路基沉降對路面質量影響的防控措施

摘要：路基沉降是我國公路中最常見的質量問題之一。路基沉降不僅會引發(fā)一系列的路面質量問題，還會嚴重影響公路的正常使用及使用壽命，嚴重影響著我國交通事業(yè)的發(fā)展。文章對路基沉降對路面質量的影響及原因進行了討論，探究了有效防控路基沉降的措施。

關鍵詞：路基沉降；路面質量；防控措施；交通事業(yè)；公路建設 文獻標識碼：A

中圖分類號：U416 文章編號：1009-2374（2016）13-0098-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.13.047

交通已經(jīng)成為我國經(jīng)濟發(fā)展的重要因素之一，良好的交通條件能有效促進經(jīng)濟發(fā)展。但隨著我國大力建設交通事業(yè)，相關道路問題也逐漸顯現(xiàn)，其中最為常見的就是路基沉降問題。路基直接關系到公路的質量，路基沉降會引發(fā)不同程度的路面質量問題，影響公路的美觀，情況嚴重的甚至會加劇交通事故的發(fā)生率。因此，了解路基沉降對路面質量的影響及其原因，并對此進行有效防控措施非常有必要。

1 路基沉降對路面質量的影響及機理

1.1 路基沉降對路面質量的影響

我國幅員遼闊、地形多變，即便是同一條公路不同的段落所處的地質也會不同。盡管我國的道路施工技術與設計方案已經(jīng)得到大幅度的提升與改善，但路基沉降問題依然沒有得到有效改善。

路基沉降或導致路面變形，大大降低路面的平整度，影響了公路的美觀性，對來往的車輛的輪胎造成了不同程度的磨損。若路基沉降程度加大且不均衡，來往車輛發(fā)生沉陷、橋頭跳車的情況，加劇了交通事故的發(fā)生率。路基沉降也會影響到公路的正常使用，為了維護公路的質量和使用，相關單位不得不對其進行整修，但每次整修都是一個繁瑣、浩大的工程，需要耗費大量的財力、物力、人力和時間，成本巨大。

1.2 路基沉降的機理

路基沉降的機理主要可以分為瞬時沉降、固結沉降和次固結沉降。

瞬時沉降是指路基負荷加重后立刻出現(xiàn)的沉降，其主要發(fā)生在飽和土路基且土壤中的水分沒有及時排出，而導致公路路基土體發(fā)生側向變形引發(fā)路基沉降。

固結沉降中的固結是指路基在飽和土的應力作用下，水從孔隙中排出，壓縮變形量隨時間而增長的全過程，并且在飽和土的應力作用下土體發(fā)生壓縮或剪切變形而引起的垂直位移。在固結過程中，開始作用的應力全部由孔隙水所承擔，隨著孔隙水的排出和體積的壓縮，土中超孔隙水壓力消散，粒間有效應力相應增長，直至超孔隙水壓力全部轉化為有效應力為止。固結的快慢取決于土的滲透性和排水條件，透水性低、排水途徑長則固結過程慢。

次固結沉降是固結沉降中較為常見的一種沉降機理。次固結沉降主要是因為飽和土壤縫隙中的水逐步消散或排出，飽和土的有效應力作用也隨之緩慢減弱，從而引發(fā)路基沉降，其具體表現(xiàn)為路基體積變化或剪應變。需要注意的是，次固結沉降與土壤縫隙中的水消散或排出并無關系，而是由飽和土骨架本身的蠕變性質所決定的。

2 引起路基沉降的原因

2.1 路基施工材料問題

在選擇路基施工材料時，工作人員沒有充分考慮到公路不同段落所處地質的差別，采用了單一的路基施工材料，致使路基材料在不同地質呈現(xiàn)出不同的性質，從而影響了路基的整體質量和穩(wěn)定性。路基材料的含水量對路基壓實有著至關重要的影響。在路基填筑材料中，大部分施工材料的壓實度都與其含水量有著密切的關系，當其含水量達到最佳時，其壓實度也是最為理想的。

2.2 路基施工問題

壓實度是決定公路路基質量的重要因素之一，如果路基的壓實度不達標，將會增加路基受力和承載量不均勻的幾率，引發(fā)路基沉降，嚴重影響路基的質量。壓實度受多方面的因素影響，如施工材料、施工人員的素質、施工技術及設備以及施工程序規(guī)范等。

施工單位的安排計劃不當也會影響路基的施工質量。如需要修建位于高架橋與隧道之間的路基，施工單位應先施工該段道路的路基，填筑至路床完成后方可繼續(xù)修建高架橋梁場，為該段路基的沉降防控有足夠的施工時間，并在整個橋梁從施工完成后再進行路基沉降防控工作，便可最大限度地保證該路段通車后不會產(chǎn)生大幅度的沉降?？墒┕挝怀鲇谄渌驔]有按照以上方式進行，該路段通車后出現(xiàn)路基可能性則會增加。

公路引道軟土問題是路基施工過程中較為常見的問題之一，在軟土引道上修建路基更易出現(xiàn)路基沉降問題。在施工過程中，施工人員沒有明確軟土路基的施工范圍、深度及相關的防控技術，很容易造成施工上的疏忽和漏洞，導致軟土路基更易受到雨水的侵蝕，從而降低了路基的強度，增加路基沉降的幾率。而軟土路基的防水作用非常好，從而影響路基填料的含水度和壓實度，致使路基沉降。

