板明涵、蓋板暗涵及橋梁三類，分別按不同方案作了處理。

5.2.1蓋板明涵防治措施 蓋板明涵處是公路路面產生跳車的主要部位之一，該公路當涵頂填土為0≤h≤1m時，均按蓋板明涵進行防治。

5.2.2蓋板暗涵防治措施蓋板暗涵對路面產生的變形不大，因此，跳車現象不明顯，但如果處治不當也可能會出現有害變形。這公路對于涵頂填土高度大于3m的暗涵未作處理，填土高度工程伸縮縫處跳車也應引起我們的重視，在設計或施工中注意選用結構合理，能適應三維方向變形的伸縮裝置。

6 處理防治效果評價

該公路自從分段通車以來，經過近幾年來運營過程中，根據現場調查分析、車輛司機信息反饋，各行車道路段道路平坦、行車舒適，路基無顯著不均勻沉降及跳車現象發生，隱患消失。路基不均勻沉降防治起到了明顯的效果。