公路工程路基沉降的原因及处治方法

公路工程路基沉降的原因及处治方法

蔡华 

盐城市公路机械维修服务中心   江苏盐城  224000

摘要：路基沉降是影响公路施工阶段工程建设和运营阶段行车安全的重要隐患因素之一，基于此，本文笔者根据多年工作经验对路基沉降的原因及对策进行简要探讨。

关键词：路基；沉降；原因；处治办法

路基沉降是影响路基稳定的常见病害，如不加以预防或及时处理，将对路基稳定性及承载能力产生不可预估的影响。施工人员应在施工过程中进行控制，发现问题及时采取不同方法处理才能得到良好的效果，保证工程的质量，延长道路的使用寿命。

1路基沉降的种类及形成原因

1.1瞬时沉降

瞬时沉降是土体在加载过程中来不及排水，使地基形状的变化引起的附加沉降。目前，对于主固结沉降、次固结沉降研究得较多。但对瞬时沉降的研究却相对较少，目前瞬时沉降计算方法主要有：根据土体的不排水变形模量计算的线弹性理论法；应力路径法；根据三轴不排水试验的归一化曲线进行计算的方法。

1.2固结沉降

固结是指松软土壤在外力作用下发生压缩、去水而逐渐密实的过程。沉降是指地基在建筑物荷载下发生的竖向变形。固结沉降是指饱和与接近饱和土在基础荷载作用下，随着超静孔隙水压力的消散，土体产生变形所造成的沉降。固结沉降速率取决于孔隙水的排出速率。

1.3次固结沉降

超静孔隙水压力在全部消失之后，由于土粒与水膜的蠕变而出现的沉降。该沉降量通常较小，但是持续时间较长，占到总沉降比例10%以上。从该角度出发，在路基设计环节，通常并不会考虑该方面的沉降问题。

2 公路路基沉降施工控制

2.1施工准备

工程开始之前，应进行取土场与场地的试验，通过试验判定取土场是否可以达到规定的要求，同时要结合设计方案选择合适的填料类型。所有的施工人员都要具备一定的专业技术水平与实践经验，了解施工方案。要结合工程实际情况对工程的检测人员进行合理配置，确保每个环节都有人员进行准确检测。此外，每个作业面需要配置足够的人员进行施工，保证施工的顺利进行。需要配置如下施工机械：振动压路机、钢轮压路机、胶轮压路机、推土机、平地机、铧犁、旋耕机、洒水车。挖掘机与自卸车要根据具体的施工需要进行配置。碾压施工环节，为了保证压实度达标，一般会采用多种压路机同时施工的方式，以满足最终压实度的需要。

2.2原地面清表

原地面清表处理要按照相关技术规范进行，清理深度应为30cm，清理之后需要向下翻松25cm，然后在原土内加入5%的石灰进行混合处理，检查确定石灰添加比例，达到施工要求之后进行整平压实，压实度至少为87%，这样才能保证最终的工程质量可以达到标准要求。对于水田、河塘等部分的施工，要先进行排水，然后将淤泥清除干净，结合工程的具体状况实施换填施工，换填深度至少为50cm，使用碎石土材料进行施工。

2.3 填土路堤施工控制

填土路堤不能应用如下施工材料：腐殖土、含草皮的土、生活与建筑垃圾、树根、淤泥、冻土等。填筑开始前应对填筑材料进行全面检查并进行试验，达到施工要求之后才能开始填筑施工。碾压施工开始之前，现场检测人员应检测路基含水量参数。在碾压施工过程中，设备的行驶速度需要控制在4km/h以内，确保每个位置都经过全面碾压，不能存在漏压、过压的情况，碾压遍数的确定则需要考虑到压实度之后再进行确定。

填方应与全幅保持平行，采用分层的方式进行填筑，具体的松铺厚度参数要按照试验段的试验结果进行确定。分层填筑环节，每层的平整性都要达到要求，使纵向与横向的坡度都能够符合技术标准。如果原地面结构部分的平整性较差，应从最底部开始进行分层填筑施工，第一层施工完成之后经过监理工程师检验，达到要求后才能开始下一层的施工。上料、摊铺与碾压需要做好明确标识，以进行有效区分，对上料区内的每车土方卸载区域进行明确标注。针对V形沟槽，要先将内部的垃圾与杂物完全清除干净，然后实施基底整平并开挖形成台阶的形状之后使用强夯法进行压实施工，直到可以满足大型设备进入现场即可。

