影響高速公路路基沉降的因素與防治措施分析

文/翟偉

1 前言

高速公路質量對于社會發展和人們的生活都有著一定的影響，高速公路路基沉降是影響車輛運行的主要原因之一。路基沉降的原因比較多，比如說高速公路路基結構設計不合理、受自然因素的影響等原因。因此，相關人員需要對公路路基沉降因素進行分析，并找到相應的解決和防治措施?；诖?，本文首先簡要分析了高速公路路基沉降變形的特點，隨后從五個方面分析了高速公路路基沉降的原因，最后從九個方面對高速公路路基沉降施工控制技術進行了分析，以此來供相關人士交流參考。

2 高速公路路基沉降變形的特點

高速公路的路基是保證路面穩定性和安全性的基礎內容，也是承擔車輛重力、交通承載力的巖石結構物。車輛行駛在高速公路上時，路基需要承擔公路的表面負荷，當路基受到車輛的擠壓之后會發生一些變化，其主要是形變和體積變化。體積變化對于公路路基沉降的影響并不是很大，發生沉降一般都是由剪應力引起的。一旦高速公路的路基沉降，路基和路面之間出現局部脫空的情況，雨水也會通過伸縮縫深入到路基當中，使得路基的脫空區域的水量增加[1]。

3 高速公路路基沉降的原因

3.1 高速公路路基結構設計不合理

結構設計不合理是高速公路路基沉降的主要原因。一旦高速公路的路基設計不得當，公路的穩定性就會降低，就會對后期的公路運營產生影響。并且，高速公路出現沉降還會在一定程度上降低公路的使用年限，對車輛的安全出行和社會利益產生一定的影響。部分設計人員對路基結構設計并不是很重視，影響到了前期的準備工作，導致了后期在使用時出現了很多問題。

3.2 路堤填料的影響

在高速公路道路建設當中，施工人員很難把握好填料配比比例，大多數使用的填料都是使用在施工之前挖掘的渠道所形成的廢土，在施工當中分層次進行壓實很難符合標準，長期使用之后會出現厚度不勻稱和下沉的情況，導致了路面路基出現塌陷和裂縫。從另外一個角度看，由于填筑材料的材質不相同，有的回填土比較蓬松，有的回填土有土塊；一旦排水體系出現了故障，土中的水分就會增加導致路面凸起，對路面的平整性產生很大的影響[2]。

3.3 地基承載力達不到要求

在高速公路路基施工的過程當中，施工人員需要對地基的原地面進行檢測，保證地面合格之后再開展下一個環節的工作。如果在檢查中發現地基承載力不符合標準，在填筑之前需要對地基進行有效處理，處理效果對后期地基的沉降程度有一定的影響。軟弱地基需要注意處理的深度，必須要達到持力層。如果沒有達到持力層要求的厚度，就無法提供有效的持力基礎，在長時間投入使用之后就會出現沉降。

3.4 地基側向位移對沉降的影響

軟土地基沉降主要指的是固結沉降和側向位移沉降這兩種。其中固結沉降和土壤的應力有很大的關系。而側向位移沉降和路基的荷載應力的剪應力有一定的關系。一旦外荷載增長的速度過快就會引起側向變形，由此可見側向變形的沉降問題和施工速度也有一定的關系。施工速度過快就使得填土荷載超出了地基的極限承載力，會出現側向位移[3]。

3.5 原材料的因素

原材料問題也是影響高速公路路基質量的主要因素之一。原材料當中的填料會決定公路路基沉陷的幅度。在施工當中，部分施工單位為節省成本可能會在原材料當中添加一些其他的材料，其中的一些有機物導致了原材料的成分發生變化。一旦原材料的密度發生了變化，就會導致整個公路路基的堅固性和穩定性發生變化。由于，混凝土的收縮發生變化的原因比較多，可能會在不同因素的影響下，混凝土的松弛系數也發生了相應變化。如果公路的混凝土原材料成分選擇不合理，混凝土的收縮性就會發生變化，公路的裂縫就會不斷地擴大。一旦出現了暴雨和暴雪天氣，公路的積水情況就會加重，公路的路基就會發生沉降對高速公路的路基造成二次傷害[4]。

4 高速公路路基沉降施工控制技術分析

4.1 加強施工前的準備工作

在高速公路施工之前，施工單位需要做好相應的準備工作。首先需要對標段內的路段進行勘察，對需要特殊處理的軟弱地基、填挖交界處等區域，施工之前需要對設計圖紙進行反復核對，對遺漏的資料進行處理。管理人員需要深入施工現場，了解地基施工大體情況，并根據施工現場的實際情況去制定合理的施工方案，對施工人員、機械設備和施工材料進行合理的安排。在施工當中如果出現問題需要及時上報，并選擇最佳的施工方案，減少路基沉降問題的出現。