2.3 路基結構設計不合理

通常一條完整的公路跨越的地理范圍都非常廣泛，地質條件復雜，其不同路段所處的地質條件和地質環(huán)境也各不相同。在設計路基結構時，設計人員如果沒有充分考慮到這一點，對不同路段的地質條件和地質條件進行詳細的勘察與了解，其設計的合理性與實際情況符合度就會大打折扣。按照這樣的設計施工，路基質量是無法得到保障的，完工通車后極易出現(xiàn)路基沉降的情況，公路的穩(wěn)定性、平穩(wěn)定和強度都會受到不同程度的影響，大大影響公路的正常使用和使用壽命，為人們的行車安全埋下隱患。

3 對路基沉降的有效防控措施

3.1 重視并做好路基施工前的準備工作

路基修建工作是一項系統(tǒng)的施工過程，需要專門的管理機構和施工單位制定科學有序的工作計劃和完善的施工前準備工作，制定規(guī)范合理的管理制度，以保證整個施工過程的順利進行與質量。

管理單位要協(xié)助施工單位完成各項準備工作，必要時需陪同設計人員和施工人員對施工現(xiàn)場及環(huán)境進行勘察，詳細地闡述工程的具體要求。在設計施工方案時，管理人員要協(xié)助設計人員詳細了解施工的環(huán)境與土質條件，根據(jù)每個段落的路基的地質條件制定出相應合理的施工方案，提升設計圖紙的合理度，以此提升施工要求與實際施工的結合度，最大限度降低路基沉降的發(fā)生率。

施工單位要重視施工人員的素質，在施工前施工單位要組織培訓施工人員，確保每一位施工人員都掌握了必要的施工技巧與理論知識，熟悉正確使用與保養(yǎng)施工設備的方法。嚴格施工材料進場制度和存放標準。在選擇施工材料時，不僅要根據(jù)施工環(huán)境選擇相應的施工材料，還要充分考慮路基的填料的干容能力、性能和滲水能力，反復驗證施工材料的壓實系數(shù)、CBR數(shù)值等，只有以上條件都達標后才可入場。施工材料存放時要注意防潮、防曬，保證施工材料的質量并且不受到二次污染。

3.2 重視路基的施工質量

在施工過程中，管理人員要經(jīng)常去施工現(xiàn)場，與施工單位保持聯(lián)系，了解施工的進度與情況，若發(fā)現(xiàn)施工問題要及時商討出解決方案并實施，并不定期地對已完成的路基進行質量檢測。

施工單位要規(guī)范施工的流程，提升對路基施工的質量控制。施工人員要按照規(guī)范的操作流程施工，在施工完畢后要養(yǎng)成檢查的習慣，從而保證施工的質量，降低返工率。施工人員需要注意路基施工的交接位置，對此區(qū)域可采用參差式沉降或連斜式沉降的施工方式，以此提升路面的穩(wěn)定性。若施工環(huán)境允許，施工人員可以使用水泥粉噴樁符合地基方法修建地基，從而有效控制施工的成本。根據(jù)施工環(huán)境及地質條件，采用相應合理的施工方法，減少公路通車后路基沉降的發(fā)生率。如在對軟土層施工時，采用開挖換土填的施工方法。此外，合理正確使用相應的施工設備，能提升路基的壓實度并做好質量檢測工作。

3.3 提升對路基負荷載重量的控制

沖碾補壓法是最常提升路基負荷載重量的方法，該方法能有效提升路基的密實度和均勻度，從而改善工后沉降和差異沉降，保證了路基整體的穩(wěn)定性和強硬度。且這種施工方法所需要的施工材料較其他方法少，在保證施工質量的基礎上有效降低了施工成本，加快了施工進度。沖碾補壓法能保證路基壓實度的質量，并避免了在公路中間挖路面和路基，對未達標的路基進行補救，提升路基整體的質量。

3.4 改善路基的排水條件和維護工作

水文地質條件是影響路基沉降的主要因素之一，影響著路基的承載力。在施工前，設計人員要充分考慮水文環(huán)境對路基的影響，設計完善的排水設施施工方案并嚴格進行，以降低水文環(huán)境對路基的負面影響。如在路基外選擇合適的位置設置急流槽，防止水流沖刷路基下部，引發(fā)路基沉降；在路基的轉彎處、陡坡內(nèi)側設置攔水帶，配合急流槽排水，提升路基的排水效果。完工后，管理單位要重視后期的維護工作，定期檢修，對排水系統(tǒng)中損壞、堵塞的部分要及時修復，若遇到大雨天氣要進行全面的加固檢查。

4 結語

路基沉降是公路質量不達標的一種具體表現(xiàn)，路基沉降會影響路面美觀，降低路面的平穩(wěn)性與硬度，為行車安全埋下隱患。為有效改善路面沉降情況，應做好重復的施工前準備工作，提升施工設計圖與實際情況的符合度，施工過程中要重視對施工質量的控制，規(guī)范施工流程，保證路基的壓實度，提升對路基負荷載重量和控制及對路基排水和維護工作的改善，從而確保路基的整體質量，降低路基沉降的發(fā)生率，保證公路的正常使用和行車安全。

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作者簡介：李海峰（1978-），男，內(nèi)蒙古錫林郭勒人，供職于中交二公局第六工程有限公司，研究方向：公路工程。

（責任編輯：小 燕）