2.4土方路堑开挖

路堑开挖施工开始前，要考虑到现场的地形条件，选择合适的位置布置截水沟。截水沟的开挖应和排水系统稳定连接，确保排水性能满足使用需要。在施工过程中，应根据边坡的具体情况布置急流槽，从而避免其被雨水的持续冲刷而导致结构损坏。路堑开挖要按照设计方案的要求测量断面，施工阶段要进行整形处理，确保坡面达到稳定性与顺直度，不能出现超挖现象。路基表面要达到平整性的要求，且线形要顺直、曲线要圆滑。开挖到边坡线后，预留一定的厚度进行人工刷坡。开挖到路床位置上之后，尽快开始进行路床施工，如果不能立即进行，就要在顶面预留不少于30cm的保护层，在路床施工前要将其进行清除处理。对于填挖结合部的位置，应在路堑端部开始台阶的开挖施工，同时需要保证其与填方路段连接良好，台阶宽度应根据地面坡度来确定，一般不能小于2m，台阶平面需要布置倒坡的结构。

2.5 填挖交界部位处理

填挖结合以及半填半挖的部分，要采用台阶开挖的方式，然后实施分层填筑，之后进行路堑开挖，避免出现欠挖或者漏压的问题，确保结合处质量达标。在对半填断面清理结束之后，需要对表面实施翻松处理，也可以将其开挖成台阶，高度不能超过0.6m，宽度则不能小于2m。要从低到高逐步进行分层的摊铺与碾压，拼缝两侧的压实度要适当增大。

2.6 路基临时排水

随着填方的逐步增多，要充分做好排水工作，在路基两侧应布置排水基础设施，在施工现场每间隔50m的距离布置急流槽，防止雨季大量积水冲刷对边坡结构造成损坏。要在路基开挖前按照设计方案的要求布置截水沟。要确保施工范围内的取土场排水性能达到要求，如果在路基两侧设置排水沟，则应与施工区域内的永久排水系统有效连接，以提升其排水效果。

2.7 压实度控制

在碾压施工开始前，要全面检查松铺厚度、平整度、填料实际含水量及灰量等参数，达到要求后才能进行碾压施工。碾压过程中，实际碾压宽度要超出规定范围50cm左右，应用灰线进行标注。碾压过程中，直线部分要由内到外逐步进行，而曲线段则要从低到高逐步进行，保证各个位置都经过充分碾压，不能存在漏压问题。因为振动压实不易使砂性土达到密实度的要求，也容易出现起皮、龟裂等问题，所以应选择静压、振压联合的方式，按照技术要求来进行碾压施工，保证碾压遍数达标。从实际效果分析可以发现，在松铺厚度处于25～30cm之间时，要将含水量控制在16%～18%之间，可以保证密实度达标。

3路基施工的监测与验收控制
　　针对公路路基沉降及质量问题，做好路基施工监测及验收十分重要，施工监测和验收应严格按照相关规定进行。例如，对施工现场所用的材料、施工环节开展相应的试验，对试验的过程做好监测，如对填料含水量进行重点监测，以此保证路基施工在填料最优含水量下实施碾压。依据路基施工的填筑方法、碾压方法等，在现场监测过程中重点对路基的厚度进行控制，如填筑、碾压的厚度控制在20-30cm范围内，当每层碾压质量监测合格之后，才可实施下一环节的施工。施工各环节完成后，结合监测过程、质量合格标准及施工规范要求进行验收，针对其中存在问题，结合相应的数据、记录等，及时处理问题，做好施工控制措施，确保路基施工的稳定性及强度。

结束语

综上所述，公路路基是主要的基础结构，在使用阶段由于很多因素的影响而出现沉降问题，使道路行驶的安全性无法得到保证，所以要在施工环节加强监督与管理，确保各环节都能够达到的质量要求，最终可以消除路基沉降的问题，确保交通运行的安全与畅通。

参考文献：

[1]朱子玉，王开复，符敏.公路工程路基路面雨季施工技术研究[J].低碳世界，2018（24）：195-196.

[2]李云青，董文源.公路工程路基路面雨季施工技术的研究[J].科学技术创新，2019（03）：225-226.