公路路基沉陷處理新方法探討

吳躍祖

摘 要：隨著社會的飛速發(fā)展，近些年來，我國交通事業(yè)的發(fā)展速度也逐漸加速。而交通事業(yè)基礎(chǔ)之一的公路建設(shè)，其變化程度也非常巨大，在建設(shè)及運(yùn)營過程中，避免不了會有各類問題產(chǎn)生。本文就公路路基沉陷問題加以研究分析，提出新的處理方法及新的思路以供參考。

關(guān)鍵詞：公路；路基沉陷；處理；新方法；新思路

就目前而言，我國在不斷地進(jìn)行公路建設(shè)，在建設(shè)公路的項目中會遇到各類問題，如半填半挖或是高填方路基情況。倘若在施工時沒有采用良好的措施對問題進(jìn)行處理，則非常容易出現(xiàn)路基沉陷的問題，這個問題不僅僅會出現(xiàn)在施工過程中，甚至?xí)霈F(xiàn)在后期投入使用之后，這樣會造成很多安全隱患，同時使公路的耐久性受到影響。因此，制定有效的防控公路路基沉陷措施顯得尤為重要。本文就該問題進(jìn)行研究，具體如下。

1 公路路基概念

公路路基是公路的基礎(chǔ)，它的建設(shè)是根據(jù)相關(guān)技術(shù)要求以及設(shè)計規(guī)范來完成的。在公路的整個構(gòu)造當(dāng)中，路基是十分重要的一部分，它在承載交通荷載的同時，也承擔(dān)著路面自身的荷載。因此，應(yīng)力、應(yīng)變等容易影響路面的整體剛度以及強(qiáng)度，路基沉陷則是受影響之后所導(dǎo)致的最常見的現(xiàn)象。

在公路項目建設(shè)時，路基施工質(zhì)量的控制非常重要。只有確保路基的質(zhì)量良好，才能確保公路的整體質(zhì)量以及通行的安全性。對路基的質(zhì)量影響的因素很多，如施工監(jiān)管、施工技術(shù)、施工環(huán)境、設(shè)計以及材料等。所以說，公路路基的處理技術(shù)十分重要，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)將各類因素綜合起來，制定科學(xué)合理的技術(shù)方案及措施，確保路基具有良好的穩(wěn)定性以及足夠的強(qiáng)度和剛度。

2 公路路基沉陷的預(yù)防

2.1施工前做好準(zhǔn)備工作

能夠?qū)仿坊a(chǎn)生影響的因素有很多，比如車輛的通行情況以及氣候、地質(zhì)條件等。在公路建設(shè)施工時，假如說經(jīng)常發(fā)生暴雪、暴雨等災(zāi)害，這樣的自然災(zāi)害會嚴(yán)重破壞這一區(qū)域的土壤結(jié)構(gòu)，同時也會使路堤下沉，從而導(dǎo)致公路路基沉陷現(xiàn)象的發(fā)生。所以說，在公路建設(shè)開工之前應(yīng)該將該施工路段的各類信息充分掌握，制定科學(xué)合理的施工方案及預(yù)防措施，充分應(yīng)對各類狀況的發(fā)生，將路基沉陷的發(fā)生概率降至最低。此外，施工材料應(yīng)根據(jù)該施工路段的勘察信息來科學(xué)合理的選用。

2.2路基施工過程的監(jiān)管

要是使得公路建設(shè)圓滿完成，必須對路基施工過程進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)管，施工的每一道工序都應(yīng)按照相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)范要求來進(jìn)行。具體如下：第一，選用具備相應(yīng)施工資質(zhì)的單位進(jìn)行施工，選擇施工單位時應(yīng)十分嚴(yán)謹(jǐn)；第二，應(yīng)選擇專業(yè)素質(zhì)較強(qiáng)的施工人員，相關(guān)的各類技術(shù)人員應(yīng)進(jìn)行定期培訓(xùn)，在充分明確自己的工作職責(zé)之余，不斷改進(jìn)及完善施工過程中的各類施工方法等。此外，根據(jù)各個階段施工的實際情況，制定科學(xué)合理的施工方案，嚴(yán)格按規(guī)范要求進(jìn)行操作，從而使工程質(zhì)量得到有效控制[1]。

