浅谈公路路基沉降控制措施

潘安平

(贵州省三穗公路管理段)

浅谈公路路基沉降控制措施

潘安平

(贵州省三穗公路管理段)

主要阐述了垫层法、强夯法以及挤密法三种公路路基沉降控制措施。

路基;公路;沉降;垫层;强夯;挤密

1 垫层法控制措施

1.1 垫层法分类

垫层法可根据所采用的垫层材料分为砂石垫层法、粘性土垫层法和灰土垫层法。

当同时要求提高垫层的承载力及增强水稳定性时宜采用整片砂石(或灰土)垫层进行处理。黏性土垫层法是最为常用的地基处理方法，具体做法是将路基下的土层全部或部分挖出，再将基坑用就地挖出的黏性土分层回填夯实。工程实践表明，采用整片土垫层法处理地基，施工工艺简单，处理效果好，机械作业工期短。灰土垫层法是将石灰与处理范围内的土按照一定的体积比例(一般取灰土比为2∶8或3∶7混合均匀，然后分层铺设、夯实成为灰土垫层。

黏性土或灰土垫层法通常适合在1～3 m厚土层的软弱性土质处理上使用。

1.2 垫层法施工

垫层地基的湿陷变形与垫层的宽度和厚度有着密切的关系。应该根据路基具体情况以及相关工程经验对垫层的厚度以及宽度进行确定。在同一场地上，当基础型式、埋深、面积和压力相同，垫层厚度相同而宽度不同时，浸水后的湿陷量也不同，垫层宽度大的，湿陷量小;反之，则湿陷量大。

垫层底面的宽度B可按1式计算确定

式中:b为基础的宽度;z为基础底面至垫层底面的距离;θ为地基压力扩散线与竖直线的夹角，一般为22°～30°，对素土宜取小值，对灰土宜取大值;c为考虑施工机具影响而增设的附加宽度，一般为0.2 m。

如采用整片垫层，每边超出结构物外墙基础外缘的宽度不应小于处理土层厚度的1/2，并不应小于2 m。垫层还应具有一定的厚度，在其置换及扩散压力作用下可使浸水后地基的湿陷量减小。在消除路基软弱性时，对矩形基础，垫层的厚度可采用(1.0 ～1.5)b(b为基础的宽度);对条形基础，可采用(1.5～2.0)b。当垫层的其他条件都相同而仅厚度不同时，厚度大的湿陷量小，反之，则湿陷量大。

垫层施工时，应先将处理范围内的土全部挖出，并打底夯(或压实)，然后将就地挖出的软弱性土配成处于最优含水量附近的土料或适当含水量的灰土料，根据选用的夯(压)实机具，按一定厚度分层铺土，分层夯(压)实，直到设计标高为止。在大面积范围内，可采取分段开挖，分段、分层回填压实，上、下两竖向接缝，应错开距离不小于0.5 m。在施工缝间侧0.5 m范围内应增加夯(压)实遍数。

2 强夯法控制措施

2.1 强夯法概念及原理

强夯法又被叫作动力固结法，重锤吊起到10～20 m(最高可达40 m)高而后自由下落，对路基上进行不断的夯实，将其强度进行提高，对路基土体的软弱性以及压缩性进行降低。

利用强夯法所产生的冲技能能够将颗粒之间的土体结构打乱，对土体各种孔隙的分布状态进行改变，使得土体重新进行排列成为更加密实的结构。

这种方法具有很多优势，如原理简单、设备简易，被广泛的使用，尤其是在非饱和土的路基加固中使用的最广，效果也更加明显，已成为处理地基广泛采用的一种方法。

2.2 强夯法施工

在进行施工之前，应该根据相关设计要求进行试夯。在试夯过程中，应该对单击夯击能、单位面积内的夯击能、夯实的遍数以及两个夯点之间的距离进行确定。

对地基进行强夯时，所有的测试工作除孔隙水压力可以不量测外，其他项目的量测都应按实际需要进行。强夯法的优点是施工简单、效率高、工期短，其缺点是振动和噪声较大。

3 挤密法控制措施

3.1 挤密法概念及原理

用机械、人力或爆扩成孔后，填以最优含水量的素土或者灰土并分层夯实成桩的方法称为(灰)土挤密桩法。在成孔和夯实过程中，使距桩周一定距离内的天然土得到挤密，从而消除桩间土的湿陷性并提高承载力。

土桩或灰土桩法适用于地下水位以上且土的饱和度Sr＜65% 的地基。土桩适用于以消除地基土的软弱性为主要目的的软弱性地基，而灰土桩则适用于以提高地基承载力为主要目的的人工填土地基的处理。

3.2 挤密法施工

挤密孔的孔位宜按正三角形布置，一般桩孔的直径为300～600 mm，孔底在填料前必须夯实。对非自重湿陷性黄土地基一般合适的处理深度为5～15 m，其处理范围应为每边至少超出基础边缘0.25b(b为基础宽度)，并不应小于0.5 m。对需要处理的地基，其处理范围宜取每边超出基础边缘 0.75b。不应小于 1.0 m。

(灰)土桩的施工程序可分为桩孔定位、桩孔成型、桩孔夯填。桩孔成型可采用沉管、爆扩和冲击成孔3种方法。含水率ω＜10%或ω＞23%的地基土不宜用爆扩挤密。

挤密法施工应注意两个问题。

(1)地基土含水率的影响

地基土含水率是灰土挤密桩加固效果的关键。含水率太小将难以成孔;含水率太大桩管拔出后，宜产生缩颈坍孔现象，造成桩径减小，灰土填料下不到孔底，夯锤下不去，难以夯实。根据施工经验，土的含水率在14% ～22%时，挤密成孔的效果好，当含水率超过25%时，效果不好，因此不采用灰土桩挤密地基。

(2)时间效应

时间对灰土的强度影响很大，随着时间的推移，强度逐渐提高，国内有关资料表明:灰土在龄期120 d时，可达到极限强度;30 d可达到极限强度的55.3%;60 d时可达到极限强度的81.6%，以后逐渐增长。

［1］吴刚.刘干斌.开前正.软土地区道路病害原因分析及防治措施［J］.公路交通技术，2009，(4):45－46.

［2］李海红.强夯处理湿陷性黄土的应用［J］.科技情报开发与经济，2006，(20):12 －13.

［3］赵慧敏.祈中强.有关客运专线路基沉降控制问题的研究［J］.科技信息，2009，(35):78 －79.

U416.1

C

1008－3383(2014)04－0027－01

2013－11－19

潘安平(1971－)，男，贵州黄平人，工程师，从事公路与桥梁方面的工作。