淺析高填方公路路基的沉陷與防治措施

【摘 要】隨著我國公路建設(shè)不斷地發(fā)展，不僅促進(jìn)了我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，還推動了我國城市現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展，并在我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中占有重要的地位。高填方作為公路路基施工中的重要內(nèi)容，具有工程量大、投資多的特點，并對公路工程的整體質(zhì)量具有重要的影響，因此，就需要相關(guān)的施工人員不斷地總結(jié)路基施工的方法和經(jīng)驗，采取有效的措施解決路基沉陷、失穩(wěn)等問題。因此，本文將對高填方公路路基的沉陷與防治措施進(jìn)行分析、探討。

【關(guān)鍵詞】公路建設(shè)；高填方；公路路基；沉陷；防治措施

由于高填方公路路基受到了荷載及自然環(huán)境等多方面的影響，這些因素都會導(dǎo)致路基產(chǎn)生不均勻的沉降、局部沉陷以及整體下沉等現(xiàn)象，以此影響公路的正常使用。在對公路進(jìn)行施工的過程中，高填方常見的巖土層及其主要的物理學(xué)性質(zhì)。為了確保高速公路的使用質(zhì)量以及使用壽命均達(dá)到設(shè)計的要求，就必須對不合格的路基進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚怼?/p>

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(yán)重影響，并且影響到社會的發(fā)展，并且這些病害形成的主要原因是由于公路路基的地質(zhì)未能開展仔細(xì)的勘察，而施工工程路基長期處于露天環(huán)境下，受到外界因素的腐蝕，且自身強(qiáng)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(chǎn)生。現(xiàn)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(shè)計方面的原因

外業(yè)勘測期間未對高填方路段地質(zhì)進(jìn)行布探，對其地質(zhì)構(gòu)造、各種軟弱面的分布狀況不明，從技術(shù)上無法合理設(shè)計，高填方邊坡設(shè)計沒有結(jié)合相應(yīng)填料的種類，也未進(jìn)行穩(wěn)定性驗算，按一般路基進(jìn)行設(shè)計，填料、施工工藝等未作特殊的要求；對擴(kuò)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(xiàn)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(yīng)高于一般路基基底，若按一般路基要求，當(dāng)路基填料不斷增加時，原地基的壓縮變形將導(dǎo)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(jìn)行處理，若遇水浸泡，會引起土質(zhì)松軟，而導(dǎo)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(yán)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(yán)格控制含水量，對同一路段的不同填料沒有嚴(yán)格控制，由于壓實度不足或不均勻且達(dá)不到規(guī)定要求，易導(dǎo)致局部較大的沉降變形。

施工組織安排不當(dāng)，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(jié)，而使路面使用不久就沉陷。

2.4工程質(zhì)量管理方面的原因

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

2.5施工技術(shù)處理方面的原因

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

路基兩側(cè)超寬填筑不夠，路基虧坡，整修時采用“貼補(bǔ)法”，補(bǔ)填土不易與原邊坡土結(jié)合緊密而且難以壓實，整體性差。路基填料選擇不當(dāng)，也是影響路基質(zhì)量的重要因素。

2.6土壓實效果的主要影響因素

（1）土質(zhì)的影響土質(zhì)對壓實效果的影響很大，一般規(guī)律是：土質(zhì)不同，最大干密度和最佳含水量的數(shù)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(yōu)于粘性土，其機(jī)理在于土粒越細(xì)，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(zhì)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(jié)構(gòu)調(diào)整以致密實。目前，關(guān)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(xì)管壓力）使土保持著比較疏松的狀態(tài)或凝聚結(jié)構(gòu)，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(tài)，壓實時土內(nèi)產(chǎn)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(fā)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(dá)到了該壓實功能下的極限值，干密度不再提高；當(dāng)含水量繼續(xù)增加，孔隙中出現(xiàn)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。

（3）壓實功的影響壓實功指施工時壓實機(jī)具的品種、質(zhì)量、碾壓次數(shù)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(yīng)進(jìn)行地質(zhì)補(bǔ)探，掌握其地質(zhì)層理、節(jié)理、斷層及了解有無地下水或其分布情況，并按“規(guī)范”要求進(jìn)行特殊設(shè)計，高邊坡設(shè)計應(yīng)規(guī)定相應(yīng)的填料，如設(shè)計沒有驗算其穩(wěn)定性、地基承載力或沉降量等項目時，應(yīng)向有關(guān)部門提出補(bǔ)做，確保工程質(zhì)量。

（2）路基若通過耕地，施工時必須做填前碾壓，如果有機(jī)質(zhì)含量和其他雜物多而不易壓實，應(yīng)換填土；如果地基為松軟土，通過對原地進(jìn)行常規(guī)的填前碾壓不能滿足穩(wěn)定和沉降要求時，要按《公路軟土地基路堤設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》要求向監(jiān)理工程師提出對軟弱土進(jìn)行加固處治。

（3）高填方路堤的填料。在分層填筑時，應(yīng)按照《施工規(guī)范》要求進(jìn)行，逐層整平碾壓，并按規(guī)范進(jìn)行操作；應(yīng)通過試驗段確定機(jī)具配備、灑水量、適宜的松鋪系數(shù)和相應(yīng)的碾壓遍數(shù)。路堤施工中，各施工層表面不應(yīng)有積水，填方路堤應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況和施工時氣候狀況設(shè)置2%～4%的雙向或單向排水橫坡，及時排走雨水。施工前，應(yīng)先做好截水溝、排水溝等排水及防滲設(shè)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(jiān)理嚴(yán)格遵照有關(guān)規(guī)章制度進(jìn)行，不盲目的趕工期，搶進(jìn)度。施工單位應(yīng)配備完善的施工組織和質(zhì)量檢驗體系，專業(yè)人員持證上崗。在壓實過程中，施工單位自檢人員應(yīng)按規(guī)定的頻率逐層檢查路基的壓實度。

4.結(jié)束語

綜上所述，高填方路基在公路工程項目中得到了廣泛的應(yīng)用。高填方路基的沉陷問題作為公路建設(shè)和使用中的最常見病害之一，由于沒有充分了解到高填方路基沉降產(chǎn)生的原因，導(dǎo)致我國公路建設(shè)中有路面破損、路基沉降等問題產(chǎn)生，經(jīng)常出現(xiàn)橋頭跳車事故，這些問題的存在對嚴(yán)重?fù)p害了公路的使用壽命，因此，要想使公路的工程質(zhì)量和使用壽命得到保障，一定要將高填方路基的設(shè)計和施工工作進(jìn)行徹底落實，提升施工質(zhì)量，避免有交通事故產(chǎn)生，最終實現(xiàn)社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

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