公路路基沉陷原因分析及解決對(duì)策

楊 旭 李秋麗

（1.身份證號(hào)：510824198511151371 2.身份證號(hào)：412724198509177962）

公路路基沉陷原因分析及解決對(duì)策

楊 旭1李秋麗2

（1.身份證號(hào)：510824198511151371 2.身份證號(hào)：412724198509177962）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和工業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)于公路質(zhì)量也提出了相應(yīng)的要求。對(duì)公路路基沉陷進(jìn)行有效的防止，更好的提高公路使用的質(zhì)量，保證公路行車的安全，推動(dòng)我國(guó)公路的安全及經(jīng)濟(jì)運(yùn)營(yíng)有著非常重要的意義。為了可以保證路基的質(zhì)量，在對(duì)沉陷部分的路基進(jìn)行研究并提出了好的防治措施經(jīng)驗(yàn)。本文就針對(duì)公路路基沉陷的主要原因進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析，并給出相應(yīng)的防治措施，有效的給同行有一定的幫助。

公路工程；路基沉陷；病害；控制；措施；防治

在公路建設(shè)中，特別是高等級(jí)公路橋涵處路基存在不均勻沉陷病害，其主要表現(xiàn)為橋涵橋頭跳車現(xiàn)象，這已成為公路建設(shè)質(zhì)量通病的主要表現(xiàn)之一，特別是濕陷性黃土路基，其不均勻沉陷現(xiàn)象尤為突出，嚴(yán)重影響著公路營(yíng)運(yùn)期內(nèi)的人車安全，降低了公路的使用性能和壽命，同時(shí)也耗費(fèi)了大量的資源。因此，橋涵處跳車作為一種公路質(zhì)量通病，究其原因主要是由于路基的施工質(zhì)量不合格等原因所產(chǎn)生的不均勻沉陷，這些早已引起了工程技術(shù)人員的普遍關(guān)注，所以如何有效控制和解決這一公路通病已成為迫在眉睫的大事。本文結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)公路路基不均勻沉陷病害出現(xiàn)原因進(jìn)行了分析、總結(jié)，目的是在今后類似的工程中起到防范于未然的效果。

1 公路路基產(chǎn)生沉陷的主要原因

路面是以路基為基礎(chǔ)的，車輛的荷載是由路基和路面共同承擔(dān)的，由于不同車輛的載重和路面結(jié)構(gòu)對(duì)路基的影響程度不一樣，因此，路基的層位不同，受到的力的情況也不同。路基沉陷嚴(yán)重影響了公路上行車的效率和安全，對(duì)于公路路面沉陷問(wèn)題必須采取合理可行的措施，以保證路面的平穩(wěn)，路基不均勻沉陷主要有以下幾個(gè)方面的原因：

1.1 公路設(shè)計(jì)存在的缺陷

公路設(shè)計(jì)不當(dāng)也會(huì)造成公路路基的沉陷。公路的斷面尺寸不合理，排水系統(tǒng)不穩(wěn)妥，防護(hù)系統(tǒng)不牢靠等都會(huì)影響到路基的沉陷。在諸多設(shè)計(jì)因素中，路基的排水設(shè)計(jì)是非常重要的，水如果滲人到路基，會(huì)使得路基填料的含水量增加，降低路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，因此，水對(duì)路基的危害是很大的，在一定程度上可以說(shuō)，水是路基的天敵。排水不暢通極易造成路基的下沉，形成路基沉陷。

1.2 公路施工造成的缺陷

路基需要合適的壓實(shí)機(jī)械并按照正確的操作規(guī)范和要求進(jìn)行壓實(shí)，并且要達(dá)到公路施工規(guī)范關(guān)于壓實(shí)度的要求，但是有些在施工中對(duì)于壓實(shí)的作用認(rèn)識(shí)不足，沒(méi)有嚴(yán)格按規(guī)范壓實(shí)，從而造成路基沉陷。填充材料的分界處沒(méi)有明顯的分界，沒(méi)有挖臺(tái)階，這樣的后果造成了交界處發(fā)生不均勻的沉陷。因?yàn)榻唤缣幍奶畛洳牧鲜遣灰粯拥?，其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不同，承載的能力不同，因此，在結(jié)合處會(huì)出現(xiàn)沉降，從而引起公路路基的沉陷；施工時(shí)如果施工人員不嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，那么也會(huì)產(chǎn)生路面質(zhì)量問(wèn)題，造成路基的沉陷。主要為：路基填充材料的順序不恰當(dāng)，沒(méi)有按照有關(guān)施工規(guī)范的要求進(jìn)行合理的科學(xué)的分層，或者填充材料的厚度達(dá)不到要求等；在柔性填土和剛性構(gòu)造的交界處沒(méi)有科學(xué)的處理，兩者的強(qiáng)度和穩(wěn)定性差異非常大，對(duì)于兩者結(jié)合處的處理不恰當(dāng)，使得填充壓實(shí)不夠引起下沉，最終造成了路基的沉陷；公路施工是露天作業(yè)，在施工過(guò)程中的雨天里，排水問(wèn)題關(guān)注不夠，路基的積水嚴(yán)重，沒(méi)有排出，使得部分積水浸入到了路基的內(nèi)部，在晴天施工時(shí)積水沒(méi)有完全排出就繼續(xù)施工，從而由于土壤中的積水造成了路基的沉陷。