2.3不斷強(qiáng)化排水工作

影響公路路基的重要因素之一為排水系統(tǒng)。要想避免路基邊坡被水流沖刷，必須快速排除路基區(qū)域內(nèi)的積水。質(zhì)量過關(guān)的排水工程，可以阻止各類積水滲入路基，從而有效避免路基沉陷。要想對路基的沉陷進(jìn)行有效預(yù)防，需要在公路建設(shè)施工時完善各類排水系統(tǒng)。相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)科學(xué)地進(jìn)行排水設(shè)計，同時設(shè)計合理的出水口及排水縱坡。總而言之，為有效避免路基沉陷，需確保在路基區(qū)域之內(nèi)，積水等能夠快速通過排水系統(tǒng)排除。

3 路基沉陷常規(guī)處理方式

3.1換填法處理

通常情況下，在公路路基較為濕軟的區(qū)域采用換填法。換填法是對路基進(jìn)行開挖，清除濕軟的土層后采用二灰土、砂礫石等材料進(jìn)行回填壓實，這些材料的滲水性、穩(wěn)定性及承載力均較強(qiáng)。但是，換填法普遍應(yīng)用于深度小于3米的路基。換填施工時，路基的回填寬度應(yīng)稍微大于設(shè)計寬度，自下而上分層回填，分層碾壓密實，從而確保路基具有良好的穩(wěn)定性。

3.2固化劑法處理

一般來說，固化劑法僅適用于處理少量土體，是在土層中加入固化劑。常見的固化劑有石膏、石灰和水泥等，它們都有其各自的特點，所以有不同的使用效果。在進(jìn)行施工時，應(yīng)根據(jù)實際情況選擇合適的固化劑。如，在進(jìn)行深度為0.5-1m的土層處理時，只需將土與固化劑混合碾壓，但是處理較深的土層時，將具有凝結(jié)作用的漿液固化劑注入土層當(dāng)中，固化整體土層[2]。

3.3噴粉樁法處理

通常針對10m以下的路基處理而言，噴粉樁法較為適用。施工原理是將空氣進(jìn)行壓縮后作用于石灰、石膏、水泥等固化材料，將其輸送于路基沉陷區(qū)域，周圍的土體與固化材料進(jìn)行反應(yīng)之后，會產(chǎn)生與原有土體復(fù)合的柱狀加固土，從而增強(qiáng)路基的承受力，減少沉陷。

3.4灌漿法處理

灌漿法通常使用于含水量較高的土層處理，同時也適用于松散砂土、溶洞等沉陷處理當(dāng)中。利用特制設(shè)備將漿液注入土層當(dāng)中，該漿液的制作使用膠凝材料，從而使土層得以固化。就較深的路基而言，這種方法較為有效。除此之外，灌漿壓力的影響因素有很多，如鉆孔深度、路基填料等。

3.5預(yù)壓法

自重預(yù)壓法在軟土地基上修筑路堤，如果工期不緊，可以先填筑一部分或全部，通過填料自重壓力使地基經(jīng)過一段時間固結(jié)沉降，然后再填足和鋪筑路面。這是一種常見的、經(jīng)濟(jì)而有效的方法。由于路堤填土高、荷載大，地基的強(qiáng)度不能滿足快速填筑的要求，應(yīng)采用嚴(yán)格控制加荷速率、逐層填筑的方法確保地基的穩(wěn)定性。超載預(yù)壓法在修筑路堤時，預(yù)先把土填得比設(shè)計高度高一些，或加寬填土寬度，靠堆載壓力加速地基固結(jié)下沉，以后再挖除超填部分，這種方法與自重預(yù)壓法相似，預(yù)壓期一般較長，需0.5年至1年。當(dāng)路堤高時，可采用分級加荷，第一級加荷盡量大一些，并保持合適的加荷速率，以保證路基只產(chǎn)生沉降而不致喪失穩(wěn)定。

