淺議施工過程中如何應(yīng)對高速公路路基沉降問題

鄭松柏

(四川路橋公路三分公司，四川 成都 610200)

0 前 言

道路沉降問題不僅會對高速公路工程整體進(jìn)度產(chǎn)生影響，還會導(dǎo)致其工程的施工水平大大下降，對于我國交通行業(yè)的快速穩(wěn)步的發(fā)展產(chǎn)生直接影響。所以為了能夠有效應(yīng)對這一問題，在未來的高速公路施工過程中，都必須要明確導(dǎo)致路基沉降的主要原因，然后根據(jù)實(shí)際情況，合理選擇科學(xué)、有效的施工控制技術(shù)，通過采取針對性的應(yīng)對措施，切實(shí)保障其路基施工工作能夠順利、有效的開展。

1 導(dǎo)致高速公路路基出現(xiàn)沉降的主要原因

當(dāng)前高速公路路基出現(xiàn)沉降的主要原因分為三個(gè)方面，第一，由于車輛等動(dòng)載荷所導(dǎo)致的基床沉降；第二，由于路基自重所導(dǎo)致的地基沉降；第三，路基自重導(dǎo)致的路基本體的壓縮變形。想要確保高速公路的路基穩(wěn)固可靠，就必須要先深入分析能夠?qū)е侣坊霈F(xiàn)沉降的主要因素，而當(dāng)前主要由自然和人為兩方面因素對路基的穩(wěn)固性產(chǎn)生影響。

1.1 自然相關(guān)因素

公路路基的土體性質(zhì)能夠?qū)β坊两诞a(chǎn)生關(guān)鍵性的影響。諸如濕陷性黃土、軟弱土、液化土、紅黏土、強(qiáng)風(fēng)化巖、粉土以及松散砂石等地基承載能力較差的土體，本身沉降程度較大，所以應(yīng)當(dāng)對其應(yīng)用加固、換填、強(qiáng)夯等施工措施，提升其承載能力，并降低后期出現(xiàn)沉降的概率。而且由于公路一直都是被暴露于外界，所以勢必會因?yàn)槿諘?、雨水等各種自然因素的影響逐漸被破壞。高速公路的路基在不同氣候條件下所遭受的影響不盡相同，如果所處環(huán)境過于潮濕，會導(dǎo)致路基沉降的情況更為嚴(yán)重。雨水進(jìn)入土體后，土體自身粘性如果比較大，則很可能導(dǎo)致路基加速下沉，進(jìn)而使得路基不再穩(wěn)定。相對于潮濕地區(qū)，天氣干燥區(qū)域的高速公路路基保存更為完好。而且溫差因素也會對高速公路路基的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，如果所在區(qū)域內(nèi)有溫差，會使得路基自身的溫度快速的變化，熱脹冷縮現(xiàn)象會對路基的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。

1.2 人為相關(guān)因素

該方面因素產(chǎn)生的影響主要集中在道路的修建過程和之后的實(shí)際應(yīng)用中。在對道路進(jìn)行施工建設(shè)的過程中，施工人員沒有完全遵守相關(guān)的規(guī)定對路基使用正確的壓實(shí)方法進(jìn)行壓實(shí)，或者在對路基進(jìn)行填充的時(shí)候使用的填料材料不合格，都會導(dǎo)致路基的整體質(zhì)量無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求，從而使得后期出現(xiàn)路基沉降的概率大大增加。在道路修建完成后的使用過程中，存在部分機(jī)動(dòng)車超載的情況，如此也會導(dǎo)致路基出現(xiàn)損壞或沉降的情況。

2 解決路基沉降問題的具體措施

2.1 應(yīng)用沉降觀測技術(shù)

在高速公路路基的施工過程中，如果存在軟土土體，則需要對其土層進(jìn)行檢測，應(yīng)用地表型沉降計(jì)檢測路基的沉降程度。而且需要對地表沉降相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測。開始填土必須要嚴(yán)格控制填土的速度，具體可以參考所測定的地表沉降相關(guān)的數(shù)據(jù)。通過參考高速公路的路基沉降的預(yù)測數(shù)值，在此基礎(chǔ)上確定預(yù)壓卸載所需要的物體與時(shí)間。在進(jìn)行施工的過程中，為了能夠有效保證地表的水平與穩(wěn)定性，地表水平位的移樁需要進(jìn)行隆起量，按照具體的隆起量確定地表實(shí)際的隆起量情況，應(yīng)當(dāng)保持施工過程中的路堤狀態(tài)穩(wěn)定。分層地下土體，其測量可以使用地下水平位移計(jì)，進(jìn)而確定位移量，按照所獲得位移量確定土體受到損壞的區(qū)域，再按照實(shí)際情況確定具體的應(yīng)對措施，從而有效保證高速公路路基的穩(wěn)定可靠。

