淺析高速公路路基沉降原因及控制措施

摘要：本文作者根據(jù)工作經(jīng)驗和查閱相關(guān)資料，把高速公路路基沉降的原因做了分類，并且針對這些分類提出了一些防止路基沉降的措施，以供同行見解。

關(guān)鍵詞：路基 沉降 控制措施

Abstract： in this paper， according to the work experience and access to relevant information， the causes of highway roadbed subsidence are classified， and the classification and put forward some prevention measures of roadbed settlement， for people of insight.

Keywords： subgrade， settlement， control measures

1 路基沉降的影響因素

1.1 自然因素的影響

（1）地形：地形不僅影響路線的選定與線性設(shè)計，也影響到路基設(shè)計。平原、丘陵、山嶺各區(qū)地勢不同，各區(qū)的水和溫度的情況也不相同。

（2）氣候：氣候條件，如氣溫、降水、濕度、冰凍深度、日照、年蒸發(fā)量、風(fēng)向和風(fēng)力等，都影響路基水溫情況。

（3）水文地質(zhì)：水文條件是指地面徑流、河流洪水位、常水位及其排泄條件、有無積水和積水期的長短以及河岸的沖刷和淤積情況等。水文地質(zhì)條件指地下水位、地下水位移動情況、有無泉水、層間水等。所有這些，都會影響路基的穩(wěn)定性，如處理不當(dāng)，往往會導(dǎo)致路基出現(xiàn)各種病害。

（4）土的類別：砂礫、砂性土、亞砂土、粉性土、粘土等不同類別的路基填土，其土工性質(zhì)直接影響填筑路基的穩(wěn)定性。

（5）地質(zhì)條件：沿線的地質(zhì)條件，如巖石種類及風(fēng)化程度、巖層走向、傾向和傾角、層理、厚度、節(jié)理發(fā)育程度，以及有無斷層、不良地質(zhì)現(xiàn)象等，都對路基穩(wěn)定性有一定的影響。

（6）植物覆蓋：植物覆蓋層能夠減緩地面水流速，調(diào)節(jié)表層土的水溫狀況，植物根系深人土層，在一定程度上對表層土起到同結(jié)的作用，從而在一定程度上影響路基水溫情況的改變。

1.2 人為因素的影響

（1）荷載作用：作用于路基的荷載由路面路基的自重和汽車的輪重。隨著交通運輸?shù)陌l(fā)展，交通量的逐年增長，重型車輛以及超載車輛的反復(fù)作用，都會在很大程度上影響路基的穩(wěn)定性。

（2）施工方法：正確的施工方法也是保證路基穩(wěn)定性的重要因素。就土質(zhì)路基而言，既要選擇良好的土填筑路基，同時還要選用正確的填筑方法和合適的施工機械。

（3）養(yǎng)護措施：養(yǎng)護措施包括一般措施及在設(shè)計、施工中未及時采用而在養(yǎng)護中加以補充的改善措施。通過以及養(yǎng)護可以保證路基在使用期限內(nèi)具有較高的強度和穩(wěn)定性。

2 路基沉降控制措施

2.1 加強地質(zhì)勘測，全面系統(tǒng)了解地基條件

地基沉降是路基沉降的主要部分，一定程度上，控制了地基沉降就控制了路基沉降。地基沉降是地基土固結(jié)壓縮產(chǎn)生的變形，除與路堤填高和路基斷面形式有關(guān)外，地基條件是影響地基沉降的最主要因素。因此，全面系統(tǒng)研究地基條件是控制地基沉降的前提。為此，在原設(shè)計地質(zhì)勘測的基礎(chǔ)上，全面分析地基條件，對其中地質(zhì)條件資料不全或較特殊的地段，采取加密勘測和擴大勘測范圍。

