高填方路基沉降問題及治理措施研究

岳向前

(山西平陽路橋有限公司，山西臨汾 041000)

0 引言

高填方路基工程具有填方量大、高度高、工期緊的特點，但是高填方路基由于自身及原地基問題不但會在施工階段出現(xiàn)一定程度的形變，在竣工和投入使用之后也會由于重力作用而出現(xiàn)蠕變及壓縮變形的問題。另外，道路工程施工在地基沉降方面要求較為嚴(yán)格，稍有問題便會影響到道路的正常使用與使用壽命。近年來，高填方路基的沉降問題已經(jīng)成為了人們普遍研究和關(guān)注的重點，但是在地形、地質(zhì)條件較為復(fù)雜的地區(qū)，高填方路基沉降問題的預(yù)防和處理難度較大，正因如此，加大對高填方路基沉降問題及處理措施的研究具有極大的意義。

1 高填方路基沉降問題及原因分析

高填方路基主要是指邊坡高度超過20 cm、地面斜坡率低于1∶2∶5的路段，其中包含有特殊地段或不良地質(zhì)的路段。近年來我國交通基礎(chǔ)設(shè)施得到極大的完善，我國公路建設(shè)中尤其是高速公路的修建，高填方路基應(yīng)用較多。但是需要注意的是，高填方路基在施工完畢之后，由于通車時間與荷載的急劇上升，高填方路基往往會出現(xiàn)路基局部或整體下沉的問題，特別是在路橋過渡段與挖填方路段更為明顯。一般來說，高填方路基的下沉問題主要有以下形式，分別為局部下沉、整體下沉、路基滑動、縱橫向開裂問題等。這些沉降現(xiàn)象給路基帶來了極大的問題，就高填方路基的縱橫向開裂而言，對于路基的溫度性就會遭到極大的減弱，如果在天氣條件較為惡劣的情況下，甚至?xí)o道路交通安全帶來極大的威脅?？傊?，高填方路基的沉降現(xiàn)象不但會影響到公路的質(zhì)量與使用壽命，從某種程度上也對我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展形成阻礙作用，正因如此，我們在設(shè)計高填方路基的過程中應(yīng)該嚴(yán)格依照《公路路基設(shè)計規(guī)范》開展設(shè)計與施工工作，從而防止高填方路基出現(xiàn)的下沉問題。

1．1 地基下沉

1)路基基底的壓實度不夠。

同一般的道路施工的路基壓實度相比，高填方路基的壓實度標(biāo)準(zhǔn)較高，因此，在具體的施工工作當(dāng)中一定要控制好高填方路段的地基壓實度，防止由于高填方路基填料增加而導(dǎo)致路基壓實度不夠而出現(xiàn)的變形和滑移問題，甚至導(dǎo)致高填方路基沉降現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2)路基排水不當(dāng)引起地基承載力下降。

一般情況下，在施工過程當(dāng)中一些路段雖然在結(jié)合原設(shè)計要求進(jìn)行處理、檢測后各項指標(biāo)也表示正常，但是仍然會由于排水處理不當(dāng)?shù)仍蚨鴮?dǎo)致地基承載力的下降問題，進(jìn)而出現(xiàn)高填方路基的下沉現(xiàn)象。

1．2 路堤本身下沉

1)填料不合格。

在填方路段會由于凍土、有機(jī)土、淤泥沒有得到徹底清除，或是填料中含有一定的垃圾、腐殖土等，填料沒有符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與要求，這些雜質(zhì)遇水后往往會形成淤泥，在施工完成之后，由于填料不合格，高填方路基便會出現(xiàn)微弱的變形、沉降現(xiàn)象，在大量通車和行車荷載的影響下便會導(dǎo)致高填方路基出現(xiàn)沉降，影響行車安全與公路使用壽命。

2)縱向分幅填筑、半填半挖搭接不好。

不論是一般路基還是高填方路基的施工中，都是分層填筑施工的建造原理，但是同一般路基相比，高填方路基在特殊路段中仍然存有一定的特殊性，正因如此，在修建高填方路基的過程中或多或少的要使用到縱向分幅填筑的方式。在這一過程中就應(yīng)該著重控制填筑施工的質(zhì)量，如果不能有效的控制高填方路基填筑工作，那么在施工環(huán)節(jié)當(dāng)中不可避免的會出現(xiàn)垂直式無搭接填筑問題，進(jìn)而造成高填方路基前后兩幅沉降不均勻的現(xiàn)象。

3)含水量和壓實度不均。

細(xì)砂土、礫石土、砂類土是高填方路基所使用的填料，必須做到嚴(yán)格的壓實并控制其中的含水量，含水量在±2%最為適宜。如果填料的每個細(xì)節(jié)達(dá)不到指定要求，我們就應(yīng)該要立即采取相應(yīng)措施，例如適當(dāng)加水、晾干等處理措施，直至填料含水量達(dá)到指定標(biāo)準(zhǔn)之后方可進(jìn)行碾壓施工等施工工作。其次，如果遇到了路堤土需加水的情況時，必須要利用拌合設(shè)備與水車相結(jié)合的方式均勻加水，否則就會導(dǎo)致后期碾壓施工完成后由于每層壓實度不均而出現(xiàn)沉降問題。

