公路工程路基沉陷及翻漿處理施工技術研究

摘要 隨著公路交通在我國經濟發展中的重要性日益凸顯，公路工程質量與安全成為廣泛關注的焦點。然而，在公路運營使用期間，存在路基沉陷、翻漿等病害問題，嚴重影響公路工程的性能及使用壽命。基于此，文章針對公路工程中的路基沉陷及翻漿問題進行研究，分析了其成因和危害，并提出了相應的處理方法和技術。

關鍵詞 公路工程；路基沉陷；翻漿；處理方法；技術研究

中圖分類號 U418.5 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2023）08-0071-03

0 引言

隨著我國經濟的快速發展，公路交通在國民經濟中的地位日益重要，其對國家基礎設施建設、人民生活、旅游業、物流運輸等方面的作用不容忽視。然而，在公路工程建設過程中，路基沉陷和翻漿問題仍是影響公路工程質量、安全性和使用壽命的關鍵因素。此類問題可能導致路面不平整、車輛行駛危險、交通事故頻發、公路維護成本增加等一系列嚴重后果。因此，對路基沉陷和翻漿的成因與危害進行深入研究，探討有效的處理方法和技術，以確保公路工程長期穩定地運行，為國民經濟發展保駕護航。

1 公路工程路基沉陷及翻漿概述

1.1 沉陷

公路工程路基沉陷是指路基土體因各種原因而下沉、變形的現象[1]。在公路使用過程中，路基土體的沉降不可避免，但若沉降過快、過大，將會導致公路的使用壽命縮短，行車舒適性和穩定性下降，甚至會引發嚴重的事故。公路工程路基沉陷如圖1所示。

1.2 翻漿

公路工程路基翻漿是指路基土體中的水分因壓實和振動等作用而上浮，導致路面下部分土體軟化、翻漿等現象。此現象不僅會影響公路的使用壽命和安全性，還會影響行車的舒適性和穩定性。公路工程路基翻漿如圖2所示。

2 公路工程路基沉陷及翻漿問題的危害及施工技術研究的意義

2.1 公路工程路基沉陷及翻漿問題的危害

（1）交通安全隱患增加。路基沉陷和翻漿會導致路面不平整，在車輛高速行駛時，會使車輛操控變得困難，增大失控的可能性。此外，過度沉陷和翻漿可能導致路面塌陷，對行駛車輛和行人構成嚴重的安全威脅。在惡劣天氣條件下，如雨、雪和霧等，路面不平整可能進一步加劇道路濕滑和能見度低的情況，從而使得駕駛變得更加危險。對于輕型車輛和行人，沉陷和翻漿對其安全行駛和通行會產生更大的威脅。

（2）公路使用壽命縮短。路基沉陷和翻漿會導致結構損壞，路面出現應力集中現象，進而可能導致裂縫擴展和進一步沉陷。同時，沉陷和翻漿問題可能引發邊坡失穩、基礎承載力不足等問題，對公路整體結構穩定性造成威脅。此外，裂縫和坑槽等病害會加速路面材料的老化和疲勞損傷，降低路面的耐久性。在雨季和冬季等惡劣天氣條件下，路面病害會進一步加劇，使得公路的使用壽命大大縮短。

（3）維修成本增加。公路工程路基出現沉陷和翻漿問題，需及時采取修復措施，如重新鋪設路面、加固路基等，將導致維修成本大幅增加，給國家和社會帶來巨大經濟負擔。此外，頻繁地維修施工會占用大量人力、物力和財力資源，進一步增加經濟壓力。

（4）環境破壞。路基沉陷和翻漿問題可能導致排水系統受損，造成水資源浪費和環境污染。同時，頻繁的修復工程可能會對周邊生態環境造成破壞，影響生態平衡。例如，在路基沉陷和翻漿問題修復過程中，需進行大規模地開挖和填方，可能破壞周邊土地和植被，從而影響當地的生態環境。

（5）交通擁堵。公路沉陷和翻漿修復施工需封閉部分車道，可能導致交通擁堵和通行效率降低，給公眾帶來諸多不便，直接影響人們的生活和經濟活動。同時，長時間的交通擁堵還會導致車輛尾氣排放增加，對空氣質量產生負面影響，進一步加劇環境污染問題。

（6）社會影響。沉陷和翻漿問題會嚴重影響公路的正常運營，導致物流、通信和人員流動受阻，對社會經濟發展產生不良影響。此外，頻繁的道路維修施工可能會引起公眾的不滿和抱怨，對政府部門的形象造成負面影響[2]。

