高填方路基沉降的原因分析及防治措施

摘 要：高填方路基是指边坡高度超过20m的路堤或者是地面斜坡率小于1：2.5的路堤，还包括不良地质、特殊地段的路堤。近年来，随着我国道路建设的高速发展和车辆行驶速度的不断提升，高填方路基在公路中的应用越来越多，但与此同时也产生了很多问题，如路基不均匀沉降导致的路面开裂、沉陷等，严重影响了道路交通安全。因此，如何有效消除高填方路基的沉降是目前我国公路建设领域亟待解决的一个重要课题。

关键词：高填方路基；路基沉降；原因分析；防治措施；道路交通安全

中图分类号：U416.1 文献标识码：A 文章编号：1671-3362（2013）08-131-02

1 高填方路基沉降的原因分析

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方路基，但是高填方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，高填方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，高填方路基下沉一般表现为3种形式。高填方路基纵横向开裂、路基整体下沉或局部沉降和路基滑动或者边坡坍陷。高填方路基沉降的3种现象都对路基造成了极大的危害，比如路基纵横开裂会影响到路基的稳定性，如果在大雨天气下路基进水造成路面的平整度超限，给道路交通安全带来巨大的威胁。高填方路基的沉降不仅影响了道路的使用，也一定程度上阻碍了我国的社会发展，因此，高填方路基的设计必须要按照我国《公路路基设计规范》进行，但是往往在高填方路基实际施工中或完工后仍然出现整体下沉或局部沉降的问题。

1.1 地基下沉

1.1.1 路基基底的压实度不够

由于道路建设施工的路基基底压实度要求不高，而高填方路基的压实度较高，因此在道路的设计施工中必须要要个的控制好高填方路段的地基压实度，避免应路基填料增加而导致原地面因压实度不够发生的形变和移位，并防止高填方路基沉降现象的出现。

1.1.2 路基排水不当引起地基承载力下降

在通常的施工过程中，一些路段虽按设计要求进行了处理，经检测各项指标满足要求，但由于排水处理不当或后期的影响，受水浸泡，使得地基的承载力急剧下降而导致路基下沉。

1.1.3 地基沉降不均

高填方路基与一般路基过渡段的地基沉降不均。

1.2 路堤本身下沉

1.2.1 填料不合格

由于填方段的淤泥、沼泽土、冻土、有机土清除不彻底，或填料中混有生活垃圾以及含草皮、树根的腐殖土，这些土块遇水即变成淤泥。另外，通车后这些不合格填料的微弱沉降变形累积起来即会引发高填方路基的下沉。

1.2.2 纵向分幅填筑、半填半挖搭接不好

一般来说，高填方路基填筑和一般路基填筑是一样的，在填筑施工中分层进行填筑，但是考虑到高填方路基某些路段的特殊性，高填方路基需要纵向分幅填筑。因此在实际的填筑施工中必须要严格的进行控制，如果对高填方路基的填筑不严格控制，有时会出现垂直式无搭接填筑，而这种施工结果会引起前后两幅沉降不均匀。半填半挖路段如果施工不规范，也同样会出现沉降。

1.2.3 含水量和压实度不均

高填方路基的填料所用的细粒土、砂类土、砾石土等，必须要严格的控制其含水量并压实，含水量以±2%最合适。如果填料的含水量不均或不符合相关要求时，应该采取相应的措施，比如均匀添水或晾干，使填料的含水量达到要求后进行压实施工。另外，运到了路堤上的土需要加水时，务必要用拌合设备和水车相结合均匀的浇洒水，不然就会在后期的碾压完成后，发生每层压实度不均而导致的整个陆地沉降现象。

1.2.4 其他方面的原因

压实厚度超标，每一层土整平不好，碾压后会出现局部压实度不够；填料来源不同，其性质相差较大，且未分层填筑，则引起不均匀沉降导致路基开裂或局部沉陷。

2 高填方路基沉降的防治措施

2.1 加强高填方路基的施工管理

路线选线中，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，不需要追求高指标的线形，努力做到线形指标搭配合理，即可取得良好的视觉效果。 比如在惠东至昌平告诉公路段工程的市工商就认真做好了线路选线的工作，该段做好了施工前的准备工作，包括施工招标、征地、拆迁等具体任务，并在保证主体工程施工时，先期实施改沟、改路等线外等事宜，为工程的顺利完工提供了保证。

高填方路基施工如果通过耕地水田等区域必须要做好碾压工作，如果其中含有较高的有机质或其他杂物难以压实，那么则应该及时的挖除换填，比如在对惠东至昌平告诉公路段的设计上就合理的进行了进行清淤、清表等处理工作后，再对特殊路基进行处理，而后填筑路基进行预压。特殊路基处理与路基填筑宜按设计工期完成，以利路基在施工期内沉降稳定，有效的减小了工后沉降。但是地基的加固处理必须要结合我国颁发的《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》来进行。在对惠东至昌平高速公路段的设计必须要认真做好各项工程施工组织计划，还需要充分考虑当地季节性气候对施工工艺的影响，从而降低工程费用。

另外，在高填方路堤的施工过程中，各施工层的表面切记有积水的现象，如果存在积水的现象，必须要进行排水工作，避免因积水的渗透或冲刷而对路基造成损坏。比如可以通过在路堤中设计排水沟、截水沟等防渗排水设施，避免坡角受水的侵蚀并提高路堤的质量。不仅如此，在高填方路基的施工过程中还需要严格施工。例如在惠东至昌平路段的施工上就严格依照了《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）、《公路工程基本建设项目文件编制办法》及有关规范的规定进行设计，达到了安全适用、经济美观的良好效果。

2.2 提高填方路基施工工艺

2.2.1 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。

2.2.2 灌浆法

如果高填方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方路基沉降。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。

2.2.3 布设土工格栅法

由于高填方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，如果高填方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。

3 高填方路基沉降的原因及防治的总结

高填方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，由于对高填方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。高填方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决高填方路基沉降问题。

参考文献

[1] 郑长安.公路路基沉降与稳定观测技术[M].北京：人民交通出版社，2010.

[2] 付宏渊.高速公路路基沉降预测及施工控制[M].北京：人民交通出版社，2007.

作者简介：邓伟泉（1964-），广东惠州，工程师。研究方向：道路桥梁工程管理。