公路路基沉陷处理研究

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摘要： 在公路的设计施工和使用管理实践中，路基下沉是影响工程质量的技术难题，给运输生产和交通安全带来不利影响。本文分析了公路路基沉陷的主要原因，阐述了施工不当造成的压实度不足、水害、填方较高及土质影响、地质条件等造成沉陷原因及形成机理并由此提出了相应的治理对策。

关键词：路基沉陷;原因;治理对策

Abstract: in the design of the highway construction and the management practice, roadbed subsidence is influence the quality of the project technical problems, to transport the production and transportation security bring adverse impact. This paper analyzes the main causes of the highway roadbed subsidence, and expounds the construction caused by the improper compaction shortage, water hazards, fill high effect, and soil caused by geological condition, reasons and formation mechanism of subsidence and then put forward the corresponding countermeasures.

Keywords: roadbed subsidence; Reason; countermeasures

中图分类号：U213.1文献标识码：A 文章编号：

1 沉陷原因

公路路基沉陷是我国公路存在的主要问题，其危害程度大，影响范围广。因此，对路基下沉的原因进行分析，并提出相应的治理对策。是摆在工程技术研究人员面前的重要任务。

1.1施工不当造成压实度不足

1.1.1施工工艺不科学。没有按照有关理论恰当的设计压实层厚，压实次数，压路机吨位不合理，压实顺序不规范压实过程没有一次成型。如填筑顺序不妥，在标段结合部、段落(含填挖)结合部、半填半挖部、土石混填部、原地面与填土结合面上的局部坑洼部等处形成局部压实度不足;

1.1.2路基土含水量不合理。含水量是路基压实度的重要影响因素，有些施工队伍为了追赶工期，把含水量较大的土进行平整碾压，在反复荷载的作用下，出现压实度不合格、甚至翻浆的情况，导致路基下沉。

1.1.3石灰剂量不足。路基石灰土中，石灰的含量影响压实效果，有些施工单位片面追求效益，忽视工程质量，往往石灰剂量不足，路基强度受到影响。降低路基填充料的粘结性影响路基压实效果。

1.2水害

公路地表水浸入基底，或自然降水逐渐渗透到路基中水的涨落产生了动水压力，使土质松动，将其中的细粒土带走，毛细管水迁移，引起路基结构周围受力重新分配，土质粘结力降低；进而路基强度也降低；在自身重力及车辆荷载作用下，路基土结构发生变化，导致沉陷。

1.3填方较高及土质影响

当边坡总高度大于20m土石质边坡；或大于12m砂砾时，公路路基设计规范JTGD30－2004认为是高填方路基，边坡不稳定；路基自身重量很大；在荷载作用下路基产生沉陷的可能性较大。另外，填方较高；边坡坡度设计较缓；雨水容易渗透到路基内部，也会产生沉陷。对高填方路堤地段范围内的地质勘探、土质分析重视不足,也给工程项目的设计留下隐患和遗憾。如较易被忽视的是:

1.3.1煤矿采空区的塌陷

1.3.2.路线通过湿陷性黄土地区, 有机质含量大的土填筑路基时因土质本身粘结力较小或密实程度稍差；地基未做妥善处理,地表排水设施不完善,形成局部积水;

1.3.3路堤原地面下较深层存在流动软卧层等。

1.4现行规范存在缺陷与不足

1.4.1.路基的整体稳定性问题。如处于山岭重丘区的横向半填半挖路基,从理论上讲无论采取什么方法一般其填挖部分均难达到同等强度形成整体。实际使用过程中,也常常会沿原坡面处出现裂缝或下沉;

1.4.2.挖方路堑的压实厚度问题。特别是路床范围内,规范对0cm—30cm厚度内规定压实度要达到95%,而对30cm—80cm则无指标要求。实际上,据测定在路床底面以上范围内,行车荷载对路基土的影响是很大的，规范规定只要求0cm—30cm厚度达到95%的压实度是远远不够的,这也是挖方路段路面路基破坏的主要原因。其次,根据多年的养护管理实践,对挖方路段除石质及砂砾质外,设计时必须充分考虑边沟，必须能够有效地降低地下水位,确保路基稳定,不致发生翻浆。

1.5自然沉降时间不够

路基填土过程较快，沉降变形量没有达到要求时，即覆盖上层土。当承载力较高时；路基强度接近临界状态，发生扰动时就会产生沉陷或纵向开裂。

1.6地质条件影响

地质调查资料不完善；探测深度较浅或点位选取密度过大；导致地质情况与资料不符，给施工过程质量控制留下隐患。比如道路经过池塘、湖泊、沼泽等地下淤泥有机质土等结构层不清楚。

2、沉降控制标准与分级

2．1差异沉降控制指标

为了建立统一的差异沉降控制标准，将变坡率作为新建高速公路路基差异沉降控制指标。对变坡率的定义如下所述。

(1)沉降区中心沉降量为У0降区边缘沉降量为У1.

(2)沉降区长度为2b。

(3)路基差异沉降为У0-У1，变坡率 1=(У0-У1)/b。

2．2差异沉降控制标准确定

在确定差异沉降控制标准时，应综合考虑材料的抗拉强度与疲劳特性。偏于安全考虑，取路面材料疲劳衰减特性时差异沉降标准权重为6，材料抗拉强度要求时的差异沉降标准权重为4，取二者加权平均值作为差异沉降控制标准，则容许变坡率为

当变坡率为0．37％时，对应的路基横向差异沉降为4．5Cm，路基纵向差异沉降为7．5cm。因此，将4．5cm和7．5cm分别作为横向和纵向路基差异沉降的控制标准。

3．3差异沉降分级控制措施

为了确定不同差异沉降对路面结构的影响程度，需要对差异沉降进行分级，对于不同等级差异沉降采取相应处理措施，达到差异沉降主动控制的目的。将抗疲劳性能要求时的变坡率0．23％作为差异沉降控制标准的低限，以抗拉强度要求时的变坡率0．58％作为差异沉降控制标准的高限，将路基差异沉降量分为轻、低、中和高4个级别，见表1。

表1差异沉降分级

当预估差异沉降级别为“轻”或“低”时，差异沉降对路面结构影响较小，如果地基土性质良好，可以不予处理，若地基土中存在软弱夹层，可以对地基进行冲击压实或强夯处理以减小工后沉降量；差异沉降属于“中”级别时，附加应力会使路面结构发生破坏，可以采用换填石灰土垫层、土工格栅加筋路堤、基底换填碎石等工程措施降低沉降量；差异沉降属于“高”级别时，路基差异沉降对路面结构的影响较为严重，单一的处理措施很难取得显著效果，通常采用多种方式综合处理的方案进行沉降控制，基底软弱层较薄时，呵采用换填碎石层与冲击压实相结合的方式对路基进行处理，基底软弱层较厚时可采用土工格栅与粉喷桩联合作用对其进行处理。