高填方公路路基沉陷以及防治措施的探究

李智

摘要：高填方公路路基設(shè)計(jì)要求高，建設(shè)難度大，后期問題多，一直是業(yè)內(nèi)關(guān)注的重點(diǎn)。本文主要通過設(shè)計(jì)、施工和填料三個(gè)方面介紹了高填方公路路基沉陷產(chǎn)生的原因，并對(duì)高填方路基沉陷處理措施進(jìn)行了研究，期望為今后的工程技術(shù)人員提供借鑒。

【關(guān)鍵詞】高填方路基;不均勻沉降;防治措施

高填方路基通常指填方高度大于20m或者斜坡坡率陡于1：1.5的路堤，以及特殊地質(zhì)條件下的路基形式。雖然我國的高路基處理技術(shù)已經(jīng)日漸成熟，但是在實(shí)際工程應(yīng)用中還存在不少問題，例如路基的局部沉降問題、縱橫向開裂問題、路基滑動(dòng)和邊坡坍塌問題等，一方面這與當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件、水文環(huán)境、路基填料等相關(guān)，另一方面也受路基處理方法、設(shè)計(jì)水平和施工方法有關(guān)，本文將結(jié)合高填方公路路基沉陷病害分析影響路基穩(wěn)定的因素并就預(yù)防措施進(jìn)行探究。

1.高填方路基沉陷的原因分析

1.1.設(shè)計(jì)方面

高填方路基的設(shè)計(jì)方法與一般路基設(shè)計(jì)類似，因此在設(shè)計(jì)過程中許多設(shè)計(jì)人員就會(huì)直接套用一般路基的設(shè)計(jì)模板進(jìn)行繪圖，缺少針對(duì)性的路基穩(wěn)定性驗(yàn)算過程。設(shè)計(jì)中往往對(duì)路基填筑的施工工藝和填料選擇上不重視，忽視這方面對(duì)路基力學(xué)行為的影響，易造成換填深度不夠、特殊地段壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)不足的狀況，此外設(shè)計(jì)中對(duì)防范路基沉降變形的控制不到位，排水設(shè)施不足，缺乏主動(dòng)性的預(yù)防性設(shè)計(jì)，容易引起后期的整體下沉或局部沉陷。

1.2施工方面

（1）高填方路基的沉降時(shí)間較久，在路基自然沉降期間若內(nèi)部的永久性排水設(shè)計(jì)不暢通將會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部滯留水分不能有效的排出，影響到路基的壓實(shí)度，使路基承載力較低，外部的臨時(shí)排水設(shè)施不到位，會(huì)導(dǎo)致路基浸泡在水中，不僅造成路基土難以達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)，影響建設(shè)工期，更會(huì)影響到后期公路的建設(shè)質(zhì)量，極易產(chǎn)生裂縫和沉陷現(xiàn)象。

（2）在施工中往往忽略對(duì)原地面的處理，尤其是對(duì)高填方路基，錯(cuò)誤的認(rèn)為填筑的有效高度可以抵消掉原路面中存在的雜草、淤泥等不良土壤對(duì)后期沉降的影響，對(duì)不良地質(zhì)路段未做處理，即在上部進(jìn)行路基填料的填筑，導(dǎo)致后期路基結(jié)構(gòu)在荷載作用下產(chǎn)生差異沉降。

（3）當(dāng)路基填筑高度超過一定范圍時(shí)，需要進(jìn)行分層填筑壓實(shí)，在對(duì)待高路基上，許多施工單位為加快工程進(jìn)度往往在分層數(shù)量和厚度上做文章，刻意的增加每層壓實(shí)厚度以降低分層數(shù)，就會(huì)導(dǎo)致路基填料的壓實(shí)效果減弱。另外受地形影響，某些路段還會(huì)出現(xiàn)半幅碾壓及局部碾壓現(xiàn)象，導(dǎo)致后期差異沉降的產(chǎn)生。

（4）施工期間的工程質(zhì)量監(jiān)管不利會(huì)加重公路路基沉陷的發(fā)生，施工單位建設(shè)過程中大多采用“后補(bǔ)”的方式來解決前期留下的缺陷，例如碾壓中的搭接不合理、填料不夠采用其他料補(bǔ)充、某路段濕度大情況下開工等，想通過在后期提高施工標(biāo)準(zhǔn)來降低前期的影響，此外在路段的抽檢頻率上、儀器使用的規(guī)范性上、內(nèi)業(yè)資料偽造上都存在監(jiān)管不力的現(xiàn)象成為后期公路使用的隱患。