2 高填方路基沉降的治理措施研究

2．1 加強(qiáng)高填方路基的施工管理

1)在施工管理工作當(dāng)中必須要堅持高填方路基的整體走向，通過主要的控制點這一原則下，根據(jù)地形、地質(zhì)環(huán)境選擇最合適的路線，要避開不良的地質(zhì)地段，不要盲目追求高指標(biāo)線形，只有合理搭配線形指標(biāo)，必然可以達(dá)到良好的視覺效果。以惠東—昌平線公路段工程為例，該市做好了充分的線路選線及施工準(zhǔn)備工作，如招標(biāo)、征地、拆遷等，前期工作打下的良好基礎(chǔ)，有效的保證了在高填方路基主體施工的順利進(jìn)行。

2)在通過水田耕地等地區(qū)時，高填方路基施工必須要進(jìn)行碾壓施工，在具體的施工環(huán)節(jié)當(dāng)中如果遇到雜質(zhì)較多或有機(jī)質(zhì)較多的土質(zhì)而難以壓實的情況時，則應(yīng)該立即進(jìn)行換填土工作。以惠東—昌平線公路段為例，在進(jìn)行高填方路基施工時就進(jìn)行了清表、清淤等工作，為高填方路基施工打下了良好基礎(chǔ)?？傊?，在處理特殊路基和填筑路基的過程中一定要事先擬定好計劃，在預(yù)定的時間內(nèi)完成才能夠確保高填方路基在施工中得到穩(wěn)定沉淀，防止在施工完成之后出現(xiàn)沉淀時間過長的問題。在這一點上，具體可以依照我國頒布的《公路軟土地基路堤設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》等文件開展施工工作。

3)同時還應(yīng)該注意的是，高填方路基施工前要徹底清除各施工層表面積水，防止由于積水滲透、沖刷而損害路基。如果積水較多，可以通過在路堤中設(shè)置排水溝、截水溝等排水設(shè)施的方式來避免坡腳受到水的侵蝕與沖刷，確保高填方路基的質(zhì)量。另外，在具體的施工工作當(dāng)中還應(yīng)該嚴(yán)格每一環(huán)節(jié)的操作，在惠東—昌平線公路段的施工當(dāng)中就嚴(yán)格依照了JTG B01-2003公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計、施工，取得了安全適用、質(zhì)量可靠的良好效果。

2．2 提高填方路基施工工藝

1)換填土法。一般換填土法主要是應(yīng)用在沉降面積小、深度淺與填料不合標(biāo)準(zhǔn)的下沉現(xiàn)象中，它經(jīng)濟(jì)快捷簡便的方式大大減少了施工所耗用的人力物力。換填土法主要是通過挖除原路基有問題的部分，并進(jìn)行徹底的清理施工，最后將路基碾平壓實使其達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。然后再使用符合標(biāo)準(zhǔn)的填料進(jìn)行回填，值得一提的是，在換填施工當(dāng)中一定要控制好每層的擴(kuò)大挖補(bǔ)面積，并依次從下往上進(jìn)行整平、碾壓施工，壓實度一般控制在原路基標(biāo)準(zhǔn)的2個百分點高度即可。

2)灌漿法。高填方路基沉降面積較大時，可以通過灌漿法來加以控制。灌漿法的原理是通過氣壓、液壓、電化學(xué)等來對高填方路基的下沉部位進(jìn)行鉆孔施工，然后再利用注漿管均勻的將漿液注入各施工層當(dāng)中。在這一環(huán)節(jié)中需要注意的是，注漿管的深度及孔深一定要穿透薄弱層，之后才能夠利用充填漿液擠壓和滲透到填料間隙當(dāng)中，最后在經(jīng)過一段控制時間之后就可以將路基當(dāng)中松散的土粒凝固起來，避免高填方路基沉降問題的出現(xiàn)。另外還要合理的控制路基的初始壓力、密實度還有操作規(guī)范等因素處理好灌漿的壓力，使?jié){液符合需要的標(biāo)準(zhǔn)。

3)布設(shè)土工格柵法。一般來說，在某些路段下高填方路基的沉降現(xiàn)象并不是很明顯，路面僅僅出現(xiàn)開裂的問題，即使通過較長時間的觀測，路邊標(biāo)高等指標(biāo)并不會出現(xiàn)較大的變化。如果高填方路基出現(xiàn)這種情況便可以通過布設(shè)土工格柵法來加以解決。這一方法能夠有效的降低治理成本，實施起來又較為方便，實用性極高。

3 結(jié)語

眾所周知，公路的建設(shè)和使用當(dāng)中最常見的病害之一就是高填方路基的沉降問題，一直以來由于沒有對高填方路基出現(xiàn)沉降的原因加以充分了解，因此以至于我國在公路建設(shè)當(dāng)中普遍存在著路面破損、路基沉降等問題，橋頭跳車事故屢發(fā)，這些問題對我國公路的使用壽命造成了極大的損害。不僅如此，高填方路基的沉降問題還會對我國公路的交通安全、使用壽命產(chǎn)生較大的影響。大量的數(shù)據(jù)證明，設(shè)計問題與施工問題是造成路基沉降的主要原因，尤其是不按設(shè)計施工、不按要求施工等問題更是導(dǎo)致高填方路基沉降問題的罪魁禍?zhǔn)?。正因如此，如果要想真正保證公路的工程質(zhì)量與使用壽命，就一定要落實好高填方路基的設(shè)計與施工工作，這對于保證施工質(zhì)量、防止交通事故的出現(xiàn)非常重要，同時還能夠規(guī)范我國建筑行業(yè)，促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

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