浅谈高填路基沉降影响因素及防治对策

浅谈高填路基沉降影响因素及防治对策

随着我国交通基础设施的不断完善，高速公路大规模的修建，我国公路的建设上出现了许多的高填路基，但是高填路基的施工完工之后，由于通车时间的延长或汽车造成的重复荷载作用，高填路基经常出现路基的整体或局部下沉现象，尤其是在填挖方过渡段及路桥过渡段上路基的下沉十分明显。本文主要对高填路基沉降影响因素及防治对策进行了分析探讨。

标签：高填路基;沉降;影响因素;防治对策

引言：

高填路基沉降是公路在建设和使用过程中最常见的病害之一，多年来，由于对高填路基沉降的原因和机理没有足够的了解和深刻的研究，致使路基沉降在公路建设中普遍存在并引起桥头跳车、路基沉陷、路面早期破损等多种质量病害，直接影响到公路的使用质量和社会效益。高填路基沉降直接影响了高速公路的交通安全，造成路基沉降的原因，主要是设计和施工的问题。比如设计工作粗糙，不按规范要求施工，从而造成路基的沉降。因此为了保证高速公路的使用安全，必须做好高速公路路基的设计和施工工作，只有采用优秀的管理和先进的施工工艺才能有效的解決高填路基沉降问题。

一、降影响高填路基下沉的因素

由于高填路基所处的环境千变万化，所在地段的水文地质情况错综复杂，又暴露在野外环境中，且随着汽车荷载重复的作用，路基各部分将产生可恢复的变形和不能恢复的变形，不能恢复的变形将引起路基标高和边坡坡度改变，引起路基的整体下沉、局部沉陷和边坡坍塌，影响了公路的正常使用。高填路基工程完工后，随时间延长与汽车荷载的作用，常出现路基纵横向开裂、路基滑动或者边坡滑坍、路基的整体下沉与局部下沉等，特别是在填挖方接头处和路桥过渡段，路基下沉尤为突出，桥头跳车现象十分明显，其原因主要有以下几个方面：

1、自然条件

如工程地质不良，地形复杂，降水量过大，洪水猛烈，干旱，冰冻，积雪或温差过大等，都有可能使高填路堤产生不均匀沉降。

2、设计原因

在设计上，由于设计单位在对高填方路段地质进行布探时，对其地质构造、各种软弱面的分布状况探测不明，在技术上无法合理设计边坡取值，也未进行稳定性验算，对填料、施工工艺等未作特殊的要求;高填方路段纵、横向排水设计考虑不周;高边坡路基坡脚防护与加固不妥;路基排水系统设计不完善，水渗入路基后，使填料中的含水量加大，强度、稳定性降低，易造成堤身下沉或滑动、边

坡坍塌等，这些在设计时所考虑不周全之处，在日后都极易使路基承载力下降而发生沉降变形或局部沉陷，从而影响公路的正常使用。

3、施工原因

（1）原地面清理不彻底，受外界因素影响地基承载力下降。（2）施工过程中未严格控制好压实度，高填路基应按规定选配压实机具，按正确的操作规范及要求进行压实操作，确保压实度达到施工规范规定的要求。（3）填筑顺序不当，高填路基在填筑时未严格按施工规范要求在全宽范围内分层填筑，不能够很好地控制填土压实质量。（4）施工过程中未做好路基的排水工作。遇雨天时，路基积水严重，无法自行排出。有的积水浸入路基内部，在晴天施工时也未排出积水就继续填筑，以致造成隐患。

4、路基填料选择不当

路基填料除不能选择淤泥、沼泽土、冻土、生活垃圾等劣质土、未经打碎的大土块，若其掺夹在填料中，由于这些土壤具有机物含量多、抗水性差、强度低等特性，或是因空隙过大会形成夹层，或是遇水形成淤泥，在一定期限内路堤就极易产生塑性变形或局部下沉。

