淺議高速公路路基沉陷的影響因素及防治措施

摘 要：進入到新世紀以來，隨著我國國民經濟水平飛速的發展，我國高速公路的施工建設工作也得到了快速的發展，公路工程是我國公路交通行業的重要組成部分，近些年來，隨著我國公路交通運行量的不斷增加，同時其還經常受到自然因素和人為因素的侵蝕和破壞。高速公路在施工階段經常都會有高填方路段以及半填半挖的路段，因為施工等因素的影響以及高速公路投入使用一段時間后，很多路段都會出現不同程度的沉降，局部的沉降量也是很大的，這也就導致了高速公路路堤滑移以及路基沉陷等病害的發生，嚴重的影響了高速公路的使用性能以及服務質量。文章

1 高速公路路基沉陷的概念和影響因素

1.1 高速公路路基沉陷的概念

高速公路路面最重要的組成部分就是路基，而路基也是與路面共同承擔車輛的荷載的，因此要想保證高速公路路面具有足夠的平整度和穩定性，路基就必須具備足夠的穩定性和強度。路基的沉陷和變形作為高速公路工程中比較常見的兩大類病害，對于高速公路的運行效率以及使用性能是有著較大的負面影響的，所以從高速公路的施工階段，特別是在處理軟土路基的工作中我們必須高度的重視，對于影響路基的穩定性和強度的種種因素進行深入的研究和綜合的分析，并且還應制定具有針對性的防治措施，從而保證路基的穩定性和強度。

1.2 高速公路路基沉陷的影響因素

（1）填土的因素。在我國高速公路的建設路段，填土的厚度通常都是比較大的，所以側向的約束能力就會較強，而一旦土體的抗剪強度下降，那么土體就會容易出現軟化現象。這樣在外力荷載的作用下，軟粘土就會出現徐變的現象，土顆粒隨之側向移動，慢慢的越過了擋土墻，而最后導致的結果就是路基側移甚至是路面沉陷。（2）填料的因素。高速公路路基填料一般情況下都是由碎石和灰渣組成的，顆粒大小參差不齊，厚度的分布也不平均，孔壁上部還伴隨有塌孔以及滲水的現象，而下素填土通常也都含有姜石和植物根系。正是由于填料的這種較差的力學性能，導致其厚度和壓實度也會不佳，也就降低了地基的承載能力。所以在外界車輛的荷載作用下，很容易破壞路基的結構強度的極限，降低其路面強度，從而導致路基沉陷現象的發生。（3）水的因素。在高速公路的建設路段，很多區域都是長時間降水之中的，而本身路基的排水能力就很差，一旦大量的雨水無處排除，積水就會下滲，通過中央綠化帶以及裂縫等設施深入到路基內部，上部土壤的含水量就會遠遠的大于下部土壤的含水量，這樣在外界荷載和降水的作用下，土壤中會產生反復的拉應力，土體結構遭到嚴重破壞，就會出現塌坑和不均勻沉降的現象。（4）車載的因素。車載的因素主要針對的是高速公路在竣工完成投入使用后，隨著高速公路交通量的不斷增加，超載中車輛的數量也會不斷上升，由于高速公路路基下部的填土通常都是些空隙率較大并且滲透性能良好的材料，這樣在高速公路自重荷載以及外界車載的作用下，路基下部填土的空隙率就會下降，密實度上升，從而導致路面沉陷現象的發生。

2 高速公路路基沉陷的防治措施

2.1 灌漿法

因為高速公路路基中土壤具有較大的空隙率，因此就可以選擇灌漿法來防止高速公路靠山路段的路基出現沉陷的現象，在對路面以下的路基進行灌漿的過程中，應采取每次灌少量漿但可以充分灌漿的方法，操作時應嚴格的控制灌漿的進漿量和壓力，采用灌漿法時應注意以下四個方面的內容：