4.2 提高施工材料質量，選擇科學施工技術

站在高速公路施工角度來分析，所用的施工技術都是為了提高施工質量，但是施工質量的把控并不僅限于施工技術，需要從施工材料等多個環節進行把控。在高速公路施工當中，路面路基質量對于整個高速公路路面質量有著決定性作用。施工人員需要選擇科學合理的施工技術，比如說高壓噴射法、水泥攪拌法等技術，來確保工程質量。

4.3 地基的合理處理

為了提高高速公路沉降段路基施工的合理性，施工人員需要對水文條件進行合理的控制。在施工當中，首先需要對路基路面的積水進行處理，安裝相應的排水系統。在安裝排水系統時可以和周圍其他的水體組織進行連接，根據路基實際的水文情況來安裝排水系統。

4.4 回填施工技術的應用

回填技術對于高速公路工程當中的沉降段路基路面施工來說比較重要。在回填時需要對材料進行選擇，施工人員需要對現場的運輸條件和高速公路的實際荷載能力進行有效分析。在填土施工結束之后需要對地基進行保養。因為回填材料之間存在很多的差異性，所以在施工之前需要對地基的強度進行檢查，需要選擇合適的建筑材料才能保證施工質量。除此之外，回填料還需要具有一定的水分含量和防滲性能。在路堤回填當中一般都是選擇砂石類型的材料，后臺填料中需要一些有剛度的材料。除此之外，在回填之前，需要對材料和土質進行實驗，盡量不要選擇黏性比較小、水分比較高的材料[5]。

4.5 軟弱地基處理管理

丘陵地帶會因山間滲水而產生軟弱地基，這對高速公路質量的影響比較大。另外，軟弱地基施工的沉降值的比例比較高，對整個路段的路基沉降影響也比較大。由此可見，軟弱地基處理對于高速公路路基沉降的影響比較大。因此，在施工當中施工人員需要結合現場的施工條件去制定合理、科學的施工技術。通過科學的施工方案對軟弱地基區域進行施工，降低沉降率。

4.6 提高公路施工質量管理

公路路基沉陷的原因有很多，公路路基填料質量的不合格是導致公路路基沉降的主要原因，所以把控路基填料質量是防治公路路基沉降的主要措施。因此，在施工當中，施工單位需要按照施工要求，保證原材料質量，嚴厲禁止出現偷工減料、摻入雜質的問題出現。除此之外，做好日常養護工作也是提高公路路基質量的主要措施。在冬季當中需要防治暴雨和暴雪天氣，夏天注意暴曬。同時，施工人員也需要對施工質量進行檢查。

4.7 灌漿

在灌漿開始之前，施工單位需要做好相應的準備工作，其主要包含對機械設備、電力設備和建筑材料的檢測。對于高速公路灌漿工作一般會選擇單管灌漿方式，一般在灌漿當中出現了跑漿的情況需要立即停止灌漿，等到完全凝固之后再次去進行灌漿操作。需要注意的一點是，第二次灌漿時需要對灌漿的比例進行重新調配，保證它的性能和第一次灌漿的性能保持一致，防止灌漿凝結之后出現裂縫。

4.8 做好路基監測工作

在高速公路施工當中，需要嚴格地對高速公路路基沉降問題進行控制。在施工當中需要注意高速公路的施工交界位置，運用相應的沉降方式提高公路路面的穩定性。在施工當中，施工人員可以采用水泥粉噴樁復合地基方式來降低施工成本。在施工的過程當中，需要對軟層路基進行處理，降低高速公路路基沉降風險。除此之外，在高速公路施工當中，還可以采用壓實機械對高速公路的路基進行碾壓，并對已經壓實的公路進行維護。

4.9 優化控制路基荷載重量

為了提高高速公路路基的承重力，在施工當中可以采用沖碾補壓式方法，以此來提高高速公路路基的均勻性，降低沉降率提高路基的穩定性。沖碾補壓式方法是一種新型的工藝節能方法，這種方式可以提高工程質量，解決公路沉降、變形問題。

5 結語

綜上所述，公路的路基沉降問題是高速公路施工當中的常見問題之一。這個問題會嚴重影響到車輛的運行安全，所以使用路基沉陷處理技術來提高道路質量刻不容緩。因此，在施工之前施工單位需要對高速公路出現的路基沉降原因進行分析，積累經驗并找到相應的解決方案，以此來提高高速公路的通行能力。