1.3路基填料方面

高填方路基的填料對(duì)公路路基穩(wěn)定具有重大影響，填筑需要大量的填方，在獲取填方較困難時(shí)，施工單位可能就會(huì)采用不符合標(biāo)準(zhǔn)的填料進(jìn)行填筑，例如填料中混進(jìn)泥沼土、腐殖土，存在大土塊、凍土塊等，在水分的作用下會(huì)產(chǎn)生塑性變形，發(fā)生沉陷破壞。填石路基中亂石的尺寸差距多大，亂石空隙存在較大空隙，會(huì)導(dǎo)致后期路基產(chǎn)生局部沉陷現(xiàn)象。

2.高填方路基沉陷處理措施研究

2.1合理進(jìn)行路基設(shè)計(jì)

當(dāng)路線的橫縱坡變化較大時(shí)，應(yīng)該按照規(guī)范合理設(shè)置縱橫向臺(tái)階，分層填筑時(shí)明確每層的搭接部位和臺(tái)階設(shè)置要求，適當(dāng)放緩邊坡，減少每層之間的下滑力，避免陡坡高路基的設(shè)計(jì)，可增加工后沉降量要求。做好路基內(nèi)外系統(tǒng)的排水設(shè)計(jì)，施工層表面通過設(shè)置排水橫坡或者縱坡及時(shí)排水，做好排水溝和截水溝的設(shè)置并增加防滲設(shè)施，必要時(shí)需要在路基內(nèi)部設(shè)置排水通道，通過盲溝等排出。對(duì)待特殊部位需要結(jié)合填筑材料進(jìn)行壓縮量和穩(wěn)定性驗(yàn)算，設(shè)計(jì)中考慮超填厚度，必要時(shí)也可采用半剛性路基過渡。

2.2提高施工技術(shù)及監(jiān)管

施工前需要做好與設(shè)計(jì)單位的技術(shù)交底，領(lǐng)悟設(shè)計(jì)要求和建設(shè)要點(diǎn)，并合理進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì)，安排施工工序，給高填方路基的留有足夠時(shí)間施工和沉降。做好原地面腐殖土、淤泥土的清理工作，對(duì)原地面進(jìn)行承載力檢測(cè)，增大原地面壓實(shí)力度，按設(shè)計(jì)要求增加臨時(shí)排水設(shè)施，做到臨時(shí)排水系統(tǒng)與永久性排水系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合。嚴(yán)格選擇路基的填料，并控制填料的進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量，對(duì)水穩(wěn)性、干密度、承載力進(jìn)行檢測(cè)，防止填料中混進(jìn)雜質(zhì)，施工中控制填料的均勻性和含水量，不同的土質(zhì)分層填筑，嚴(yán)格落實(shí)壓實(shí)要求，采用分層填筑碾壓時(shí)需結(jié)合不同場(chǎng)地、填料采用不同壓實(shí)機(jī)械，宜采用重型輪胎壓路機(jī)和振動(dòng)壓路機(jī)。

2.3加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)技術(shù)

在路基固結(jié)排水和自然沉降期間，加強(qiáng)路基的養(yǎng)護(hù)可有效減少后期沉陷病害發(fā)生的概率。加強(qiáng)排水構(gòu)造物的養(yǎng)護(hù)，清除排水設(shè)施內(nèi)部的阻塞物，保證排水通暢;沉降量大的路段可采取注漿加固措施減少后期變形量;風(fēng)蝕、水蝕路基邊坡及時(shí)修補(bǔ)，做好坡面防護(hù)，確保路基穩(wěn)定。

2.4沉陷病害整治技術(shù)

針對(duì)出現(xiàn)沉陷病害現(xiàn)象，可以采用換土復(fù)填、注入固化劑、灌漿法等來進(jìn)行整治。針對(duì)沉陷面積不大且深度較淺的路段，采用如圖2所示的換土復(fù)填法，通過挖除軟土換填級(jí)配良好的砂礫石，適當(dāng)擴(kuò)大挖補(bǔ)面積，可有效解決沉陷病害。注入固化劑可有效提高填料的承載力，將土層固化，施工中可根據(jù)土的種類與固化劑成分合理選用。灌漿法通過將水泥漿灌入到難以壓實(shí)的松散土或碎石裂縫中，填充路基空隙，提高路基整體性。

3.結(jié)束語

高填方公路路基的沉降問題不可避免，但是在設(shè)計(jì)施工中采取合理的措施加以預(yù)防和處理，通過加快填方前期的固結(jié)度，減小后期的沉降量，并做到均勻控制，減少差異沉降，即可有效控制路基沉陷病害的發(fā)生。同時(shí)在設(shè)計(jì)施工中要積極借鑒和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，采用多項(xiàng)技術(shù)聯(lián)合控制和處理，以提高公路建設(shè)質(zhì)量和水平。

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