高填方公路路基的沉陷與防治措施的研究

【摘 要】在自然環境的影響和汽車荷載的反復作用下，高填方路基會有一些病害產生，導致路基整體有下沉或局部有沉陷問題產生，對公路的正常使用造成影響。所以，高填方路基下沉原因的分析及運用有效的方法進行處理顯得極為必要。

【關鍵詞】高填方路基；沉陷；防止措施

1.高填方路基的病害形式

高填方路基的病害對車輛的正常行駛造成嚴重影響，并且影響到社會的發展，并且這些病害形成的主要原因是由于公路路基的地質未能開展仔細的勘察，而施工工程路基長期處于露天環境下，受到外界因素的腐蝕，且自身強度有一定的不足，在長期荷載作用下，會有高填方路基的病害問題產生。現階段，常見的高填方路基病害形式主要包括路基下沉、路基的滑動以及路基開裂等問題。

2.高填方路基下沉的原因

2.1設計方面的原因

外業勘測期間未對高填方路段地質進行布探，對其地質構造、各種軟弱面的分布狀況不明，從技術上無法合理設計，高填方邊坡設計沒有結合相應填料的種類，也未進行穩定性驗算，按一般路基進行設計，填料、施工工藝等未作特殊的要求；對擴改建工程，新舊路連接處未按要求作特別處理，留下隱患，可能出現整體下沉或局部沉陷，影響公路的正常使用。

2.2施工方面的原因

原地面未徹底處理：高填方路堤基底承載能力應高于一般路基基底，若按一般路基要求，當路基填料不斷增加時，原地基的壓縮變形將導致路堤下沉。

路基排水方面的原因：高填方地段地面線多位于低洼處，常常積水，尤其是下雨天，使土基常時間浸泡，土基含水量大，排水不良，施工過程中未對路基排水進行處理，若遇水浸泡，會引起土質松軟，而導致承載能力降低、路堤沉陷、路基下沉等。

2.3施工工藝方面的原因

在高填方路堤施工中未嚴格按分層填筑，在同量工作時控制層厚的不均勻，分層碾壓或整平碾壓時未嚴格控制含水量，對同一路段的不同填料沒有嚴格控制，由于壓實度不足或不均勻且達不到規定要求，易導致局部較大的沉降變形。

施工組織安排不當，先施工低填方路堤，后施工高填方路堤，往往高填方路堤施工完成后就立即鋪路面，路基沒有足夠的時間沉降固結，而使路面使用不久就沉陷。

2.4工程質量管理方面的原因

施工過程中，質量與技術方面的管理力度不夠，工地現場人員的責任心不強；技術質量監督力度不夠，施工單位感覺工作量偏大，部分人員憑經驗減少壓實度的抽檢頻率，甚至偽造試驗資料應付檢查；施工現場混亂使工程質量降低，造成施工過程中的隱患，甚至造成大的質量事故，危及了路基的穩定性。

2.5施工技術處理方面的原因

高填方路堤施工中的縱橫向搭接未按規范處理，搭接不正確會導致路基的不均勻沉降而出現裂縫。

路基兩側超寬填筑不夠，路基虧坡，整修時采用“貼補法”，補填土不易與原邊坡土結合緊密而且難以壓實，整體性差。路基填料選擇不當，也是影響路基質量的重要因素。

2.6土壓實效果的主要影響因素

（1）土質的影響土質對壓實效果的影響很大，一般規律是：土質不同，最大干密度和最佳含水量的數值也不一樣，而且分散性越高的土，其最佳含水量值也越高，最大干密度值越低；砂性土壓實效果優于粘性土，其機理在于土粒越細，表面積越大，土粒表面水膜所需的濕度也越大，加之粘土中親水性膠體物質含量較高所致。