1.3 公路地形地質(zhì)造成的缺陷

工程所在地的地面軟弱，地質(zhì)條件不好，承載力達(dá)不到要求，尤其是在流沙，泥沼，劣質(zhì)土地段，在填筑前壓實(shí)情況不好有換土，對(duì)地基的處治不到位，地基壓實(shí)度達(dá)不到工程要求，都容易使得原地面的土壤在受力后下沉或者移位，從而造成路基的沉陷。

1.4 公路路基填料原因

施工中的公路路段的土壤含有泥沼土，腐殖土等劣質(zhì)土，或者混入了大塊土，凍土等，而填石材料的規(guī)格不均勻，大小不一，性質(zhì)不均，混亂堆積，填石間的空隙過(guò)大，造成傾向約束力性能差。當(dāng)有荷載的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生土顆粒傾向移動(dòng)，結(jié)構(gòu)遭到破壞，失去或者減弱結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，公路路基強(qiáng)度大幅度的降低，最終造成公路路基的沉陷。

2 公路路基沉陷病害的主要解決方案

結(jié)合公路工程中的路基實(shí)際情況，實(shí)事求是地解決存在的問(wèn)題。在設(shè)計(jì)過(guò)程中要遵循科學(xué)合理的設(shè)計(jì)態(tài)度，嚴(yán)格按施工規(guī)范來(lái)設(shè)計(jì)和施工，選擇資質(zhì)過(guò)關(guān)的施工隊(duì)伍，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)；在公路建設(shè)中，采用合理科學(xué)的工程技術(shù)措施對(duì)施工過(guò)程中可能存在的問(wèn)題進(jìn)行防治，提前預(yù)見(jiàn)問(wèn)題，防患于未然；在采取一定的防治措施的同時(shí)，需要采取養(yǎng)護(hù)措施，達(dá)到治養(yǎng)結(jié)合的目的。為了更好地使公路為我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)服務(wù)，對(duì)于公路路基沉陷存在的危害，必須采用科學(xué)合理有效的措施進(jìn)行防治，使路基處于良好的狀態(tài)。在技術(shù)上，填土復(fù)填法，固化劑法，粉噴樁法，注漿法等是比較常用的措施。

2.1 固化劑法

固化劑法作為一種特殊的建筑材料，固化劑不同的性質(zhì)決定了其不同的特點(diǎn)，石膏，石灰，水泥都是常見(jiàn)的固體固化劑，水玻璃則是典型的液體固化劑。在表層或者淺層土的固化時(shí)，用前者和土混合壓實(shí)；在深層土的固化時(shí)，采用后者經(jīng)過(guò)特殊的工藝將漿液注入土中。在公路施工的過(guò)程中，需要根據(jù)土的情況分析選擇固化劑。

2.2 粉噴樁法

路基發(fā)生沉陷小于10m時(shí)，粉噴樁法是非常好的方法。通過(guò)專門的機(jī)械將固體固化劑噴出，在地基的深處和軟土攪拌，固化劑和軟土發(fā)生物理和化學(xué)的反應(yīng)，在原來(lái)的地基中就形成了強(qiáng)度非常大的樁體，改善了樁體周圍土的性質(zhì)，樁體和土共同承擔(dān)了荷載。粉噴樁法施工中需要對(duì)固化劑的量，粉噴樁齡期，土樣的含水量等有相應(yīng)的要求。

2.3 填土復(fù)填法

當(dāng)路基填料不符合規(guī)范要求時(shí)所造成的公路路基沉陷宜采用填土復(fù)填法。這種方法要求沉陷的面積不大，深度比較淺，優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)，操作簡(jiǎn)單。填土復(fù)填法把現(xiàn)沉陷的公路的填科挖除，重新整平壓實(shí)，達(dá)到規(guī)范的壓實(shí)要求，按照規(guī)范的要求用填料回填。回填的材料一般選用砂礫土。回填的時(shí)候，挖補(bǔ)的面積要擴(kuò)大，同時(shí)挖成臺(tái)階形狀，逐層地填筑，壓實(shí)度比原來(lái)高出2～3%。

