公路工程沉降路段路基施工技术

摘要：随着经济发展的需求，我国目前正在大力发展公路工程。公路是交通运输行业中最为基础的设施之一。从运营公路工程的调查分析来看，由于各种原因极易造成公路工程地基路段沉降，导致路面不平整，车辆行驶缺乏安全保障。本文就主要对公路工程沉降路段路基施工技术进行了简要分析。

关键词：公路工程；路基沉降；施工技术

中图分类号：X734 文献标识码： A

一、公路路基沉降稳定的影响因素

1、地质原因

地形地貌对路基规划有很大的影响，水和温度的差异根据地势的不同，所显现的影响也有所不同。平原地区地势平坦，容易积水，地下水位较高，因此在施工时要注意最小填土高度。丘陵地区和高山地区地势险峻，起伏较大，合理的排水设计会对地基产生至关重要的影响，稍有不慎，就会造成塌方的危险。另外，地质岩石的种类、走向、厚度也对路基稳定有一定的影响。

2、气候温差

气候也是影响路基稳定的因素之一，它随季节的变化而变化，水温和雨雪也随气候的不同而变化。夏天温度高，冬天温度低，水温也随之变化。地域气候也有差异，南方靠近赤道，一年四季的温度都比北方高。另外地势高低也有差异，在山顶气候变化无常，温度与湿度变化较大，山南山北也存在着气候差异。路基的温度与大气温度关系密切，大气温度骤变，会导致出现路基温差，从而产生沉降差异。

3、水文条件

水文就是地表水、河流洪水位、常水位的排泄以及河岸淤泥冲刷状况。公路施工附近的地下水位移动规律、有无泉水、缝隙水等都对地基稳定有一定的影响，如果忽略其一，都将可能导致地基不稳，造成经济损失。

4、土壤类别

公路路基主要的填筑材料就是土，土的性质不同，对路基的影响也不同。红砂岩具有风化特性，在雨水较多的地区容易风化，导致地基结构发生变化，影响地基稳定。低液限黏土具有透水性和低黏聚力的特点，能到使土无法高黏聚，不能很好地压实土层。粉性土雨天容易冲刷为泥浆，晴天则容易飞扬，。砂土具有透水性和无塑性的特点，强度不随水量而变化，但表面松散，不易成型，无法形成坚固的土层。沙性土就是在砂土中添加粘性材料来凝结砂土，使土具有一定的黏性，但又不太松散，易于压实，沙性土的强度和黏性在所有的土壤中性价比最高，也最合适成为路基填筑的材料。

5、施工过程中要保证路基的施工质量满足设计要求，质量控制主要从人、材、机、环、法这五个方面，只有保证了新路基的施工质量才能控制好新老路搭接处产生的不均匀沉降，同时对搭接处积极使用一些新材料、新工艺来防止不均匀沉降。

二、路基沉降计算分析

很多不良地基问题都会在公路建设中发生，软土地基具有较低的承载力，较强的压缩性，受外荷载作用影响将使变形较大。路基填石或土石混填都具有较大的自重，易产生较大沉降。沉降或沉降差过大对于公路平流顺畅、路面平整度及路面结构稳定性具有一定影响，根据路基沉降形成机理分为以下三部分。

1、软土地基沉降变形机理

修筑于软土区域的结构，一定会使地基发生下沉。一般认为在荷载作用下，饱和软土路基沉降经历瞬时、固结、次固结三个不同阶段的沉降，总沉降使上述三个阶段沉降之和。其中，瞬时沉降是加载外部荷载的瞬间，孔隙水在饱和土中无法及时排出时而产生的沉降。固结沉降是在路基土后将荷载置于其上，荷载随时间不发生变化而路基中孔隙水排出时产生的沉降。是因外荷载引起受压力作用超孔隙水促使水排出土体，将应力增量向土体骨架转移而产生的沉降，它与时间具有密切关系并在体积上产生变化。次固结沉降是在外荷载作用下不便条件下，地基土中超静孔隙水压力全部消散，土体在主固结变形后还将发生沉降变形。瞬时沉降与加载速率、方式都具有重要关系。另外，在以上变形分析中只针对法向力作用下的受形进行了考虑，尤其是分析固结与次固结变形，在实际上对因剪应力产生的变形有所忽略。

