淺談路基沉降問題的處理方法

王和國　陳建林

摘要：路基沉降是常見路基病害，文章分析路基沉降的原因以及易發(fā)生路基沉降的部位，對路基沉降的預防措施以及沉降發(fā)生后的處理方法進行了探討。

關鍵詞：路基沉降；沉降部位；預沉降法；壓漿法

中圖分類號：U416文獻標識碼：A

文章編號：1674-1145（2009）12-0092-02

路基是道路結構的重要組成部分，路基沉降是路基常見病害之一，它影響到路基的穩(wěn)定性、強度，進而影響路面的強度和穩(wěn)定性，降低道路行車的安全性、舒適性。我國東部沿海地區(qū)的軟土地基，以及西部山區(qū)的高填土路基等都容易發(fā)生路基沉降病害。因此，處理好路基沉降病害對保證公路建設質量顯得尤為重要，必須引起足夠的重視。本文僅對路基沉降成因和處理方法進行探討。

一、路基沉降的原因分析

路基在行車碾壓和自重的作用下會發(fā)生沉降現(xiàn)象。發(fā)生路基沉降問題的原因主要以下幾點：

1．路基填筑材料不當，當選擇不易路基填筑的材料及容易發(fā)生沉降現(xiàn)象。

2．填筑方法不合理，壓實質量控制不好，壓實度不夠。在施工過程中，壓路機未按標準進行壓實，或者如橋臺背、擋墻等部位壓實機械不易壓實的地方，導致路基施工完成后出現(xiàn)變形或部分變形，因此路基壓實無法達到要求也容易產(chǎn)生沉降現(xiàn)象。

3．由于雨水浸泡等外界原因造成路基含水量增大，導致路基強度降低，接近臨界狀態(tài)，變形過大引起路基表面沉降、開裂和承載力不足導致路基沉降和縱向開裂。

4．設計時，對路基沉降的計算數(shù)據(jù)不可靠，設計上的不足，導致施工方案等缺陷，造成路基沉降。

二、易發(fā)生路基沉降的部位及其預防方法

在路基施工中，容易發(fā)生沉降現(xiàn)象的部位主要是：

1.高填方路段。一般來說，水稻田或常年積水地帶，用細粒土填筑路堤高度在6m以上，其他地帶填土或填石路堤在20m以上時，都可稱為高填方。由于填筑高度大，又分層填筑，壓實路不易控制，自身自然沉降量大，極易導致路基沉降。

2.橋背、涵背和墻背處。這些部位壓路機無法進行有效壓實，導致壓實度不足，容易產(chǎn)生路基沉降。

3.地下水豐富的路段。如果沒有足夠的排水措施，地下水侵蝕路基，破壞路基的穩(wěn)定性，從而造成路基沉降。

針對上述路基沉降現(xiàn)象，在施工過程中易采取以下措施：針對路基填料不符合要求的情況，對路基填料進行換填，然后重新壓實。對于水塘、沼澤等路段要采取拋石擠淤、石灰樁等措施，處理底層基礎；對于橋背、涵背、墻背等處要選用合適的壓實振搗機械，提高壓實度；對于高填方路段要分層填筑壓實，并嚴格控制每層填筑厚度和壓實質量；對于地下水位較高，降水豐富的地區(qū)，應做好排水設施，如：截水溝、排水溝、盲溝等；對于某些特殊路段，在路基修筑完成后，可以考慮鋪筑臨時簡易路面，然后開放交通，經(jīng)行車碾壓后待路基自然沉降到位后，再鋪筑路面。

三、路基沉降病害的處理方法

對于路基沉降病害的處理一種是事前預防，一種是事后處置。其中預沉降法是一種很好的預防方法，而壓漿法是一種處理路基沉降的常見方法。

（一）預沉降法

預沉降法，即利用高頻液壓振動錘施工筒樁、振動取土灌注樁，作為公路路基的承載樁，使路基在筒樁的施工過程中產(chǎn)生預沉降，汽車在以后的運行過程中地基不會產(chǎn)生沉降，該工法的效果已在高速公路路基處理過程中得到證實。

高頻液壓振動錘是一種環(huán)保型、比較輕便、多功能的樁工機械，它適用地質范圍廣，除了不能入巖，其他任何地質條件它都能適應。筒樁是目前在樁基礎領域中，非常具有應用和推廣前景的一種新型成樁工藝，用高頻液壓振動錘作筒樁施工，是當前一種經(jīng)濟、高效、環(huán)保的成樁工藝，它比當前旋挖鉆機成孔的灌注樁更高效、更環(huán)保、更節(jié)能?，F(xiàn)澆薄壁筒樁是指外徑800～2000mm，壁厚120～250mm，中心布滿地基土，現(xiàn)澆灌注而形成的混凝土筒形樁體。它的施工原理是：利用高頻液壓振動錘將雙層鋼護筒沉入地下，向夾層中灌入混凝土，啟動振動錘拔出雙層鋼護筒，便形成了一根現(xiàn)澆薄壁筒樁。

