淺談高填土路基下沉的預防及處置

摘要：在施工過程中或施工完成后，高填土路段經常出現(xiàn)路堤整體沉降或局部沉陷，導致路面破壞，路基的使用性能大大降低。本文就高填土路基產生下沉的原因進行分析并簡要介紹預防治理方法。

關鍵詞：壓實度 含水量 路堤 路基 下沉

我局多處施工均地處東北平原，而平原區(qū)修筑的高等級鐵路路基填土高度很多都超過4m，因此不可避免的出現(xiàn)了高填土路基產生下沉的情況，嚴重的制約了施工的進度，影響了施工的質量。后期我局各項目部對其進行了技術攻關，本文就高填土路基產生下沉的原因及預防治理方法進行淺析。

1 高填土路基下沉的原因

1.1 路基的壓實度不夠

1.1.1 施工隊伍素質不高，碾壓時未嚴格根據要求的厚度進行。

1.1.2 進行路基施工時，因含水量控制失利，路基的碾壓不能滿足要求的壓實度。如選用的填料為亞砂土時，其水分較快的蒸發(fā)，夏季施工如果不及時碾壓，就不能滿足要求的壓實度。

1.1.3 因通道和橋臺的兩側的回填部位較狹窄，碾壓時不能使用壓路機，導致壓實度與要求不相符，加之剛性構造物與柔性填土銜接處穩(wěn)定性及強度均有較大差別，致使通道和橋臺兩側的路基下沉。

1.2 路基自然沉降時間短

1.3 排水不當

進行施工時，應注重排水環(huán)節(jié)。在雨季，為趕工期造成水排不盡就需繼續(xù)填筑，使局部發(fā)生翻漿，進而引發(fā)路基的沉降。

2 主要防治的方法

2.1 施工方法隨填料的不同而做出相應的調整。高等級的鐵路填方路堤，因其較大的土方量，土源分散且較多，所以土質也較復雜，如果施工方法都一樣，則不能取得預期的施工效果。

2.1.1 細粒砂性土作為路堤填料的施工

細粒砂性土的塑性小，天然含水量不高且水分易蒸發(fā)，碾壓時成型困難。經試驗，其液限為WL=20-32，塑性支書為1p=6-11。而實試驗表明：干密度的擊實曲線和細粒砂性土的含水量較平緩，適宜壓實，含水量需求多。細粒砂性土具備很好的滲透性，用于雨季施工最為適宜。進行施工時，細粒砂性土的壓實功能及含水量都很大程度上影響到壓實效果。試驗表明：同一種土密度越高，施工時以確保含最佳含水量為前提，壓實功能的提升便成為一重點，經檢測，運用此法要確保細粒砂性土與要求的壓實度相符較困難。振動壓路機工作過程中，用快速連續(xù)沖擊作用于地面，每沖擊一次便對土壤產生一個壓力波，運動狀態(tài)下，實際已消除了土壤顆粒間的內摩擦，運動狀態(tài)下，顆粒能在土體內找到最低的位置。進行壓實施工時，往往一個非的參數將功和能量傳至材料。此參數主要表示當要求與某一壓實度最小值相符時，每單位體積所需能量的最小值。進行施工時，若靜碾壓所需能量多于振動壓實非粘性材料，對粘性土壓實過程中，靜碾壓及振動所需的能量都很多，這說明砂性土采用振動碾壓取得較好的效果。經試驗檢測后得知，因振動壓路機激振力的傳遞，施規(guī)定求的碾壓范圍為25cm一層，壓實較低，有較高壓實度的土層在15cm以下，而二次檢驗表層以下的填土層，發(fā)現(xiàn)其壓實度有了5%~15%的提高，同時70%的檢測點壓實度在100%以上，重新標準擊實試驗對以上數據做了證實，這說明若路基填料細粒選用砂性土，覆土碾壓可被應用。細粒砂性土用作路堤材料只要采用一定的技術措施，這在技術方面是經濟可行的，只要施工方式及壓路機具選用得當，便可加快雨季施工進度，便于施工，且較易滿足要求的壓實度。

2.1.2 粘性土作為路堤填料的施工

①粘性土具備較高的C值（土的粘聚力），且塑性很好。很大程度上粘性土的含水量關系到粘性土的工程性質。當土由很濕逐步變干時，其多種物理狀態(tài)就表現(xiàn)出來，土也就具備了多種工程性質。因此，碾壓施工中至關重要的一步是將粘性土的含水量控制在最佳含水量上下，以此為基礎選用適宜的壓實機具，再對碾壓速度及遍數合理的掌握，就能與要求的壓實度相符，確保路基的穩(wěn)定性及強度。一般來講，粘性土作為路基的填料選用的合適的碾壓工序為：拖拉機排壓兩遍→刮平機刮平一遍→18T光輪壓路機碾壓三遍→重型振動壓路機振動兩遍。

②壓實工序中填料的路基選用粘性土，其厚度較大程度上影響壓實效果，一般的壓實厚度不超過25cm。

③若路堤填方材料選用潮濕粘土，一般其含水量高于最佳含水量，即使已將空隙率減到最低數值，但仍無法確保其壓實度。使高含水量粘土特性得到改善的一種方法是石灰穩(wěn)定法，試驗表明，此種材料的壓實效果較好。

④結論：若路堤填材選用粘性土，其壓實厚度要薄，壓實功要足夠大，且要對含水量準確的控制，當滿足要求的壓實度時，其強度較高。

2.2 橋涵兩側高填土下沉的防治：因橋涵兩側的特殊的地貌狀況，易積水且施工難度較大，造成填土沉降，進行施工時，可從以下幾方面著手解決：

2.2.1 地基處理。橋涵來年觀測地表雜務清除至干凈，填前排水工作及壓實需到位，使壓實度滿足要求的數值。承載力需比設計大。結構物開挖的基坑選用的回填填料應為高強度且具備較好的抗水性的碎石類，進行夯壓時采取打夯機具和小型壓實機械，對碾壓及填筑質量嚴格控制，填筑時應開好臺階。若結構物在軟土沉降區(qū)，須按照實際狀況進行特殊處理，選取換填沙礫及粉噴樁等處理臺背的方式較為適宜。

2.2.2 臺背填土。填料的選用：鑒于填料和臺背較大的物理性能差異，如果將一段半剛性材料設置于兩者之間，相對的使剛柔能漸變過渡，可防止臺背填料集中沉降。若填筑時選用混合型填料，如、石灰穩(wěn)定土、石灰穩(wěn)定碎石土及水泥等，會取得較好的抗沉降效果。確保臺背填土質量：填筑施工過程中若選用無機結合料，其壓實厚度在15cm以下為宜，壓實設備選用得當，以確保壓實度。臺背填土與路基銜接處應開臺階，臺階開至路基壓實處。盡量保證臺背填土與路基同步施工，以便提高臺背填土的施工質量并使其有一定的沉降期。

2.2.3 避免水的侵入。排水、橋涵等結構物處填土，進行施工時應避免雨水流入，可采用水泵排除已有積水硬挖溝。設盲溝排出地下水滲水。若填筑過程中必須選用非滲水土，應將橫向盲溝設置在上面。

3 結束語

通過嚴格控制路基碾壓的壓實度，解決好排水問題，選擇更適合的填土材料等手段，高填土路基的下沉問題得到有效控制，極大的保證了我局工程的施工質量。