高填方路基沉降的原因分析及防治措施

廈門市 同安區(qū)路橋建設投資有限公司 柯武龍

高填方路基沉降的原因分析及防治措施

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高填方路基是指邊坡高度超過20 m的路堤或者是地面斜坡率小于1∶2.5的路堤，還包括不良地質、特殊地段的路堤。近年來，隨著我國道路建設的高速發(fā)展和車輛行駛速度的不斷提升，高填方路基在公路中的應用越來越多，但與此同時也產(chǎn)生了很多問題，如路基不均勻沉降導致的路面開裂、沉陷等，嚴重影響了道路交通安全。因此，如何有效消除高填方路基的沉降是目前我國公路建設領域亟待解決的一個重要課題。

一、高填方路基沉降的原因分析

高填方路基的沉降常表現(xiàn)為路基橫（縱）向開裂、路基沉陷（包括路基整體下沉或局部沉降）、路基滑動和邊坡塌陷等。引發(fā)這些問題的原因多種多樣，如填土高度、填料性質、土壤性質、水文狀況、施工方法、建設質量等，但主要集中在以下3個方面。

1.勘測、設計方面?？睖y、設計方面存在不足是導致高填方路基發(fā)生沉降的首要因素。高填方路基要求采用標準格式圖進行設計，設計時需要考慮地質條件、土工試驗等，如考慮不周或設計欠妥，則極易引發(fā)沉降。另外，對特殊地段未進行特殊處理，也容易造成不均勻沉降。

2.施工方面。施工階段是工程建設中極為重要的一個環(huán)節(jié)，也是一個問題多發(fā)環(huán)節(jié)。

（1）施工前易發(fā)問題。施工前未認真、徹底地處理路面（如地面土質不均，有野草等雜物），未根據(jù)土質要求有針對性地進行加固處理，未充分考慮當?shù)貧夂驐l件可能引發(fā)的道路兩側的異常變化情況，未認真考慮道路排水系統(tǒng)的設計等，都會成為導致路基沉降的安全隱患。

（2）施工中易發(fā)問題。施工中，采用了不符合要求的填充材料，未對填充材料進行分層填筑，填筑厚度不符合國家規(guī)定，未按要求進行壓實，隨意改變施工操作順序，驗證不充分等，都會造成路基嚴重沉降。

（3）施工后易發(fā)問題。施工完成后，監(jiān)管單位未對工程進行充分的檢驗和測試，對產(chǎn)生小范圍不良狀況的路基地段未加重視，也是導致高填方路基發(fā)生沉降的重要原因。

3.后期管理維護方面。對路基中出現(xiàn)的各種小問題未予足夠重視，道路中行駛車輛超載現(xiàn)象嚴重，邊坡護理不到位等，也會引發(fā)高填方路基沉降現(xiàn)象。

二、高填方路基沉降的預防措施

在道路施工前，就要根據(jù)實際情況，如位置環(huán)境、土質要求、建筑材料、施工方案等，充分考慮可能出現(xiàn)的各種問題。要想避免高填方路基發(fā)生沉降，應從以下3個方面入手。

1.精心設計。設計高填方路基的施工線路和形狀時，應因地制宜，盡量避開不良地質和地段。同時要加強對工程地質的實地勘察，充分考慮高填方路基的優(yōu)缺點，努力做出科學合理的決策。在設計高填方路基時，還要注意選用合理的設計控制工藝。

2.加強對基底的壓實和加固處理。施工中，根據(jù)高填方路基的土質類型對基底進行科學處理和碾壓，注意進行分層填筑，嚴格控制每層填充材料的厚度并充分壓實。對于軟濕地基，還需額外填充硬質石料，如小碎石、沙石等，同時用碎石進行嵌縫和整平壓實。

3.嚴格按照設計規(guī)范進行施工。施工中，路基的填筑順序一定要合理，確保有足夠的壓實度，要配用規(guī)定的壓實工具，并按照操作規(guī)范進行壓實處理。對于交界處的填挖，要充分考慮其地質和土質的不同，并進行專門處理。對于路橋過渡段的路基，應避免由柔性直接轉為剛性設計，可考慮半剛性過渡設計。另外，高填方路基應優(yōu)先施工，注意合理安排施工時間。

三、高填方路基沉降的治理措施

設計和施工中的預防措施能夠消除大部分沉降，但不能消除全部。因此，根據(jù)現(xiàn)場實際，找到一種治理高填方路基沉降的合理方法是極為必要的。目前，路基沉降的治理方法主要有換填法、灌漿法和布設土工格柵法。

1.換填法。這種方法適用于治理因填筑材料不符合要求而引起的下沉面積較小且深度較淺的路基沉降。這種治理方法操作便捷，節(jié)省財力，但在施工時必須將原有材料全部挖除，并擴大挖補面積，由下而上逐層整平碾壓，然后填筑符合要求的材料，最后再碾壓整平。

2.灌漿法。灌漿法適用于路基沉降面積和深度都比較大的情況。治理時，先確定合適的灌漿位置，然后打孔，打孔時要注意孔距和孔深，終孔后選擇合適的注漿管插入孔中，注漿管末端和孔底要保持約25 cm的距離，以保證漿液順暢流出。注漿時，要嚴格按照操作規(guī)范進行。

3.布設土工格柵法。高填方路基出現(xiàn)縱向開裂而沉降不明顯時，宜采用布設土工格柵法進行治理。治理時，先將出現(xiàn)裂縫的路面用切割機對稱切除，然后鋪設玻纖土工格柵，再用鋼釘固定。這種方法尤其適用于治理路基不均勻沉降。