地基沉降對高速公路路基寬度的影響

張新柱

摘 要：高速公路在使用過程中會受到多種外界因素的影響，導致地基出現(xiàn)沉降問題，進而會影響高速公路的正常使用，甚至還會給乘客帶來生命危險。在本次研究中我們主要針對地基沉降對于公路路基寬度產生的影響進行分析，希望能給相關工作人員提供幫助。

關鍵詞：地基沉降;高速公路;路基寬度;影響

近年來，隨著我國交通事業(yè)的快速發(fā)展，高速公路在使用中會受到某些因素的影響，而出現(xiàn)地基沉降。地基沉降是在高速公路建設中需要考慮的，并采取有效措施防止地基沉降。在分析地基沉降過程中其產生因素較多，包括自然環(huán)境和施工過程中存在因素的影響。

1 地基沉降類型

地基沉降的類型可分為均勻沉降和不均勻沉降，而針對不均勻沉降又可分為縱向與橫向，而導致地基出現(xiàn)沉降的因素較多，針對軟土地基來說由于這種地基力學性能差，在基于外加應力的作用下會產生固結沉降，次固結沉降，側向塑性擠出等，進而發(fā)生明顯的地基變形，部分地段如果處理不完善或者沒有控制好回填材料也會導致人為軟土層，進一步使地基出現(xiàn)不均勻沉降問題。

一些土質含水量較高，在設計過程中沒有針對其進行特殊處理，在具體設計過程中沒有進行超載預壓或者等載預壓，這種情況下也會出現(xiàn)地基不均勻沉降，主要是由于天然地基的含水量高，孔隙比大，壓縮系數大，能夠承載的壓力較小，這種情況下會使地基沉降量和沉降差相對較大。填料過程不均勻，在填料和級配中混入一些腐殖土，或者泥沼等一些劣質填料，在這些土中含有一些未經過打碎的凍土或者在地基填筑過程中順序不合理，未進行分層填筑，或者不符合有關規(guī)定，所選的填料質量較差，填料水穩(wěn)定性差，不同性質填料進行混合填入時，在具體施工中沒有做好排水處理，導致長期雨水天氣，積水進入地基中，在晴天施工時沒有及時排除地基中的積水，導致出現(xiàn)安全隱患。

2 地基沉降的影響分析

當高速公路地基出現(xiàn)地基沉降時，這種情況下會影響路面行車安全，車輛產生的沖擊會使乘車人員感到不適，影響行車舒適感，同時還會給駕駛員產生一定的心理影響，甚至還會影響其駕駛操作，進而引發(fā)交通事故。車輛在行駛過程中頻繁減速能夠緩解這種顛簸，但無論是顛簸或減速行駛都會導致汽車部分構件出現(xiàn)一定程度的磨損，也不利于輪胎的使用。同時行車速度不穩(wěn)定，從一定程度上也能夠浪費油料，增加廢氣排放，還會從一定程度上延長車輛的行駛時間，提高運營成本。除此之外，還會影響公路養(yǎng)護，從一定程度上縮短汽車輪胎的使用壽命，增加養(yǎng)護成本，需要及時對所出現(xiàn)的問題進行維修，增加維修次數的同時也會花費大量的人力，物力，財力，不利于社會治安穩(wěn)定，在公路使用中無法達到節(jié)省投資，安全行駛，舒適乘車的目的，反而會降低服務水平，損害使用者的效益，影響公路的社會和經濟效益。

3 地基沉降對于高速公路路基寬度的影響分析

為能夠充分闡述地基沉降對于高速公路路基寬度產生的影響，我們以某公路作為研究對象，該公路全長為1.4 km，嚴格按照設計圖紙和相關技術標準進行常規(guī)施工，及時清理公路表土，整平和碾壓，沒有對軟土地基進行特殊化處理，在軟土地基處理時先進行鋪設砂礫墊層，打設排水板，鋪設土工布，最后完成墊層的鋪設。處理完軟土地基之后需要準確測量墊層的底標高，根據路面的寬度高程并對斷面的尺寸進行準確計算，根據計算結果完成后續(xù)的施工操作。

