浅析公路路基沉降原因与处理措施

路基是路面的基础,路基不均匀沉降必然会引起路面的不平整,导致路面产生许多病害, 尤其出现最多的路段是湿陷性黄土路基，沉陷不均匀的现象尤为突出。这严重影响到公路行车舒适和人生安全，同时也消耗了大量国家建设资金，损害了公路的社会形象。因此，处理好路基沉降病害对保证公路建设质量显得尤为重要，必须引起足够的重视。本文对路基沉降成因和处理方法、控制要点进行探讨。

1.路基沉降的原因分析

1.1 填土速度过快,对路基填土的临界高度认识不足,在接近路基填土的临界高度时没有加强路基沉降观测,导致软土地基强度接近临界状态,稍不注意,路基出现承载力不足,导致基层失稳,出现沉陷或纵向开裂。

1.2 没有进行沉降观测或沉降观测控制不严,仅依赖于沉降计算的数据进行施工控制,因此,实际的沉降速度、沉降曲线、工后沉降的大小均没有严格的统计分析数据,导致施工结束后仍然有很大沉降速度和沉降量。

1.3 地质资料不够完善,对存在暗沟或暗地等影响路基长期稳定性的地质结构不清楚,导致路基施工中出现沉陷等问题。

1.4 路基填土压实控制不严,导致路基施工完成以后,路基填土部分出现变形,尤其是填土高度较大的路基,由于塑性、粘弹性变形不断增加,导致路面出现外观沉陷,同样影响道路的行车舒适性。

2.易发生路基沉降的部位及其预防方法

在路基施工中，容易发生沉降现象的部位主要是：

2.1高填方路段。一般来说，水稻田或常年积水地带，用细粒土填筑路堤高度在6m以上，其他地带填土或填石路堤在20m以上时，都可称为高填方。由于填筑高度大，又分层填筑，压实路不易控制，自身自然沉降量大，极易导致路基沉降。

2.2桥背、涵背和墙背处。这些部位压路机无法进行有效压实，导致压实度不足，容易产生路基沉降。

2.3地下水丰富的路段。如果没有足够的排水措施，地下水侵蚀路基，破坏路基的稳定性，从而造成路基沉降。

针对上述路基沉降现象，在施工过程中易采取以下措施：针对路基填料不符合要求的情况，对路基填料进行换填，然后重新压实。对于水塘、沼泽等路段要采取抛石挤淤、石灰桩等措施，处理底层基础；对于桥背、涵背、墙背等处要选用合适的压实振捣机械，提高压实度；对于高填方路段要分层填筑压实，并严格控制每层填筑厚度和压实质量；对于地下水位较高，降水丰富的地区，应做好排水设施，如：截水沟、排水沟、盲沟等；对于某些特殊路段，在路基修筑完成后，可以考虑铺筑临时简易路面，然后开放交通，经行车碾压后待路基自然沉降到位后，再铺筑路面。

3.公路路基不均匀沉降防治措施

解决公路路基不均匀沉降方法较多，对不同类型桥涵应对其所处水文、地质、地形条件都要进行综合分析，采用行之简便、经济合理、行之有效的防治措施，但无论采取哪种处理措施，都应严格遵守《规范》及设计施工方案都是防止路基不均匀沉陷首要前提条件。常见的处理方法有以下几种:

3.1 换填法:将软土地基的一部分或全部挖去,换填强度较高透水性良好的其他材料,如沙砾、卵石、片石、粗粒土等,适用于软土层堆积,较浅且易于排水的情况,施工方法可分为开挖换填和强制换填二种。

3.2预沉降法：即利用高频液压振动锤施工筒桩、振动取土灌注桩，作为公路路基的承载桩，使路基在筒桩的施工过程中产生预沉降，汽车在以后的运行过程中地基不会产生沉降，该工法的效果已在高速公路路基处理过程中得到证实。

3.3灌浆法：是利用液压、气压或电化学法原理，对下沉部分钻孔，孔深应穿透薄弱层，然后通过灌浆管将浆液均匀的注入地层中，浆液以充填、渗透和挤压等方式灌入填料的空隙，经人工控制一定时间后，浆液均匀地注入地层中，浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结为一个整体，形成一个结构新、强度大、防水性能高和化学稳定的“结石体”，防止或减弱路基的再下沉。

3.4排水固结法：原理是软土地基在荷载作用下，土中空隙水慢慢排出，空隙比减少，地基发生固结变形，同时土的有效应力增大，地基土的强度增长，可使地基的沉降在加载预压期间基本完成或大部分完成，使路基在使用期间不至于产生过大的沉降量和沉降差，同时增强地基土的抗剪强度，从而提高地基的承载力和稳定性。

4.路基施工过程中控制要点

4.1 严格控制填土含水量，施工时要高于最佳含水量1%～2%。 压实施工时，土方含水量应尽量接近最佳含水量，避免出现压实时含水量小于最佳含水量，土粒间的作用不足，即压力不足以克服土粒间的摩擦力土中的空气不能排除、土粒间无法靠扰，因而难以达到最大密实度;如果大于最佳含水量，又会产生由于水分过多，土粒被水膜包围而分散得过远，不能达到最大密实度。

4.2 加强路基边部压实，在土方路堤的填筑过程中，往往由于路基边部压实困难，而忽略了边部压实工作，为保证边部压实强度，需采用J型手扶式振动夯，从而保证路基的整体稳定性。

4.3注意不良地质段的施工，对于不良地质地段一定要清理软弱层，设计给定不足部分也要清理，然后换填透水性材料，低填方路段要注意满足路基工作区的要求，有必要时要设置砂砾隔离层、路基深度、宽度高度都必须到位，不留丝毫隐患。严格按照设计的各种地基加固处理措施方案和规范要求进行施工，对于设计方案与实际不符要及时找设计单位提出变更设计，避免在地基处理方面因设计与施工造成的路基沉降。

4.4注意挖方段、填挖交界处施工， 针对这些段必须采用透水性材料换填80cm，充分压实，在填挖交界处要加长、换填长度、逐步过渡、不要形成突变使荷载应力分布均匀，并且两侧边沟排水要引至沟底，避免路堤的浸湿。另外就是通过刚性基础、半刚性基础、柔性基础的过渡来消除不均匀沉降，但需要增加造价及工程量，这种方法是事后处理方法，一般不宜采用。

4.5注意防止地表水和地下水对路基的影响，土的水稳定性不好，尤其是素土路基和膨胀土路基对水的敏感性更强。这就要求在路基施工整个过程中都要注意隔离地表水和阻断地下水对路基的不利影响，地表水是通过快排，不积水来达到目的的，如加大路基施工的横坡，保持临时边沟的通畅，如因地形因素导致地表水无法自然排除的时候，必须设置泵站确保路基不被地表水浸泡。阻断地下水是通过工程设计的滤水层，或者是封水层来达到这个目的，滤水层在施工中和施工后要一直保持通畅，防止地下水上升积聚。

5.结束语

综上所述,通过对路基沉陷的原因分析,提出对路基施工的一点看法。在施工中还要必须严格按技术规范要求进行,不断总结经验,达到解决路面不出现早期破坏的目的。

参考文献:

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[3]黄晓明，张晓冰编著，公路建设质量通病分析与防治[M] 北京：人民交通出版社.