2.2 公路工程路基沉陷及翻漿處理施工技術研究的意義

公路工程路基沉陷及翻漿是公路建設中常見的問題，直接影響公路的安全和使用壽命。因此，對公路工程路基沉陷及翻漿的原因分析和施工技術研究具有重要意義，具體體現在以下幾方面。

（1）可進一步了解路基沉陷及翻漿的原因和處理技術，有效地預防和解決沉陷及翻漿病害，提高公路工程建設的質量和可靠性，減少經濟和社會成本。

（2）可以有效地提高公路的安全性和使用壽命，為公眾出行和經濟發展提供更好的保障。

（3）可以拓展土木工程領域的研究方向，推動科技創新和發展，為人類社會進步和發展作出貢獻。

3 公路工程路基沉陷與翻漿的原因及危害

3.1 公路工程路基沉陷問題的原因分析

（1）路基填料料源不合格。公路路基的填料應按照路基工程施工技術規范的有關要求，采用級配相對較好的砂礫類粗粒土，填料的最大粒徑和填筑層厚亦應按照規定實施。但是部分路基未按要求組織施工，造成路基基床的強度不滿足要求，在開通運營后易出現局部沉降。

（2）施工工藝不到位。一是原地面在路基填筑前處理不到位，特別是未按要求處理臺階的半挖半填路基段的原地面。二是存在壓實層厚超出設計，壓實次數不足或者壓路機噸位不合理等問題，尤其是填挖結合區、半填半挖區以及土石混填區等位置，易存在局部壓實度不足問題。

（3）路基水害影響。公路路基存在排水不當、排水通道堵塞或者路基表面裂縫未及時進行封閉等情況，導致路基含水量過高，造成路基承載力下降，引起不均勻沉陷問題。

3.2 公路路基翻漿問題原因分析

路基翻漿指的是路基承載力迅速下降，在運營期間發生路面不均勻沉降、起伏以及冒漿等現象。引起翻漿的原因主要包括以下幾點：

（1）公路路面存在大量裂縫未處理，雨水沿著裂縫下滲，導致基層遭受沖刷受損。

（2）路基設計不合理，在路面內部未設置防排水設施，或防排水設施設置不合理，無法發揮防排水作用，路面水下滲后，特別是冬季雨水下滲后易凍結成冰，導致凍脹破壞，在氣溫回升后出現路基翻漿現象。

（3）基層施工質量不合格，如基層混合料水泥摻入量過高或混合料中細集料過多，造成應力集中，形成反射裂縫，雨水下滲后導致路面承載力下降形成翻漿。

3.3 公路工程路基沉陷及翻漿問題共同原因分析

（1）荷載作用。路基結構承受的車輛及其他外部因素荷載影響路基的穩定性和變形程度。當公路承受的交通荷載超過設計荷載或長時間受到高強度的荷載作用時，路基結構可能發生破壞或過度變形，從而引發沉陷和翻漿問題。

（2）氣候環境。氣候條件會對地基土的物理性質和穩定性產生顯著影響。例如，極端溫度、降雨、冰凍融化等氣候因素可能導致地基土濕脹收縮、凍脹破壞或排水不暢等問題，進而影響路基結構的完整性和穩定性。在惡劣氣候條件下，路基土易受到侵蝕和破壞，從而增加沉陷和翻漿問題的風險。

（3）人為因素。人類活動會直接或間接地影響路基結構的穩定性和承載能力，例如隨意改變排水系統、非法挖掘、沿線建筑物過度開發等人為行為可能破壞地基土結構、改變地下水位或增加路基荷載。上述人為因素均會削弱路基的穩定性，使其無法承受預期荷載，從而導致沉陷和翻漿問題。

4 公路工程路基沉陷及翻漿處理方法及技術

4.1 公路工程路基沉陷處理技術

（1）換填法。對于路基沉陷情況較嚴重路段，將原路面材料與路基填料挖除后，再進行重新換填。換填的材料應滿足《公路路基工程施工技術規范》（JTG/T3610—2019）中的相關規定，確保填料粒徑和分層厚度符合要求，且應按照分層填筑、分層夯實的施工工藝進行處理[3]。在路基填料換填完成且路基壓實度滿足要求后，回填水穩混合料或混凝土作為半剛性基層，再攤鋪面層，完成路面結構恢復。

（2）若公路路面產生輕微下沉，無嚴重破損或僅存在局部開裂問題，對于此類路基沉陷問題，則可僅對路面進行處治。處理方法為在沉陷范圍噴灑或涂刷黏層瀝青后，再采用瀝青混合料將沉陷位置進行填補修復，使其與路面齊平即可。

（3）對橋涵臺背等因填土而產生的沉陷問題，應采用機械夯實或換填強度較高、透水性較好的材料進行相應處治，同時在臺背填土重新壓實處理的基礎上，增設橋頭搭板，以緩解路基沉陷問題。橋頭搭板如圖3所示。