為進一步確保高速公路地基外延能夠達到符合的舒適度標準，需要根據有關規(guī)范要求適當增加寬值，將其控范圍控制在45 cm左右。在具體施工時需要將單層厚度控制在30 cm左右，在整平和碾壓過程中還需要去達到規(guī)定的壓度值。等到地基基本處于穩(wěn)定狀態(tài)后，需要準確測量斷面的各部位高程，并利用數學公式來計算相應的地基底寬。該公路經過五個月的施工之后，地基共設置了九層墊層，填土的高度不包括兩米的墊層，通過結果我們發(fā)現(xiàn)該高速公路路基寬度嚴重不足，相比設計寬度來說，相差在50 cm左右?；谶@種情況下如果后續(xù)完成施工的話，可能會使路面寬度，邊坡無法達到預期的設計要求，在進行公路路段分析時我們發(fā)現(xiàn)該區(qū)域位于沿海地區(qū)，大多屬于農田以及河網密布，觀察路面沉積過程中并與載荷沉降圖進行綜合分析，我們發(fā)現(xiàn)增加填土載荷時，該高速公路地基不同部位會出現(xiàn)沉降，尤其是路基中心沉降量最大，其次為路肩位置，最后是坡腳處。地基沉降是與填補高度成正比的，當沉降量大時對應的填土較高，當地基的沉降量小時給對應的填土量低。同時，陸地沉降是與沉降速率成正比的，當沉降速率較高時地基的沉降速率大，當完成一段工作之后暫停后地基沉降還會維持一段時間。地基沉降會對路基寬度產生一定影響，即便地基建筑達到某一高度后其不同部位的沉降還在繼續(xù)，會使地基的底寬和頂寬嚴重不足。目前研究學者已經分析了地基沉降會導致路基寬度不足，因此在進行填土時需要適當進行加寬處理，確保最終寬度能夠符合要求，針對軟土地基還需要結合具體的地質情況，觀察載荷情況下的地基沉降量。在這一過程中尤其需要注意道路中心的沉降問題，準確計算沉降，可以根據不同斷面沉降點比值進行分析，根據這一結果提出加寬地基的有效方法，能夠對填層施工半幅以及底寬半幅進行加寬處理，在設計時由于土地局部性質以及施工材料存在差異，導致在地基沉降計算中是與預期值存在一定差異的。我們所分析的該高速公路采用的材料是遠山開采石混合料。通過計算時，在沿海地區(qū)軟土地區(qū)開展道路施工，利用塑料排水板堆載預壓軟基處理沉降量和基礎寬度比不相同。通過實驗結果我們發(fā)現(xiàn)，路基寬度的增加，其地基沉降也會相應增加，而沉降比是與寬度比具有一定聯(lián)系的。同時，這種分散性較大，從整體上來看，地基的沉降量是與寬度不屬于簡單的線性關系，因此在定量上也會存在一定程度的局部誤差。

除此之外，大量工程實踐表明，高速公路加寬中新舊路基產生不均勻沉降以及路面破壞是多種原因導致的，比如地質復雜性，路基填土材料，地質條件勘察不準確，設計不完善，組織施工工藝不合理，監(jiān)理和施工操作不規(guī)范，在施工中遇到自然因素的影響，在運營階段維護保養(yǎng)不到位，而主要是由于沒有正確認識新舊路基先接觸路基路面破壞機理，不均勻沉降是與變形計算控制理論部完善相關的。因此需要針對新老路基不均勻沉降以及新路基塑性變形對地面產生的影響，拓寬路基之后會從一定程度上決定加寬路基的使用壽命，高速公路加寬土方工程在施工方法上需要確保地基土處置和新填土壓實質量，采取有效措施確保新填土和壓實老路基的緊密結合。

4 小結

總而言之，當前道路交通將直接影響國民經濟的快速發(fā)展，在道路施工過程中會受到多種因素影響，而導致出現(xiàn)最嚴重的問題當前是地基沉降題，而使地基沉降的原因也是較多的，同時不同因素之間還會存在一定聯(lián)系。對于施工人員和建設人員來說，需要考慮施工中出現(xiàn)地基沉降問題，采取有效措施以免出現(xiàn)地基沉降問題。

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