5、工程质量管理力度不够

施工人员的责任心不强，对压实度的抽检频率不足;施工现场技术质量监督力度不够，致使工程质量降低，产生施工质量隐患，甚至造成大的质量事故，危及路基的稳定性。

二、高填路基沉降的防治措施

1、严格路基设计

路基设计问题对于路基稳定性具有较强影响，因此，可以有针对性的严格路基设计工作。第一，强化路基施工地质勘察。地质勘察是路基设计和施工的基础，设计中的防排水系统设计、路线规划等问题都是由于地质勘察工作不细致而造成的。因此，必须严格按照工程地质勘察规程开展工作，详细调查路线的地质水文地质情况，保证施工路线地质条件的基本稳定性;第二，选择合适的施工路线。施工路线的规划是路基稳定性的影响因素，因此，在实际的路基设计工作中，应当在坚持路线总体走向通过主要控制点的原则下，因地形、地质环境布设路线，尽量避让不良地质地段，减少地质条件引起的路基沉降可能;第三，特殊路线特殊设计。对于一些特殊的地质条件，例如软弱地基、盐渍土地基等，在设计中要考虑超填厚等，通过特殊设计来应对特殊地形的影响。

2、强化路基施工

通过强化施工质量能够有效的强化路基的稳定性，减少路基沉降的可能性。

在施工层面，可以通过以下三个方面展开沉降病害的应对工作。第一，重视原始路基的处理。高填土路基施工之前要对基础进行处理，很多高填土路基稳定性较差就是由于基本路基稳定性不强而造成的。因此在施工之前，一定要重视原始路基的处理，彻底清除地表植被、树根、垃圾和种植土，加大原地面的压实力度;第二，严格选取路基填料。施工材料是施工质量的前提保障，因此，要减少施工对路基质量的影响，必须保证路基填料的质量。对高填路基施工，在填料料场选择时应根据填料的性质综合选择水稳性好、干密度大、承载能力高的砾石类土，并且填填料应尽量均匀，减少腐殖质等软弱材料的混入;第三，严格遵循工程施工工艺开展作业。良好的施工工艺是施工质量的有效保障，在高填路基施工过程中，应当采用水平分层填筑。当原地面纵坡大于12%的地段，宜采用纵向分层填筑施工，填筑至路基上部时，仍应采用水平分层法填筑。严格控制填层厚度，且根据不同的填料和场地要选择不同的压实机具。

3、提高填路基施工工艺

3.1换填土法

采用这种方法主要是针对填料不符合要求而引起的路基下沉，其下沉面积不大、深度不深。这种方法比较经济，操作也比较方便快捷。通过将原路基有问题的部分挖除，并进行彻底的清理，直至碾平并达到压实度，同时并要利用规范的填料进行回填工作。在换填工作时必须要扩大挖补面积并每层呈台阶状，并由下往上逐层整平碾压，压实度一般控制在原路基压实度1%～2%的高度。3.2灌浆法

如果高填路基沉降的面积比较大，可以采用灌浆法的方式来进行控制。灌浆法主要是通过液压、气压和电化学等原理对路基下沉部分进行钻孔工作并通过注浆管将浆液均匀的注入地层当中，但是孔深必须要穿透薄弱层，然后用充填浆液、渗透和挤压的方式来灌入填料间隙，同时需要经过一段时间的控制，将地基地层中松散的土粒凝结成一个整体，从而有效的防止高填路基沉降。另外考虑到浆液的扩散和灌浆压力有关，因此只有结合路基的密实度、初始压力和操作规范等因素合理的进行控制。

3.3布设土工格栅法

由于高填路基在某些路段沉降现象并不明显，很多路面仅仅开裂的现象，及时经过一段时间观测，但是路面的标高仍然变化不大，如果高填路基属于这些情况可以采取布设土工格栅法，这种方法主要是通过将将裂缝两侧的沥青路面用切割机对称切除并铺设玻纤土工格栅，然后用钢钉固定，最后恢复沥青路面，布设土工格栅法对于高填土方沉降的处理措施既可以节约成本又易于实施，具有较高的实用性。既经济又方便，比较实用。

4、加强高填方路基的养护

为保证路基有完好的使用功能，路基养护工作必不可少。由于设计和施工过