高速公路路基沉降及施工控制研究

郑卫平

(山西省公路局晋中分局，山西晋中 030600)

高速公路建设的成功与否，路基的稳定性和沉降是关键，特别是路基的沉降问题更加突出。沉降的问题如果没有很好的进行处理，在施工期间非常容易发生滑塌，影响施工进度和工期，给高速公路运行阶段中带来安全隐患，由于不均匀沉降，道路容易出现沉陷问题，桥头发生跳车现象，轻者影响正常使用或外观，严重会发生安全事故。基于此，本文对高速公路路基沉降及其施工控制问题进行了分析和研究。

1 高速公路路基沉降影响因素分析

造成高速公路工程路面损害的因素丰富多样，不均匀路基沉降的因素是路面损坏变形的一个重要原因。如果路基一直处于不均匀沉降的状态，不进行填补，不仅会破坏路基本身，也由于路基不均匀的顶面形成附加应力的结构，并使其造成车辆损坏路面结构的不利影响。路基沉降的具体形式，充填裂缝和路面问题等。前者由内部填土而来，是根据所造成的压缩和拉伸应变区域的变形的不同部分以不同的形式的不均匀沉降。基于拉伸区域填充具有较低的拉伸强度，从而导致裂纹的形成。填不平的路面路基沉降会造成严重的危害，如路面变形，横向，纵向裂缝，破碎的水泥板，边坡失稳现象。高速公路路基的变形及稳定性和沉降观测工作中，人们往往对不正常沉降提出一些综合分析的要求，用于指导路基施工的进度，因此，对影响高速公路路基的一些因素进行分析，显得十分必要。

影响高速公路路基的因素很多，主要是表现为以下几点:1)由于填土速度过快，在路基和填土临界高度问题上，认识不足。由于填补路基和缺乏知识，在靠近路基临界高度时不加强路基沉降的观测，导致软基接近临界状态，稍不注意，地基出现容量不足，导致基层的不稳定，沉降或纵向裂缝出现;2)没有进行沉降观察或者对观察控制不够严格，只取决于施工沉降计算，实际沉降速率，沉降曲线，施工后的数据没有严谨的统计分析和预测，导致工后仍有许多沉降率和沉降量;3)相关地质资料不足，对影响路基的暗池等长期稳定性不明确的地质结构不了解，致使大量路基在建设的过程中发生了沉降;4)路基压实控制不严，造成路基施工完成后，路基的部位发生变形，尤其是大型路基填土高度，由于越来越多的塑性变形，导致路面下陷，影响驾驶舒适性。

2 高速公路路基沉降的施工控制措施

根据施工时间顺序，笔者总结出以下路基沉降的施工控制措施。

2.1 施工前控制措施

在施工前提前预防和尽量减少路基沉降是最重要的，为此，本文认为应该:

1)加强地质勘测，全面掌握路基条件。路基下沉关键原因是地基下沉，从某个角度来说，掌握了地面沉降相当于掌握了路基下沉。路基沉降是因为土被压实发生的形状变化，除了和路堤高度和路基断面样式相关外，也与地基条件有重要的关系。因此，在基础的层面探索路基下降的具体细节是要掌握基本的基础。在这方面，在原来的设计上，详细而具体的分析基础环境，对一些地质资料或者情况的特殊的部分，必须要更详细的测控，并扩大测量范围，在全面了解测量地质各项指标的基础环境的基础上，来解决基础下沉的问题。2)改善土性。a.排水固结法。在软土地基中设置竖向排水系统(如塑料排水板插集，袋装砂井，或设置普通砂油井)及水平排水系统(砂垫层)，并利用其自身的天然地基土的渗透性的下压力系统(预压，真空脱水等)，从而使地基土排水固结的作用，产生固结沉降，使土体强度增长，提高地基的承载能力，并能够有效降低工后沉降。如果使用超过堤坝和工作负荷预压负荷称为重载。超载预压可在工后进一步降低，并减少二次固结沉降。它适用于软土，淤泥和淤泥土地基的处理。b.强夯法。强夯法适用于各种土质地基，如砂砾土，砂，淤泥和低饱和度土，黄土，杂填土和填充土等因素，具有明显的效果，经济方便，简单设备，材料和其他明显的粘土三节约优势。但对于软粘土，因为它的渗透性差，含水量高，在受到了强烈的冲击后，不能迅速排出，从而很快使孔隙水压力上升。慢慢消散，从而使坑周围土体的强度降低，或出现液化。进一步巩固过程和压实软粘土恢复过程的实力也远远超过其他的土体。因此，一般认为不应该使用软粘土地基强夯法。c.试验施工工艺。路基沉降与施工质量是密切相关的。为确保路基沉降满足设计规范，施工管理亟待加强，在大规模建设前，均应进行施工工艺试验，施工过程中应以进行测试和后续阶段的相缩量公式为基础。其基本假设是:土压缩完全是由于孔隙体积减小，骨架变形导致的结果，土的压缩颗粒本身不计;土只产生无侧向变形垂直压缩;高度范围在土的内部压力是均匀分布的。计算有EP曲线和电子LGP曲线是总和法已知条件，地基基础设计5规范6方法。地基基础设计规范的方法仍然基于分层总和法的思想，采用平均附加应力区域的概念，在工程实践中沉降观测，经验修正系数的WS结合统计分析，并寻求地基的极限变形。