2、软土地基工后沉降结构分析

软土地基沉降主要分为受到消散的孔隙水压力而引起主固结沉降与受土骨架蠕变发生的次固结沉降。软土地基沉降计算是对施工期路堤进行预估，因地基沉降使土方量增加，以及路堤边坡与宽度发生变化的情况；对时间与沉降量之间的关系进行推算，作为加固地基的重要依据；对沉降量进行预估，对预压期与各层面施工时间进行合理确定。一般常用e～p曲线法与e～lgp曲线两种方法计算沉降，国内一般都是采用基于e～p压缩曲线的单向分层总和法，该方法将地基分为若干薄层，对每分层压缩量进行计算，然后叠加各分层压缩量。对于正常固结的黏性土，国内外有关测量资料说明采用沉降值该方法计算通常低于实测值。针对超固结黏性地基，计算值通常高于实测值。理论计算值与实测值之比在0.8～1.4之间，为使计算结果更为准确，应结合实际观测资料进行汇总分析，结合经验系数修正该方法计算数值，修正系数变化可实现对土体非线性特性、应力历史和侧向变形影响沉降程度的反映。

三、控制公路路基沉降的几点措施

1、对地质条件加强勘测

对公路路基条件进行全面了解，在某种程度上，控制公路路基沉降对于提高公路建设质量具有十分重要的作用。

路基沉降主要是因为公路路基土压缩固结而导致的一定变形，不只是与公路路堤填高及路基断面形式之间存在密切关系，也是影响公路路基沉降的最大影响因素。对路基条件进行系统研究是对路基沉降进行控制的一个重要基础。基于原设计地质勘测，认真分析公路路基条件，采取密集方式对相关地质资料不完善或比较特殊的区域进行勘测。

2、全方位研究利于优化公路设计

公路施工建设前要对施工路段的路基沉降情况详细认真评估，并结合相关研究对设计方案进行优化。

（1）控制路基沉降

对公路路基施工后产生沉降的控制方法中最有效的就是采用路基处理方法。对公路路基加固处理方法不只是对路基进行重型碾压，还要结合路基情况，采用多种方案使路基总沉降减少，路基沉降速度加快，以达到铺设路面所需的路基沉降要求。

施工前，试桩应选择适宜场地，针对不同设计方案与施工工艺开展对公路路基效果影响程度的相关研究，通过荷载试验及沉降观测方式验证公路的路基处理方案，对处理后的路基沉降进行评价，归纳施工工艺。

采用落锤对公路路基土体进行较为密集的冲击能够明显提高公路路基土的承载力，降低公路路基压缩性的方法被称为强夯法。该方法根据不同土种类具有不同加固深度，加固对深度影响一般根据设计锤重、单击夯击进行计算。因加固深度受多种因素的影响，对路基土进行强夯加固的效果根据土种、处理方式等具有不同效果。路基处理后要采取实时测试方式，结合测试变形模量对路基沉降量进行计算，实现对路基沉降、加密夯点或夯击次数是否符合设计要求进行确定。为保证路基沉降在上部荷载作用下满足路面变形要求需要进行堆载预压，施工中可结合交通流量及路面类型分析路基沉降，对堆载预压时间、高度进行确定，基于路堤表面沉降稳定性确定堆载预压时间，以实现测量路堤面沉降的情况。

（2）路堤本体沉降

填筑路堤本体后，受交通荷载作用与自身重力作用影响，路堤沉降由产生侧向与压密变形所引起，由于路堤断面自身结构、建设材料及不同路基条件而发生的沉降被称为路堤本体沉降。

结束语

总之，路基沉降问题在近几年里被人们所关注，一方面是前期的建筑施工体系不完善，另一方面是随着经济的发展，我国物流行业迅速膨胀，所带来的负面问题之一就是公路的路基不再符合现今的经济发展要求，需要大量的修整和重建，这就需要更为先进的路基沉降技术的支持，促使公路符合我国经济发展的要求。

参考文献

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