公路道路设计与工后沉降控制

公路道路设计与工后沉降控制
摘要：随着经济社会的发展，我国公路道路建设工程越来越多。

在公路道路的建设中，保证道路的安全十分重要。

工后路基的沉降作为影响公路道路安全的重要因素之一，成为公路建筑行界以及相关行业思考的重要问题。

本文主要通过对公路道路设计、工后沉降的测算，来探讨如何公路沉降的控制措施。

关键词：公路道路；工后沉降；控制
建国后，随着国民经济水平的提高，我国公路建设逐渐进入日益蓬勃发展的阶段，尤其是20世纪90年代以后，更是取得了飞跃性的前进。

据相关统计，到本世纪头一个十年底，包括高速公路在内，我国的公路道路通车总里程数已经达到了398万公里。

在这众多的里程中，软土地区占了相当的一部分。

而软土地区由于其自身的特点，比如含水量高、承载力低等等，极易引起道路的沉降变形。

道路一旦沉降变形就会对道路的通车甚至是使用安全造成影响。

因此，控制公路道路的沉降成为软土地区公路建设面临的重要问题。

公路道路软土路基的特征
软土，一般来说是指呈现软塑状态甚至流塑状态的一种粘性的土质。

之所以呈现这种状态，是因为其本身含水量高、具有极强的可压缩性以及较差的承载能力。

淤泥或者淤泥质的土系都属于软土的范畴。

在公路建设工程的分类体系中，黏性土中细粒土的中塑性与高塑性土质的塑性指数比较大，凝结、固定强度较低，触变性以及流变性极其显著。

除此之外，渗透性差、压缩固结过程所需时间长、路基抗剪的强度较低、工程固定、凝结之后，路基排水性较差也是软土所具有的特点。

总体而言，对于公路道路建设来说，软土路基因为主要是由含有众多黏粒的松软土以及土系空隙较大的有机质土、松散砂和泥炭等等其他土层构成，所以极易发生沉降现象，故是一种不稳定的、不良的路基。

其众多特点，包括渗透性差、流变性高、含水量大、车辆承载能力较低在内，都使得软土路基在进行公路道路的建设时，由于自身的过高的地下水位，填方以及路基的构成物极差的稳定性，容易发生沉降甚至变形。

为了解决公路道路软土地区建设中，所发生的路基沉降问题，必须对路基本身进行一定的加固处理。

公路软土路基沉降特点分析
公路道路的建设在遇到软土路基时，容易发生沉降变形，这种沉降变形，很大一部分原因是由于对于软土路基的处理不够恰当所造成的。

然而当路基由于外部承载力过大而发生沉降变形时，总会对道路的使用以及安全产生一定的影响。

尤其是大面积的不均匀性沉降发生时，道路表面极易产生破裂，这时候桥面和路基由于沉降，会产生差距错台，再加上此时若车速太快，就很容易发生桥头跳车的惨剧。

另外，如果路面特别宽，两侧的沉降尺度小于中心时，也容易引起道路表面下的施工涵管发生弯曲以及涵管本身或者通道下陷的景象。

因此，在公路道路建设施工之前，必须针对这些问题的存在，对软土本身以及公路道路沉降的特点做一番彻底的分析和研究。

第一，软土路基发生沉降变形的机理以及组成
根据以往的实践经验，我们得知，造成软土路基沉降的最重要原因就是软土的可压缩性。

建设高速公路等高级别的道路时，往往需要事先在软土路基的上面填筑一定数量的、具有一定高度和强度路堤。

一般来说，地基以内往往会因为所填筑的路堤荷载量过大而发生变形。

公路道路建设软土路基的总体沉降变形数量可根据下面的公式来计算：S=S1+S2+S3。

在这其中，S1代表的是因为路面剪切变形而发生的土方被侧方向挤出，从而导致的附加沉降，由于其时间较短，也被称为瞬间沉降。

S2代表主要的固定、凝结沉降数量，即路基的排水固结沉降量。

S3代表的是次固结沉降变形量，一般来说它是由于土方骨架本身蠕变而造成的。

于一般性的黏土而言，主固结沉降是构成软土路基总沉降的主要部分。

公路道路建设的沉降一般而言分为施工中沉降，和施工结束后的沉降。

本文主要探讨的是工后沉降，工后沉降，见面思意是指建设施工完成之后，公路道路软土路基由于其固结所需时间长，固结速度极慢特点，而产生的后续固结沉降，这种沉降主要是由于车辆的压力作用而产生的，也被称为附加沉降。

一般对于厚度较大的软土层来说，在施工结束后的几年内，主要固结沉降所引发的道路路基沉降变形会时有发生，并且是路面沉降的主要组成部分。

第二，公路软土路基沉降变形的特点以及规律
根据多年的实践观察，以及相关理论知识，我们认为，一般来说，公路道路的沉降变形数量是与土质的可压缩性、路基上所需荷载的重量和性质有关的。

因为软土的可压缩性强、渗水能力差、抗击剪切的能力低、含水量高等特点，软土路基的沉降一般都会具有沉降数量大、侧向变形程度大以及时间长的特性。

根据对于多年公路路基沉降变形实例的观察和研究，以及对于相关知识，如沉降变形量的特点与构成机理的分析，我们概括出公路道路软土地区发生地面沉降时所要经历的四个阶段分别是：产生、发展、稳定以及完成。

公路道路设计以及工后沉降的控制措施
第一，施工控制
公路道路软土路基本身是由黏性土质为主，具有地下水位高、含水量极大的特点，土中所含的水分很难以排除。

因此，我们在这种软土地区公路道路建设时，要采用300KN•M的单击夯击能量进行路面最底部的夯击，并且夯击进行时要注意锤径必须是互切的。

具体来说就是在满夯时要使用300KN•M的
单击夯击能量，夯击时锤径的互切要达到四分之一。

与此同时，为了保证路面的良好衔接，要使用挖掘机向路边开挖高为一米五，宽为一米的台阶，同时在路基与路基的结合部分要比其他部分多夯一击。

除此之外，为了提高路基的抗压能力还必须对路基进行事后的补夯。

一般来说这个时间可以控制在十天作用。

第二，道路设计以及工后沉降控制应该注意的问题
于道路设计而言，在公路路基本身条件已经较差的前提条件下，尽量以满足道路使用为目的，采用最为简洁的公路设计形式。

一定要避免如桥梁、立交桥等复杂设计。

多采用直线性的设计形式。

无数的实践都已经证明，唯有直线性的设计是刚力最好，路面整体受力最为均匀，最不容易发生沉降的。

另外，公路的高低变化最好不要太大，高低变化太大也容易因为受力不均而产生路面的沉降。

因此，为了保证道路的设计达到施工所需的规范要求，必须的施工时以及工后做好相应的控制管理。

尤其时施工完成之后，必须不能忽视道路再次发生沉降的可能，要定期对道路进行相关沉降检测，树立工后及时制止沉降的观念，采取适宜的措施将沉降扼杀在摇篮中。

结语：
我国幅员辽阔，地质众多，软土也是其中的一部分，并且是相当大的一部分。

而软土路基作为一种不稳定的路基，本身极易引起道路的沉降变形，从而影响道路的使用。

因此，对公路道路的软土路基沉降问题进行研究，并采取相应的措施控制其沉降，十分有助于道路使用寿命的延长，通车使用质量的提高，公路道路事业的正常运营，从而最终为人民生活、生产的便利提供保证。

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