2.2 施工时控制措施

1)注意挖方段、填挖交界处施工。在挖方以及填筑的交接位置，必须使用渗水性强的材料更换填土80 cm。所有要压实，填方和挖掘的连接位置，要缓慢进行，切记不要直接更改，使负荷分散应力的对称性，而排水沟要直接能到沟底，防止路堤进水。之后经过刚性，半刚性，柔性基础，以消除不均匀过渡缓慢下降。2)注意不良地质段的施工。对于材料不好的道路，一定要把它的软弱层清理，同时还规划了给定的路段进行清理，之后使用防渗能力强的材料填充路堤高度较低的部分，达到标准的地基。在需要的时候还可以用来清理后砂隔离，宽而深的路基必须达到高标准，就不可能有一丝的隐患存在。严格按照建设的规划方法和标准建设的各个部分，不存在之间的实际情况，并立即与规划部门进行更改，以防止路基由于规划建设的不合理造成的地面沉降差异。

2.3 施工后控制措施

沉降观测资料(包括静置期)，施工期间工作的基础上预计总沉降量和沉降，确定路面铺设时间。常用的方法有双曲线投影法，三点法(对数曲线)，指数曲线，星野法。地基加固不同的方法来计算时间和初始时间的选择长短，都会对预测的准确性产生影响。

1)观察断面的设置。观察断面的纵向间距一般为20 m～50 m时，大的地形和地质条件的变化和过渡段适当加密至10 m。2)观察测试项目。专注于路基沉降观测中心。a.一般地段地基土，地面上的每个观察位于部分剖面沉降，在位于肩部堤观察哨，用钢钎或混凝土桩观察哨的左，右两侧路基表面的中心。b.软土和软土路基，除一般基础成立了很多外，根据地基的厚度和填土高度，分别在坡脚桩水平位移，外缘设置，从山脚2 m，6 m～10 m集在桩位移的边缘。3)测量的频率和精度。精度应达到两个基本水平的测量标准(尤其是在完成后填补了道路路基基床的底部)。测量频率:在堤防应每天观察一次，对于在暂停期间种种原因，测试每2 d一次。施工结束后，前15天每2 d之内观察一次，以后每周观察一次。4)动态分析和沉降预测。在施工期间，沉降观测数据分析、整理的基础上，路基沉降和侧向变形速率的指导填筑施工，如果变形速率太高，调整填土速率。

总之，高速公路建设工程一定要经过对路面构造开展力学损坏回应解析明确不匀称下沉掌控宗旨，通过机械性损伤清楚回应解决不均匀沉降控制的目的，同时也可以形成为开展不均匀下降的预测情况，根据路面结构沉没的大小效应处级生成的，不同级别的不均匀下降，以使用不同的方法来治理，将不均匀的下降控制在允许的范围之内，达到了不均匀下沉主动控制的目的。

［1］孙良倩.高速公路路基沉降观测［J］.企业技术开发，2009(4)：24-25.

［2］金 雷.对高速公路软土路基沉降影响因素分析［J］.中国新技术新产品，2011(15)：15-39.