4.2 公路工程路基翻漿處理技術

（1）表層處理法。先將局部翻漿部分挖除，再在翻漿層面鋪設墊層，順利排出淺層水平處積水；在路堤自重影響下，軟土沉降速度加快，固結時間大幅度縮短，沉降量大小基本不受基底應力分布影響。因此，在施工周期較長、原材料充足和運輸距離較近的條件下，該處理方法較適用。在高度低于2倍極限高度的軟土層，以及軟弱土層較厚但有雙面排水條件的地基等部位鋪設砂墊層，主要包括排水砂墊層、換土砂墊層、砂墊層及土工布混合等形式。砂墊層不需專用的機具設備，占地面積小，相對簡便、快捷，但需要嚴格控制加荷速率，將填筑速度適當減慢，以提供充足時間，使地基內的積水有效排出。此外，在路堤兩側填筑護道，依據實際情況設置相應的高度和寬度，逐步改善路堤荷載方式，以平衡路堤下軟基向兩側隆起的部分，保障路堤的穩定性。

（2）換填法。在地表以下0.5～3.0 m范圍內，通常采用換填法處理翻漿問題，該處理方法簡單易行且便于掌握[4]。將軟弱地基層全部或部分挖除，再采用透水性較好的材料進行回填，如砂礫、鋼渣、碎石等，每層厚度不宜超過20 cm，并進行分層壓實，壓實度應大于95%，再按照路面結構依次組織實施。在厚度為1～2 m的較淺軟基泥沼地，換填法效果較好。若軟基較深且對沉降控制要求較嚴格，或在橋涵構造物、引道等地段，則不宜采用此方法。對于開挖深度小于2 m的基底，可采用人工方式或推土機直接清除處理，由端部向中央進行分層挖除，將路基坡腳范圍內的全部垃圾清除，并將邊部挖成臺階狀，再進行回填處理。在沼澤地，路基坡角（含護坡道）范圍內的軟弱土需清除。護坡道以外，軟土若出現小滑塌現象，坡度可按照1∶1～1∶2的比例進行開挖。換填法施工工藝如圖4所示。

5 公路工程路基沉陷及翻漿預防措施

5.1 充分開展地質勘測和設計規劃

公路工程建設前期進行充分的地質勘測和設計規劃，以確定路線、路基高度和路面厚度等參數。在地質勘測過程中，對路線所處地質環境和地形地貌進行充分調查和分析，預測可能存在的地質災害風險，合理選擇路線。在設計規劃階段，根據勘測結果合理確定路基的高度和厚度，以減少路基沉陷和翻漿的風險。

5.2 優化路基設計

公路工程路基結構采用堅固的設計方案，以增加路基的承載能力和穩定性，減少路基沉陷和翻漿的發生。在路基土體的選擇和施工過程中，采用充實的方法，使路基土體具有更高的密度和更好的穩定性。

5.3 重視排水設計和施工

路基沉降和翻漿問題與水分有關。在排水設計中，應充分考慮路基土體的滲透性和自然排水條件，合理選擇排水設施和排水方案[5]。在施工過程中，嚴格按照設計要求進行排水設施的安裝和調整，確保路基的排水能力。

5.4 定期檢查和維護

在使用過程中，應定期對路基進行檢查和維護，及時發現和處理路基沉降和翻漿問題，避免因長期使用而加劇問題的發生。

6 結語

公路工程路基沉陷和翻漿問題作為公路建設和使用過程中的常見問題，對公路的安全和可持續發展具有重要影響。基于此，該文立足工作實踐，對公路工程中的路基沉陷和翻漿展開針對性的原因分析，對其處治施工技術進行了深入探討，并提出了相應的預防措施，僅供我國公路工程建設和發展參考。

參考文獻

[1]李麗麗， 李文華， 張云峰. 公路路基沉降及其影響因素分析[J]. 交通工程技術， 2019（4）： 103-107.

[2]鄭玉榮， 郭建華， 鄭新東. 公路路基翻漿危害與防治[J]. 中國公路學報， 2017（10）： 35-39.

[3]徐斌， 蘇健， 劉春暉. 公路路基沉降和翻漿處理技術研究現狀與展望[J]. 公路交通科技， 2019（5）： 67-71.

[4]高濤， 任大海. 公路路基沉降翻漿問題的處理技術[J]. 建筑技術， 2019（11）： 952-954.

[5]李亞東， 羅秀華， 張義平. 路基沉降翻漿問題的處理技術及應用研究[J]. 公路交通科技， 2021（2）： 26-31.