筒樁主要分為單體筒樁和聯(lián)體筒樁，單體筒樁主要用作承載樁，也可用于基坑支護；聯(lián)體筒樁主要用于具有止水功能的擋土墻。

筒樁的施工過程：（1）在雙層鋼護筒的正下方的地面上放置一環(huán)形預制體，落下振動錘，該預制體正好嵌于內外護筒之間，一方面用于固定雙層鋼護筒，另一方面防止土壤進入夾層。雙層鋼護筒的頂部利用夾持器與振動錘相聯(lián)（固定）；（2）啟動高頻液壓振動錘，將雙層鋼護筒沉入設計深度；（3）松開雙層鋼護筒頂部的夾持器，移開振動錘，向夾層中放入鋼筋籠；振動錘落下重新夾緊雙層鋼護筒（注：假如是素混凝土樁，該步驟省略）；（4）向雙層鋼護筒夾層之間灌入混凝土至設計位置，啟動振動錘，邊振動邊拔出雙層鋼護筒，即形成一根筒樁。

（二）壓漿法

1．壓漿法的原理。壓漿法是利用液壓、氣壓或電化學法原理，對下沉部分鉆孔，孔深應穿透薄弱層，然后通過注漿管將漿液均勻地注入地層中，漿液以充填、滲透和擠等方式灌入填料的空隙，經(jīng)人工控制一定時間后，漿液均勻地注入地層中， 漿液將原來松散的土粒或裂隙膠結為一個整體，形成一個結構新、強度大、防水性能高和化學穩(wěn)定的“結石體”，防止或減弱路基的再下沉。

2．壓漿材料。壓漿施工所用混合料配合比一般采用普通硅酸鹽水泥42.5：粉煤灰：水：JK-24：鋁粉=1：0.6：0.7：0.16：0.001，將水泥和粉煤灰按比例放入砂漿攪拌筒內，攪拌15秒，然后加入JK-24及鋁粉，攪拌15秒，再加水攪拌。投料過程中不停攪拌直至漿液均勻，將漿液送入攪拌器用泵送出。

3．布孔。布孔原則：由于路基強度的要求，布孔要結合壓漿的特點、路基形態(tài)來考慮。既要充分發(fā)揮壓漿孔的效率，又能保證漿液灌充的路基加固范圍，防止留下空白區(qū)和跑漿，布孔應視路基實際情況而定。布孔方法：依據(jù)原路基施工時的原始記錄，估算路基孔隙率，通過試驗測定壓漿量，然后確定鉆孔數(shù)量。一般采用梅花樁布孔。

4．鉆孔。鉆孔時，為確保原路基不受破壞，成孔的孔徑應盡量小，且必須采用干鉆法，嚴禁加水，否則路堤受水浸泡，路基原結構受到破壞，造成不必要的經(jīng)濟損失，還會給注漿帶來不必要的麻煩，鉆孔深度視路基的高度和填料情況而定。

5．壓漿。壓漿的主要技術要點是確定壓漿壓力、漿液濃度和操作規(guī)程。壓漿時，壓漿壓力是保證壓漿質量的重要因素。如果壓力過小，漿液流不到預計范圍內，擴散范圍小易形成空白區(qū)；如果壓力過大，則會損壞原路基結構，頂破路面或沖垮邊坡，致使?jié){流沿路基薄弱部位沖出路基，達不到壓漿的目的，因此注漿壓力應通過現(xiàn)場試驗而定。

6．養(yǎng)護。壓漿后的2小時內應禁止車輛通過壓漿區(qū)，一般養(yǎng)護期為3天。

四、結語

路基沉降是路基中一種常見的病害，如不加以預防或者及時處理而任其發(fā)展，將對路基、路面的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響，從而影響道路行車的安全性和舒適性。在選用處理方法時要針對不同具體情況選擇合理的處理措施，才能起到很好的效果。

參考文獻

[1]趙龍龍．高填方路基下沉的原因分析及對策[J]．山西科技，2004，（1）．

[2]張曉煒，黃生根．鉆孔灌注樁后壓漿技術理論與應用[M].北京：中國地質大學出版社，2007．

作者簡介：王和國（1971- ），江西省都昌縣交通局公路站站長助理，工程師，研究方向：公路工程及養(yǎng)護管理。