2.1.1 鉆孔。在鉆孔時，首先應鉆孔機與孔位準確對位，孔位的偏差應控制在0.25m的范圍內，鉆孔的偏斜率也應當小于0.3%。在已經確定的可處理的范圍內，選用梅花型的方式進行布置，間距為4.0m×4.0m，路邊緣布置一排孔，路面中間布置兩排孔，在距離路堤一側間距為2.5m的位置處由路邊緣開始再布置一排孔。孔型均采用垂直孔，孔徑為80mm，當鉆孔機器達到了設計文件中所要求的鉆孔深度時，應立即插入硬質的PVC塑料管。在塑料灌漿的管壁上還應鉆有小孔，上部2.0m的范圍內是無孔管，最后再用由水玻璃混合料、水泥以及水組成的泥漿進行封孔的操作，當封閉的泥漿凝固后，就可以進行灌漿的操作了。

2.1.2 漿液配合。充分參考施工現場的實際情況以及施工單位的吸水率等因素，漿設計單位所設計的漿液配合比調整為更加合適的現場配合比。漿液通常選用水泥粉煤灰漿液，水灰比為0.5，水粉煤灰比與漿液配合比的比值為1：4，水泥則選擇復合硅酸鹽水泥，灌漿封口的深度最好大于1.5m。當使用普通的攪拌機進行機械攪拌時，時間應多于3分鐘，當對漿體攪拌均勻后，應立即進行篩網過濾的操作。水泥漿從制作完成到使用完成的時間應控制在4小時以內，在穩定灌漿結束后的30分鐘內方可以終止灌漿的操作。

2.1.3 灌漿的準備工作。在準備階段，應做好對儀表、灌漿材料、機械器具以及管路等的試驗和檢測的工作，采用單管灌漿法進行操作，并且一旦操作開始就應連續進行。當灌漿的過程中出現了跑漿等違規現象時，應馬上停止操作，當漿液完成凝固后才可以重新進行灌漿。

2.1.4 操作中的常見問題。灌漿過程中經常會出現漿液外露和冒出的問題。當操作中出現了路堤坡面冒漿的問題時，應立即停止操作，然后用編織袋堵住冒漿處，為防止雨水等流入坡體，還應用漿液將路肩裂縫封閉。經過24小時后，方可再進行補充灌漿。而當操作中出現了串漿的問題時，應立即停止鉆孔的操作，這么做的目的是為了盡可能的減少鉆孔震動對其的影響，然后在對串漿孔進行簡易的封堵，之后再多個孔輪流的進行灌注的操作，每個孔的灌注時間應控制在10分鐘的范圍內，這樣就能夠很好的預防封堵孔內漿液凝固的現象的發生。

2.2 換土復填法

當高速公路路基工程的土質不符合規范標準時，而路基工程出現沉降現象的深度不深并且面積也不是很大時，建議采用這種方法。采用此方法時，應先將原來路基出現沉降現象的所有填土挖除，用符合規范標準的新的填土替換。通常情況下，我們在選擇新的填土時應選用塑性指數符合要求并且級配較好的亞粘土，當采用換土復填法進行施工時，回填土的挖補面積應是適當擴大的，由上至下的進行逐層填挖的操作，填挖的形狀應為臺階狀，當填挖完成后應進行碾壓密實的操作，碾壓密實的強度必須要大于原來路基壓實強度的2%。

通過以上的論述，我們對高速公路路基沉陷的概念和影響因素以及高速公路路基沉陷的防治措施兩個方面的內容進行了詳細的分析和探討。近幾年來，我國相關部門對于高速公路工程的建設工作越來越重視，而路基沉陷以及路堤滑移等常見病害對于高速公路的使用性能以及服務狀況是有著嚴重的影響的，我國高速公路路基的沉陷的預防和治理的技術還不夠成熟，與發達國家相比也還有一定的差距，在路基沉陷工程的治理工作也確實是存在著一定的問題和缺陷，這就要求了我們必須不斷的總結經驗，認真研究分析過往的工程實例，找到最具針對性并且最為合理的路基沉陷的防治措施，從而將路基沉陷等高速公路常見病害的發生概率降到最低，真正的保證高速公路的通行能力和服務質量，促進我國高速公路行業的快速發展。

參考文獻

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