淺析高速公路路基沉降原因分析及控制措施

呂巖松

(貴州高速公路開發(fā)總公司)

淺析高速公路路基沉降原因分析及控制措施

呂巖松

(貴州高速公路開發(fā)總公司)

高速公路路基沉降問題是高速公路施工建設(shè)中的一大技術(shù)難題，倘若發(fā)生過大沉降或者沉降不均勻，都會(huì)為高速公路的正常運(yùn)轉(zhuǎn)帶來不利影響，因此，對(duì)于高速公路路基沉降有必要分析其產(chǎn)生原因并提出合理的控制措施。

高速公路;路基沉降;控制措施

1 高速公路路基沉降機(jī)理

1.1 瞬時(shí)沉降

所謂瞬時(shí)沉降，即指加荷后立即發(fā)生的沉降，對(duì)飽和土地基，土中水尚未排出的條件下，沉降主要由土體測(cè)向變形引起;這時(shí)土體不發(fā)生體積變化。如果運(yùn)用不同的加載方式或加載速率，土壤的有效應(yīng)力可能會(huì)隨土體固結(jié)而增大，土體變形模量也會(huì)隨之增大。

1.2 固結(jié)沉降

固結(jié)沉降是指荷載作用在地基上后，隨著時(shí)間的延續(xù)，外荷不變而地基土中的孔隙水不斷排除過程中所發(fā)生的沉降，它開始于荷載施加之時(shí)，停止于荷載引起的孔隙水壓力完全消散之后，是地基沉降的主要部分。

1.3 次固結(jié)沉降

次固結(jié)沉降是在固結(jié)沉降完成之后繼續(xù)出現(xiàn)的沉降變形，次固結(jié)沉降量通常比固結(jié)沉降量小得多，大都可以忽略。但對(duì)極軟的粘性土，如淤泥質(zhì)土特別是含有腐殖質(zhì)等有機(jī)質(zhì)，或當(dāng)深厚的高壓縮性土層受到較小的壓力增量比作用時(shí)，次固結(jié)沉降會(huì)成為總沉降量的一個(gè)主要組成部分，應(yīng)予以重視。

對(duì)于總沉降的計(jì)算，倘若用 S(t)、Sd、Ss、Sc分別表示總沉降、瞬時(shí)沉降、固結(jié)沉降和次固結(jié)沉降，則

2 高速公路路基沉降控制措施

2.1 進(jìn)行全面的地質(zhì)勘測(cè)及調(diào)查

地基條件是導(dǎo)致地基沉降的主要因素，因此，必須對(duì)地質(zhì)狀況做全面的勘測(cè)調(diào)查，進(jìn)行系統(tǒng)分析，其中包括對(duì)路基經(jīng)過的地形、地貌及水文地質(zhì)條件等的考察。對(duì)軟基土較多的地段，土質(zhì)較松，密度小，承載能力也較弱，因此要做加固處理。勘探過程中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格把關(guān)，詳細(xì)監(jiān)控，保證勘探結(jié)果的準(zhǔn)確性，對(duì)地質(zhì)條件特殊的地段，可擴(kuò)大勘測(cè)范圍并進(jìn)行詳細(xì)記錄。

2.2 切實(shí)保證路基填筑材料質(zhì)量

對(duì)于路基填料的選擇要嚴(yán)格把關(guān)，并且進(jìn)行試驗(yàn)?？煽疾靿簩?shí)系數(shù)、CBR值、最大徑粒直徑等方面。壓實(shí)系數(shù)反映路基的受壓狀況，壓實(shí)系數(shù)較大，則路基的強(qiáng)度較小;CBR值用來評(píng)定路基的承載能力，反映土基的強(qiáng)度，應(yīng)與壓實(shí)系數(shù)綜合考慮;最大粒徑則在一定程度上反映了填料的平均粗細(xì)程度。路基的填料應(yīng)經(jīng)過審批，并且應(yīng)滿足表1要求。

2.3 加大公路路基壓實(shí)度、控制荷載重量

路基的壓實(shí)度是指土壤或建筑材料壓實(shí)后干密度與標(biāo)準(zhǔn)最大干密度的比值，其值的大小反映路基的壓實(shí)情況，壓實(shí)度越高，其密度越大，整體性能就越好。隨著我國(guó)高速公路的快速發(fā)展，對(duì)于含水量較大，強(qiáng)度較低，孔隙比大的軟土地基，其承載能力不能滿足高速公路的荷載要求，因此需要加大軟土地基的壓實(shí)度，對(duì)于碾壓厚度較大的路基，應(yīng)選擇適合的壓實(shí)工具，保證路基的充分壓實(shí)，同時(shí)，根據(jù)不同的高速公路路基狀況，也應(yīng)明確規(guī)定路面最大承載重量，發(fā)現(xiàn)有超載型車輛的運(yùn)行，應(yīng)當(dāng)給予一定的處罰。

表1 路堤填料最小強(qiáng)度和最大粒徑要求

2.4 設(shè)置完善的排水系統(tǒng)

對(duì)于路基的排水設(shè)施，若有堵塞或損壞現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)及時(shí)疏通或修復(fù)，保持其通暢完好。在彎道或陡坡內(nèi)側(cè)路應(yīng)設(shè)置攔水帶，并且配合急流槽集中排水。急流槽需設(shè)置在路基外適當(dāng)?shù)奈恢?，以免沖刷下部。排水系統(tǒng)包括地面排水設(shè)施和地下排水設(shè)施，完善公路路基排水系統(tǒng)，需要全面規(guī)劃，綜合治理，并且緊緊圍繞保護(hù)生態(tài)環(huán)境的主旨，配合農(nóng)田水利。當(dāng)遇到大量降雨或洪澇時(shí)，應(yīng)對(duì)排水系統(tǒng)做全面檢查，保證其完全暢通，降雨過后也許做詳細(xì)檢查，若存在損壞、坍塌現(xiàn)象要及時(shí)加固修復(fù)。

3 總結(jié)

高速公路路基沉降會(huì)導(dǎo)行車過程中的顛簸、振動(dòng)現(xiàn)象發(fā)生，進(jìn)而影響了車輛在高速公路上的行駛速度，不能保證其舒適運(yùn)行，嚴(yán)重的甚至關(guān)系到交通運(yùn)輸?shù)陌踩珕栴}，因此，解決路基沉降的問題尤為重要，在控制高速公路路基沉降時(shí)，要做好全面的地質(zhì)勘查，保證路基填筑材料質(zhì)量，同時(shí)加大公路路基壓實(shí)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(qiáng)監(jiān)控力度，不斷減少和避免路基沉降現(xiàn)象的發(fā)生。

［1］何兆益，楊錫武.路基路面［M］.北京：人民交通出版社，2006.

［2］付宏淵.高速公路路基沉降預(yù)測(cè)及施工控制［M］.北京：人民交通出版社，2007.

［3］趙新華.高等級(jí)公路路基沉降觀測(cè)實(shí)踐總結(jié)［J］.山西建筑，2007，(16).

［4］孫良倩.高速公路路基沉降觀測(cè)［J］.企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2009，(4).

U416.1

C

1008-3383(2012)06-0042-01

2012-04-26