2.2 開展全方位科學(xué)研究，優(yōu)化和細化設(shè)計

（1）地基沉降控制

地基處理是控制地基工后沉降最直接有效的方法。加固處理方法，除最基本的地基重型碾壓外，根據(jù)地基的情況，可采用深層攪拌樁、CFG樁、強夯處理和堆載預(yù)壓等方案來減少地基總沉降，加快地基的沉降速度，以滿足路面鋪設(shè)所要求路基沉降及不均勻沉降的要求。

①CFG樁或深層攪拌樁。在施工開始前，選擇合適的場地進行試樁，研究不同設(shè)計方案（如樁強度、樁徑、間距等）和施工工藝對地基效果的影響，通過現(xiàn)場荷載試驗及沉降觀測，驗證地基處理方案的可靠性，評價處理后地基工后沉降，并總結(jié)出系統(tǒng)的施工工藝指南。

②強夯處理。強夯處理利用落錘沖擊壓密地基土體，達到提高地基土的承載力，降低地基壓縮性的目的。強夯法加固深度因土種類而異，按照設(shè)計錘重、單擊夯擊能計算加固影響深度。由于影響加固深度因素很多，強夯加固地基土的效果因土種類、強夯處理方式等而異。對處理后的地基應(yīng)進行實時的觀測和測試，根據(jù)測試的變形模量計算路基沉降量，由此來確定路基工后沉降是否能夠滿足要求，是否需要

加密夯點或增加夯擊次數(shù)。

③堆載預(yù)壓。堆載預(yù)壓目的是為了保證上部荷載作用下路基的沉降達到路面變形要求。施工中，可以根據(jù)路面類型及交通調(diào)查，對地基進行沉降總分析，確定堆載預(yù)壓高度、時間，堆載預(yù)壓時間以路堤表面沉降穩(wěn)定作為卸載的前提，堆載預(yù)壓期將對路堤面進行沉降觀測。

（2）路堤本體沉降

路堤本體沉降是指路堤本體在填筑完成以后，路堤在自身重力和交通荷載作用下產(chǎn)生的壓密和側(cè)向變形引起的沉降，這部分沉降因路堤填料、路堤斷面結(jié)構(gòu)形式以及地基條件而不同。

2.3 路基沉降的施工控制措施

（1）觀測斷面設(shè)置。觀測斷面縱向間距一般為20—50 m，地形地質(zhì)條件變化較大時和過渡段適當(dāng)加密至10 m。

（2）觀測測試項目。以路堤中心沉降觀測為重點。

①一般土質(zhì)地基地段，每個觀測斷面在地面設(shè)剖面沉降儀，在路基面中心及左右兩側(cè)路肩處設(shè)路基觀測樁，觀測樁采用鋼釬或混凝土樁。

②軟土及松軟土路基，除按一般地基地段設(shè)置外，根據(jù)地基厚度和填土高度，在邊坡坡腳外設(shè)置邊樁進行水平位移觀測，分別在距坡腳2m，6～10m處設(shè)置位移邊樁。

（3）測量的精度及頻度。測量精度一般應(yīng)達到二級水準(zhǔn)測量標(biāo)準(zhǔn)（特別是在路堤基床底層填筑完成后）。測量頻度：在路堤填筑期間，應(yīng)每天觀測一次，各種原因暫時停工期間，每2 d測試1次。施工完成后，前15 d內(nèi)每2 d觀測1次，以后每周觀測1次。

（4）動態(tài)分析與沉降預(yù)測。施工期間，對沉降觀測資料及時整理分析，根據(jù)沉降和側(cè)向變形的速率指導(dǎo)路堤填筑施工，若變形的速率過大，則調(diào)整路堤填土速率。

3 結(jié)束語

綜上所述，講述了造成路基沉降的各種原因，并對提出了一些應(yīng)對措施。在控制高速公路路基沉降時，要做好全面的地質(zhì)勘查，保證路基填筑材料質(zhì)量，同時加大公路路基壓實度，設(shè)置完善的排水系統(tǒng)，從自然因素和人為因素兩方面入手，加強監(jiān)控力度，不斷減少和避免路基沉降現(xiàn)象的發(fā)生。