2.2 土體換填并降低地下水位

部分等級相對偏低的高速公路，其在施工時(shí)因?yàn)槲茨芡咨瓶刂坡坊两祮栴}，未能嚴(yán)格遵循相關(guān)的要求分層碾壓路基土方，使得其壓實(shí)度存在不足，或者是因?yàn)樵谑┕ぶ皼]有將其中淤泥徹底清理，土質(zhì)存在問題，導(dǎo)致路基出現(xiàn)發(fā)軟與下沉等情況，所以只有妥善處理軟土路基才能夠有效提升高速公路的施工質(zhì)量。如果由于處理方式不徹底或地下水位過高，就會導(dǎo)致路基出現(xiàn)發(fā)軟或沉降的情況。因?yàn)橥馏w長期受到浸泡，其水穩(wěn)定性較差，較難成型，承載力也會降低，一旦所承受負(fù)荷達(dá)到一定程度后，就會出現(xiàn)嚴(yán)重的形變。所以必須要采取開挖盲溝、開挖邊溝等措施，有效降低地下水位。對于部分沉降程度較為嚴(yán)重的地段，除了需要降低其地下水位之外，還需要對發(fā)軟的路段采取開挖和換填土的方式，一般情況下開挖深度不得低于0.8 m，或者直至挖到硬土為止。對于用于填換的材料，必須要確保其級配均勻，同時(shí)還需要具有較好的脫水性，填充完畢之后，需要保證其壓實(shí)度符合相關(guān)要求。

2.3 地基相關(guān)處理措施

地基處理主要分為地基復(fù)合和改良土質(zhì)兩個(gè)方面，地基復(fù)合方面，可以采取碎石樁、水泥土樁、低強(qiáng)度樁以及加筋土等地基復(fù)合方式；而改良土質(zhì)方面，通過對土質(zhì)的調(diào)整，有效提升地基的承載力，間接降低路基沉降的程度。其具體是使用強(qiáng)夯法和排水固結(jié)法等措施對土質(zhì)進(jìn)行改良，達(dá)到強(qiáng)化對于路基支撐的目的。

2.4 路堤方面的處理措施

首先需要減輕路堤荷載，具體可以通過應(yīng)用輕質(zhì)填料達(dá)到降低路堤荷載的目的。例如在路堤的填筑施工過程中，可以應(yīng)用粉煤灰或者是聚苯乙烯泡沫塑料等超輕質(zhì)材料對其進(jìn)行施工，粉煤灰一般重量是土體的50%，重度大約為92 kN/m3，而EPS超輕質(zhì)材料重度則是粉煤灰的1/25～1/50，通過降低路堤的荷載，能夠大大降低地基承載力要求，避免出現(xiàn)施工后沉降的情況；其次，可以使用加筋法，該方法主要是在地基的土體中增加水平方向的筋體，以土體與筋體之間所產(chǎn)生的摩擦將拉力轉(zhuǎn)移到筋體上，讓筋體之間所存在的土體負(fù)責(zé)承受壓力與剪應(yīng)力，如此能夠充分體現(xiàn)加筋土中的土體與筋體所具有的優(yōu)勢，從而可以有效控制地基沉降問題的出現(xiàn)，有效提升地基的穩(wěn)定性。為了能夠?qū)⒑奢d再進(jìn)行降低，還可以應(yīng)用聚苯乙烯泡沫塑料等超輕質(zhì)材料直接替換天然地基土體，聚苯乙烯泡沫塑料除了具有較強(qiáng)的耐水性和耐壓性，本身還具有較強(qiáng)的自立性和超輕質(zhì)性，所以其在裝卸、施工、加工和切割等方面都較為方便，無需運(yùn)用大型的施工機(jī)械。當(dāng)前聚苯乙烯泡沫塑料這一新型的化學(xué)合成材料已經(jīng)在國外的巖體工程施工中得到了廣泛的實(shí)踐應(yīng)用，尤其是在軟土區(qū)域的路堤填料方面得到了廣泛的認(rèn)可與應(yīng)用。

2.5 施工后的修補(bǔ)環(huán)節(jié)

在確保路基穩(wěn)定性相關(guān)要求都能夠得到滿足、各方面指標(biāo)都已經(jīng)達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，是允許存在施工后不均勻沉降和較大沉降現(xiàn)象的。在完成施工之后，需要對路基路面進(jìn)行適當(dāng)?shù)男扪a(bǔ)，并持續(xù)、不斷調(diào)整不均勻沉降，達(dá)到能夠滿足行車和荷載的目的，如此也是解決路基沉降問題的處理方法之一。

3 總 結(jié)

高速公路的路基沉降問題本身屬于公路病害的一種，這一現(xiàn)象較為常見，但其會對我國交通運(yùn)輸行業(yè)及社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展產(chǎn)生直接影響，會對道路上車輛行駛的穩(wěn)定性和安全性產(chǎn)生直接影響，甚至?xí)苯油{人們的生命及財(cái)產(chǎn)安全。所以嚴(yán)格控制高速公路路基施工質(zhì)量意義重大。本文嘗試從自然和人為兩方面因素分析高速公路路基沉降出現(xiàn)的根本原因，并且合理采取措施，應(yīng)用沉降觀測技術(shù)，土體換填并降低地下水位，地基相關(guān)處理措施，路堤方面的處理措施，并且要做好施工后的修補(bǔ)工作，妥善應(yīng)對人為和自然兩個(gè)方面的問題，切實(shí)保證高速公路的路基施工質(zhì)量。

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