道路工程路基沉降的原因及其處理方法淺析

吳棟

摘 要：影響道路路基穩定性的因素較多 ，但路基穩定的主要問題是路基的總沉降變形。本文分析造成路基沉降的部分原因，并采取切實有效的措施避免或減小路基沉降的發生。

關鍵詞：路基沉降；沉降防治措施；縱向裂縫

中圖分類號： U416 文獻標識碼：A

路基不均勻沉降必然會引起路面凹陷、裂縫、出現臺階等不良現象，不僅難以滿足汽車高速行駛及行車舒適性的要求，而且還會增加汽車的燃料消耗和輪胎磨損，甚至危及行車安全。

1路基沉降的原因

1.1 路基自身的沉降

1.1.1《公路路基施工技術規范》要求壓實度一般為93%～96%范圍，施工過程中實際達到的壓實度基本也就在范圍附近，這也就是說在標準擊實功下，路基填料存在著4%～7%的空隙率，理論造成路基自身還有4%～7%的沉降空間。這部分沉降是路基在滿足規范要求的壓實度前提下產生的沉降，即合格路基產生的沉降。但遇到路基合格沉降與路基回填深度較大，且難以實現均勻壓實，匆忙施工后期便會因沉降不均勻而出現臺階。

1.1.2 填方土體前期固結壓力小于自重應力和各種附加應力之和，也就是說當標準擊實的擊實功小于土體自重應力和各種附加應力之和時，則在此荷載作用下就會發生二次沉降變形。這些附加應力主要來自以下幾個方面：車載，尤其超載情況；含水量變化造成土體容重的改變；地下水位升降而導致浮力作用改變；土體飽和度改變引起的負孔隙水壓力改變。這些附加應力引起土體中有效應力改變，從而導致土體發生壓縮變形。

1.1.3 路基沉降時不僅會發生豎向變形，而且還會發生側向變形。目前采用的地基沉降計算方法是假定側向完全受限，僅有豎向變形，實際路基土中存在有側向變形，這種側向變形會促進路基沉降的發生。

1.2地基承載力引起的路基沉降

1.2.1地基承載力不足造成的路基沉降。當地基承載力不足時，在路基荷載作用下，會發生塑性變形，引起路基沉降?，F《公路路基施工技術規范》只對路基基底填前地表處理的壓實度，做了明確規定，要求不小于90%，而未對路基基底承載力做明確要求。一般做法，若基底有軟基出現，則挖除換填，或采取其他措施，若非軟基地段，則僅要求基底壓實度滿足規范要求即可。但在實際施工時，對于軟基的界定并沒有一個明確的標準，容易引起實施上的分岐，或過度處理，或處理不徹底而留下質量隱患。如果能通過對地基承載力指標有一個具體的規定，則不僅有利于標準化施工，更有利于質量控制。

1.2.2 地基承載力滿足要求造成的路基沉降。一般認為只要地基承載力滿足要求，路基就不會沉降。根據物體只要受力就會產生形變的原理推斷，即使地基承載力滿足要求，路基仍然會發生沉降，這時產生的沉降理論上為彈塑性變形，但由于是長期荷載，這種沉降也是長期的不可恢復的，只是這種沉降相對于總沉降量較小而已。

2 減小路基不均勻沉降的措施

綜合所述，路基沉降有自身性質上的原因，也有施工上的原因，下面針到不同的原因，進行逐一分析。

2.1 路基填料引起的沉降1.1.1條，也就是合格路基產生的沉降，也是路基發生沉降的主要原因。可通過在符合規范的前提下再好中求優，特別對于高填路基更要提高壓實度標準。盡量通過提高路基壓實度而減小填料空隙率，從而減小路基的沉降。這種沉降不可避免，只有對路基留足工后沉降期，待其沉降穩定后，再進行路面施工。

2.2 路基填料引起的沉降1.1.2條，雖然提高標準擊實的擊實功可以減小路基沉降，但提高壓實功要在合理、經濟的前提下，充分考慮施工工藝和性價比等因素。對于同一類土，其最佳含水量隨著壓實功能的加大而減小，而最大干密度則隨壓實功能的加大而增大。當土偏干時，增加壓實功能對提高土的干密度影響較大，偏濕時則收效甚微。故對偏濕的土企圖用加大壓實功能的辦法來提高土的密實度是不經濟的，若土的含水量過大，此時增大壓實功能就會出現“彈簧”現象。另外，當壓實功能加大到一定程度后，對最佳含水量的減小和最大干密度的提高都不明顯了，這就是說單純用增加壓實功能來提高土的密實度未必合算，同時壓實功能過大還會破壞土體結構，使效果適得其反。此種沉降一般可通過合理確定擊實功，必要時增加強夯，采用水穩性良好的透水性材料等措施減小沉降。

2.3 路基填料在長期荷載的作用，會發生側向變形，這種側向變形是不可避免，對于這種變形會隨著時間逐漸減小，直至消失。為不使路基變形而影響路面結構，只有對路基留足工后沉降期，或超載預壓、反壓護坡道、超寬填筑等方法使路基先進行大部分變形后，再施工路面。

2.4 地基承載力不足引起的沉降，是路基發生沉降的主要原因。對于這種沉降的發生，處理起來并不起，但如果已形成質量隱患后，治理起來則難上加難。所以，一定要從加強地基處理和承載力檢測入手，確保地基承載力滿足要求。在施工前，應分別對不同路基填土高度合理確定其對應的地基承載力，使地基處理有標準可依。承載力可通過動力觸探儀、承載板、彎沉等多種指標進行地基承載力檢測。施工過程中，為操作方便多采用動力觸探儀進行承載力檢測，但應采用承載板進行驗證。地基處理一般用彎沉檢測較少，但筆者認為地基彎沉檢測是也是一種可靠、方便的檢測方法，在施工過程中可以和動力觸探儀同步采用，互相驗證。

對于承載力不足路段，處理一定要果斷徹底，一般對于3m以內的軟基可通過砂礫換填，大于3m的軟基應通過增加碎石樁、水泥攪拌樁等方式進行加固處理。

2.5地基承載力滿足要求造成的路基沉降，這種沉降相對于其它幾種沉降一般較小，但并不是沒有，所以也不能輕視，一般可以通過加強填前碾壓如強夯、沖擊碾壓等方式，盡量減小此類沉降。

結語

路基沉降是影響路基路面強度和穩定性的一個十分重要的問題，而且形成路基沉降一般是多因素疊加造成。施工時，應綜合多種因素，全面分析治理，并采取切實有效的措施，以減小路基沉降的發生。

參考文獻

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