淺談公路路基沉降控制措施

潘安平

(貴州省三穗公路管理段)

淺談公路路基沉降控制措施

潘安平

(貴州省三穗公路管理段)

主要闡述了墊層法、強夯法以及擠密法三種公路路基沉降控制措施。

路基;公路;沉降;墊層;強夯;擠密

1 墊層法控制措施

1.1 墊層法分類

墊層法可根據所采用的墊層材料分為砂石墊層法、粘性土墊層法和灰土墊層法。

當同時要求提高墊層的承載力及增強水穩定性時宜采用整片砂石(或灰土)墊層進行處理。黏性土墊層法是最為常用的地基處理方法，具體做法是將路基下的土層全部或部分挖出，再將基坑用就地挖出的黏性土分層回填夯實。工程實踐表明，采用整片土墊層法處理地基，施工工藝簡單，處理效果好，機械作業工期短?；彝翂|層法是將石灰與處理范圍內的土按照一定的體積比例(一般取灰土比為2∶8或3∶7混合均勻，然后分層鋪設、夯實成為灰土墊層。

黏性土或灰土墊層法通常適合在1～3 m厚土層的軟弱性土質處理上使用。

1.2 墊層法施工

墊層地基的濕陷變形與墊層的寬度和厚度有著密切的關系。應該根據路基具體情況以及相關工程經驗對墊層的厚度以及寬度進行確定。在同一場地上，當基礎型式、埋深、面積和壓力相同，墊層厚度相同而寬度不同時，浸水后的濕陷量也不同，墊層寬度大的，濕陷量小;反之，則濕陷量大。

墊層底面的寬度B可按1式計算確定

式中:b為基礎的寬度;z為基礎底面至墊層底面的距離;θ為地基壓力擴散線與豎直線的夾角，一般為22°～30°，對素土宜取小值，對灰土宜取大值;c為考慮施工機具影響而增設的附加寬度，一般為0.2 m。

如采用整片墊層，每邊超出結構物外墻基礎外緣的寬度不應小于處理土層厚度的1/2，并不應小于2 m。墊層還應具有一定的厚度，在其置換及擴散壓力作用下可使浸水后地基的濕陷量減小。在消除路基軟弱性時，對矩形基礎，墊層的厚度可采用(1.0 ～1.5)b(b為基礎的寬度);對條形基礎，可采用(1.5～2.0)b。當墊層的其他條件都相同而僅厚度不同時，厚度大的濕陷量小，反之，則濕陷量大。

墊層施工時，應先將處理范圍內的土全部挖出，并打底夯(或壓實)，然后將就地挖出的軟弱性土配成處于最優含水量附近的土料或適當含水量的灰土料，根據選用的夯(壓)實機具，按一定厚度分層鋪土，分層夯(壓)實，直到設計標高為止。在大面積范圍內，可采取分段開挖，分段、分層回填壓實，上、下兩豎向接縫，應錯開距離不小于0.5 m。在施工縫間側0.5 m范圍內應增加夯(壓)實遍數。

2 強夯法控制措施

2.1 強夯法概念及原理

強夯法又被叫作動力固結法，重錘吊起到10～20 m(最高可達40 m)高而后自由下落，對路基上進行不斷的夯實，將其強度進行提高，對路基土體的軟弱性以及壓縮性進行降低。

利用強夯法所產生的沖技能能夠將顆粒之間的土體結構打亂，對土體各種孔隙的分布狀態進行改變，使得土體重新進行排列成為更加密實的結構。

這種方法具有很多優勢，如原理簡單、設備簡易，被廣泛的使用，尤其是在非飽和土的路基加固中使用的最廣，效果也更加明顯，已成為處理地基廣泛采用的一種方法。

2.2 強夯法施工

在進行施工之前，應該根據相關設計要求進行試夯。在試夯過程中，應該對單擊夯擊能、單位面積內的夯擊能、夯實的遍數以及兩個夯點之間的距離進行確定。

對地基進行強夯時，所有的測試工作除孔隙水壓力可以不量測外，其他項目的量測都應按實際需要進行。強夯法的優點是施工簡單、效率高、工期短，其缺點是振動和噪聲較大。

3 擠密法控制措施

3.1 擠密法概念及原理

用機械、人力或爆擴成孔后，填以最優含水量的素土或者灰土并分層夯實成樁的方法稱為(灰)土擠密樁法。在成孔和夯實過程中，使距樁周一定距離內的天然土得到擠密，從而消除樁間土的濕陷性并提高承載力。

土樁或灰土樁法適用于地下水位以上且土的飽和度Sr＜65% 的地基。土樁適用于以消除地基土的軟弱性為主要目的的軟弱性地基，而灰土樁則適用于以提高地基承載力為主要目的的人工填土地基的處理。

3.2 擠密法施工

擠密孔的孔位宜按正三角形布置，一般樁孔的直徑為300～600 mm，孔底在填料前必須夯實。對非自重濕陷性黃土地基一般合適的處理深度為5～15 m，其處理范圍應為每邊至少超出基礎邊緣0.25b(b為基礎寬度)，并不應小于0.5 m。對需要處理的地基，其處理范圍宜取每邊超出基礎邊緣 0.75b。不應小于 1.0 m。

(灰)土樁的施工程序可分為樁孔定位、樁孔成型、樁孔夯填。樁孔成型可采用沉管、爆擴和沖擊成孔3種方法。含水率ω＜10%或ω＞23%的地基土不宜用爆擴擠密。

擠密法施工應注意兩個問題。

(1)地基土含水率的影響

地基土含水率是灰土擠密樁加固效果的關鍵。含水率太小將難以成孔;含水率太大樁管拔出后，宜產生縮頸坍孔現象，造成樁徑減小，灰土填料下不到孔底，夯錘下不去，難以夯實。根據施工經驗，土的含水率在14% ～22%時，擠密成孔的效果好，當含水率超過25%時，效果不好，因此不采用灰土樁擠密地基。

(2)時間效應

時間對灰土的強度影響很大，隨著時間的推移，強度逐漸提高，國內有關資料表明:灰土在齡期120 d時，可達到極限強度;30 d可達到極限強度的55.3%;60 d時可達到極限強度的81.6%，以后逐漸增長。

［1］吳剛.劉干斌.開前正.軟土地區道路病害原因分析及防治措施［J］.公路交通技術，2009，(4):45－46.

［2］李海紅.強夯處理濕陷性黃土的應用［J］.科技情報開發與經濟，2006，(20):12 －13.

［3］趙慧敏.祈中強.有關客運專線路基沉降控制問題的研究［J］.科技信息，2009，(35):78 －79.

U416.1

C

1008－3383(2014)04－0027－01

2013－11－19

潘安平(1971－)，男，貴州黃平人，工程師，從事公路與橋梁方面的工作。