（2）含水量的影響壓實的作用是使土塊變形和結構調整以致密實。目前，關于含水量對土體壓實的理論較多，比較流行的解釋是：在松散土含水量較少時，由于顆粒間引力（可能還包括了毛細管壓力）使土保持著比較疏松的狀態或凝聚結構，土中孔隙大都相互連通，水少而氣多，在一定的外部壓實功能下，雖然土空隙中氣體易被擠出，密度可以增大，但由于水膜潤滑作用不明顯，以及外部功能還不足以克服土粒間引力，土粒相對移動很不顯著，因此壓實效果較差；含水量逐漸增大時，水膜變厚、土粒潤滑、土塊變軟，引力減弱，施以外部壓實則土粒移動而擠密，壓實效果漸佳；在接近最佳含水量時，土中孔隙更少連通或不連通，孔隙中的水和氣趨于封閉狀態，壓實時土內產生的孔隙水壓力和孔隙氣壓力減低了擊實功的作用，但這時最有利于土粒受擊實時發生相對移動使土體密實，以致能壓實到最大干密度，或者說，在最佳含水量時，土的密度達到了該壓實功能下的極限值，干密度不再提高；當含水量繼續增加，孔隙中出現了自由水，壓實時孔隙水不易排出，形成較大的孔隙壓力，阻止了土粒的靠攏，所以壓實效果反而下降[2-3]。

（3）壓實功的影響壓實功指施工時壓實機具的品種、質量、碾壓次數或試驗儀器落錘高度、作用時間等，其對壓實效果的影響是除含水量以外的另一重要因素。

3.高填方下沉的防治措施

（1）針對高填方路堤應進行地質補探，掌握其地質層理、節理、斷層及了解有無地下水或其分布情況，并按“規范”要求進行特殊設計，高邊坡設計應規定相應的填料，如設計沒有驗算其穩定性、地基承載力或沉降量等項目時，應向有關部門提出補做，確保工程質量。

（2）路基若通過耕地，施工時必須做填前碾壓，如果有機質含量和其他雜物多而不易壓實，應換填土；如果地基為松軟土，通過對原地進行常規的填前碾壓不能滿足穩定和沉降要求時，要按《公路軟土地基路堤設計與施工技術規范》要求向監理工程師提出對軟弱土進行加固處治。

（3）高填方路堤的填料。在分層填筑時，應按照《施工規范》要求進行，逐層整平碾壓，并按規范進行操作；應通過試驗段確定機具配備、灑水量、適宜的松鋪系數和相應的碾壓遍數。路堤施工中，各施工層表面不應有積水，填方路堤應根據土質情況和施工時氣候狀況設置2%～4%的雙向或單向排水橫坡，及時排走雨水。施工前，應先做好截水溝、排水溝等排水及防滲設施，坡腳避免遭受水的沖刷（排水溝邊緣距路基坡腳不小于2m）。

（4）施工和監理嚴格遵照有關規章制度進行，不盲目的趕工期，搶進度。施工單位應配備完善的施工組織和質量檢驗體系，專業人員持證上崗。在壓實過程中，施工單位自檢人員應按規定的頻率逐層檢查路基的壓實度。

（5）舊路加寬時，清除邊坡上的雜草，并沿舊路邊坡挖成向內傾斜的臺階，臺階寬度不小于1.0m。填方分段施工兩段交接處，則先填段應留臺階與后填段分層階梯搭接，搭接長度不小于2m。半填半挖路段按規范要求設置臺階并分層壓實，提高路堤的整體穩定性。

（6）路基施工應超寬填筑，超寬碾壓。一般較設計寬度每側超寬不小于30cm，以確保邊坡密實；路基虧坡，整修時開臺階，分層填筑壓實，嚴禁貼補，確保路基的整體性和邊坡密實。每層填筑上料前要根據設計邊坡線實地放出路堤填筑邊線。

4.結語

綜上所述，隨著我國公路施工的快速發展，高填方路基施工也在工程項目中得到廣泛應用。高填方路基的沉陷問題作為公路建設和使用中的最常見病害之一，長期以來，由于沒有充分了（下轉第232頁）（上接第216頁）解到高填方路基沉降產生的原因，因此導致我國公路建設中有路面破損、路基沉降等問題產生，經常出現橋頭跳車事故，這些問題的存在對嚴重損害了公路的使用壽命，因此，要想使公路的工程質量和使用壽命得到保障，一定要將高填方路基的設計和施工工作進行徹底落實，提升施工質量，避免有交通事故產生，最終實現社會經濟的快速發展。

【參考文獻】

[1]王瑞甫.高填方路基沉降計算及預測方法研究[D].湖南大學，2003.

[2]時剛，穆青翼，馬靜，王一鳴，李剛.高填方路基施工期沉降分析[J].河南科學，2010，11443-445.

[3]王順興.山區高填路基差異沉降標準和控制技術研究[D].長安大學，2008.