4 新方法（圬工法）介紹

圬工法是對路基進(jìn)行開挖，清除濕軟的土層后采用圬工材料進(jìn)行換填。利用土體對圬工體的摩陰力及土體的被動土壓力而防止路基下沉的一種處理方法。根據(jù)莫爾應(yīng)力理論，荷載作用深度為2m，為保證應(yīng)力的充分?jǐn)U散，建議底部鋪設(shè)20cm厚砂礫墊層，因此，實例中采用的開挖深度為2.2m。此方法適宜于區(qū)域較小，但深度較大的沉陷處理，譬如采空沉陷、溶巖沉陷等。

5 實例分析

湖南省道S312線K110+700～K117+968（規(guī)劃國度G354）段位于湖南省冷水江市鐸山鎮(zhèn)境內(nèi)，系采空沉陷區(qū)，路基常年沉陷，嚴(yán)重影響交通安全。2013年該路段改善工程采取30cm厚C35鋼筋混凝土基層補(bǔ)強(qiáng)，效果欠佳，當(dāng)年即多處沉陷。我所采取碎石回填處理，只能維護(hù)臨時通車。2015年，湖南省婁底市公路局請勘探單位對該路段進(jìn)行了勘探，最大沉陷深度達(dá)40多米。常規(guī)處理方法顯然不太適宜，特別不適宜灌漿法，漿液泄漏嚴(yán)重，無法注滿且對環(huán)境污染較大。據(jù)此提出的處理方案復(fù)雜，工程造價較高，且處理效果無法預(yù)測。2016年，經(jīng)婁底市公路管理局批準(zhǔn)，我所對K110+950～K110+980段進(jìn)行探索性處置。

處置方案為挖除沉陷部位土體（兩端各延申5m）2.2m深，鋪筑20cm厚砂礫墊層，布布鋼筋網(wǎng)，以1m*1m間距φ10 鋼管（層高40cm）為骨架，分兩層澆注1.6m厚C25混凝土。路面結(jié)構(gòu)為4cmAC-13C瀝青混凝土+5cmAC-20C瀝青混凝土+1cm同步碎石+30cm厚C35水泥混凝土。

開挖方案：縱向兩端于頂面以下80cm處作長2.5m臺階，四周開挖坡度為1：1。草圖如下：

施工工藝為：邊界勘定—放線開挖--基底整平壓實--鋪筑砂礫層--布設(shè)鋼筋網(wǎng)--架設(shè)鋼管骨架--分層澆注C25砼--分層振搗密實--養(yǎng)生--鋪筑路面結(jié)構(gòu)層。

經(jīng)過兩年的運(yùn)行檢驗，處理效果比較理想，未再發(fā)生沉陷。2017年，以同樣方法對K110+700～K110+775段進(jìn)行了處理，效果很好。

6 結(jié)束語

路基是公路的主要承重部分，公路的耐久性以及使用性能直接受到路基質(zhì)量的影響，若路基出現(xiàn)沉陷或是其他問題，將會導(dǎo)致較大的安全隱患。因此，在進(jìn)行道路建設(shè)之前，應(yīng)提前制定相應(yīng)的處理措施預(yù)防路基沉陷，當(dāng)路基沉陷情況發(fā)生時，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場的實際情況科學(xué)合理地進(jìn)行處理。施工人員應(yīng)該不斷的加強(qiáng)自身的專業(yè)能力，將路基施工質(zhì)量不斷進(jìn)行提高，有效避免路基沉陷情況的發(fā)生，從而促進(jìn)我國公路事業(yè)的發(fā)展。本文僅僅是對圬工法路基沉陷處理方法進(jìn)行簡單的分析探討，希望能夠作為以后相關(guān)方面研究的參考資料。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉耀.探討高速公路路基沉陷的處理技術(shù)[J].山西建筑，2014，（12）：187-188.

[2] 寧保軍，高速公路施工后期高填路基沉陷處理方案研究[J]交通世界，2014，（28）：214-216.

[3] 梁奇才.高填方公路路基的沉陷與防治措施[J].公路交通科技，2013，21（7）：24-25.