2.4 注漿法

公路路基沉陷的面積較大時(shí)利用注漿法是解決該類病害的好方法。用注漿法使水泥漿液在適當(dāng)?shù)膲毫ο拢畛湓新坊目障?，形成新的路基?shí)體，從而達(dá)到提高路基的強(qiáng)度的目的。液漿的擴(kuò)散力和灌漿壓力大小有關(guān)。對(duì)于不同填料和不同形狀的公路路基，路基的密實(shí)度，強(qiáng)度，壓力，鉆孔的深度等都是影響灌漿壓力的因素，這些因素很難準(zhǔn)確預(yù)知，需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。注漿的形式有滲透灌漿，壓密灌漿，劈裂灌漿等。

2.5 高強(qiáng)度塑料土工格法

高強(qiáng)度塑料土工格柵是種新型土工材料，它具有強(qiáng)度高、尺寸穩(wěn)定性好、耐腐蝕、適應(yīng)溫度范圍廣、優(yōu)異的耐老化性能等特點(diǎn)。高強(qiáng)度塑料土工格柵有連續(xù)加工成的菱形、六角形、方形等多種網(wǎng)孔形狀，具有抗拉強(qiáng)度高、耐沖擊性、尺寸穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，高強(qiáng)度塑料土工格柵具有耐酸堿、鹽等的腐蝕能力，能抵抗所有菌類的侵蝕，并少受老鼠等的侵害，此外，塑料土工格柵在加工過(guò)程中添加了抗氧化劑等材料，在常溫狀態(tài)下能保持其性質(zhì)穩(wěn)定，即使在較高溫度下其尺寸變化率也很小，能適應(yīng)任何地區(qū)的路基施工。此外，它還具有重量輕、搬運(yùn)方便、易于安裝等特點(diǎn)，在公路路基填筑過(guò)程中將其填筑于路基之內(nèi)起到防。止軟土地基的小均勻沉降作用，使路基在沉陷過(guò)程中起到連續(xù)過(guò)渡的效果。其主要原理就在于塑料格柵夾鋪在路基黃土中，在外力的作用下，網(wǎng)孔中的土柱形成嵌鎖閉合又相互影響的群體，這種單元區(qū)域限制阻礙了填土顆粒的自由運(yùn)動(dòng)，改變了填土的受力狀態(tài)，土體在網(wǎng)孔之中形成的張力有利于路基施工的填土壓實(shí)均勻與動(dòng)荷載向周邊的傳遞。這樣就會(huì)提高路基的承載能力，減少或消除包括沉陷在內(nèi)的病害發(fā)生，格柵在路基土中起到了鋼筋網(wǎng)格骨架的作用。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著社會(huì)對(duì)公路技術(shù)等級(jí)要求的不斷提高，對(duì)公路路基沉陷問(wèn)題進(jìn)行防治，加固公路路基，對(duì)于維護(hù)正常的汽車運(yùn)輸，保證公路行車安全，維持公路運(yùn)輸?shù)臅惩ǘ加兄种匾囊饬x。同時(shí)，防治公路路基沉陷問(wèn)題，鞏固公路路基，在較高等級(jí)的公路建設(shè)里，可以保證公路的使用的質(zhì)量，從而提高投資的收益，收到非常好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的不斷提高，在公路建設(shè)中，越來(lái)越多的公路路基沉陷問(wèn)題受到人們的重視，這也促進(jìn)了新的公路技術(shù)的不斷發(fā)展，同時(shí)各種各樣關(guān)于公路路基沉陷問(wèn)題的新工藝不斷應(yīng)用于公路建設(shè)，大量的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用成果為公路路基沉陷問(wèn)題的理論研究提供了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，隨著理論的不斷深入研究，可以深刻認(rèn)識(shí)研究公路路基沉陷的原因機(jī)理，從而為工程方案的選擇，設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。對(duì)于公路路基沉陷問(wèn)題的不斷研究促進(jìn)了我國(guó)公路交通事業(yè)的迅速發(fā)展。

[1]舒靜.路基沉陷地質(zhì)病害搶險(xiǎn)注漿治理初探.中國(guó)科技博覽，2010（23）：131～132.

[2]張敏.高填土路基沉陷原因分析及防治措施.科技與生活，2010（10）：35.

U416.1

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1004-7344（2016）06-0130-02

2016-2-10