浅谈高速公路路基沉降观测

余小舟

摘要：随着目前公路交通量的急剧上升，早期建设的高速公路已经不能满足日益激增的交通量的需求，部分高速公路面临改建、重建的问题。本文以某高速公路为例浅析高速公路路基沉降观测问题，并对其做出评价，以期对今后的高速公路沉降观测起到参考作用。

关键字：高速公路，沉降观测，三点法

中图分类号：U412文献标识码： A

1.绪论

路基是道路结构的重要组成部分，从古到今，路基沉降都是路基最常见的病害，无论是对于铁路线下工程还是公路路基，路基沉降都会影响到路基的稳定性和原有的强度，进而影响路面的强度和稳定性，破坏完整的路基结构，降低了行车的安全性、舒适性，对于高速公路，路基的沉降将会引起道路的不平顺，造成行车事故等危害，必须引起建设者和维护者的高度重视。本文就某高速公路为例，分析其沉降的原因并对其沉降的观测方法进行了分析。

2.高速公路路基沉降的原因

高速公路路基的沉降主要是在高频率的行车密度下，在车荷载和自身填料自重的作用下发生路面下降的现象。分析其引发路基沉降原因，主要包括以下几方面：

（1）高速公路在修建过程中，在施工阶段所使用的路基填筑材料存在问题，如填筑材料的强度等级不符合要求、掺加剂的使用等。

（2）施工过程中路基填料的施工方法不正确，各层的填料的压实质量控制的不好，压实度不够等问题。在实际的现场实施过程中，机械设备未能按照施工组织设计中的碾压次数以及碾压标准来落实，局部需要特殊处理的地方未能够按照临时工程要求来处理，比如说在路基与桥梁的过渡处，机械可能不容易压实，如果不对路基段做特殊处理并多次碾压，就会引发施工完成后乃至运营阶段的变形沉降。

（3）由于强降雨等外界的环境因素造成路基表面雨水浸泡，而且不能及时排出水，这样路基含水量就会增大，其自身强度就会降低，在上部车辆荷载的作用下就会发生不同程度的下降或开裂。如果引起路基强度处于临界状态，路基会发生超出界限范围的沉降，引发不可预测的后果。

（4）高速公路设计阶段，没能够很好的对工程项目所在地区的地质资料进行勘察，导致在设计沉降计算系数时，数据可信度不高，这样设计出来的工程在投入运营后会发生一定的问题，所以说设计上的不足，导致施工方案等缺陷，都会造成路基的沉降。

3.沉降观测的目的与意义

高速公路路基由于在建设过程中可能会沿用既有的一些道路，有的区段可能是纯粹的新筑起来的，这样新旧层叠以及新旧过渡的地段，其路基的竖向刚度就会发生或大或小的突变，这样除了使路基发生竖向沉降变形外，还会发生横向的不均匀沉降变形。这种竖向加横向的变形就会引起道路路面结构产生附加应力，一旦超过路面材料的抗拉强度，这样不仅仅发生路基的沉降病害，还会发生面层的开裂病害。

如果在高速公路施工过程中对路基的沉降变形及时观测，对路基的稳定性做出实时的评价，掌握其路基的动态变化，就可以很好的控制每一层填料的变形，进而控制路基的整体变形，保证其路基的强度和稳定性。并且动态的掌握其路基的沉降变形，又可以为后续的完工后的沉降预测和控制做好信息资料的准备，所以说及时的沉降观测是正确对路基做出客观性评价的基础和依据。

做好高速公路的沉降观测工作，可以及时的发现在施工过程中存在的安全问题，并采取有效的措施将其消除，以免引发后续的一系列安全问题和质量问题。另外，及时的观测路基的沉降工作可以在实施的过程中对既有的方案进行优化和完善，真正使工程项目的每一个环节都统一起来，在前进的同时积累经验，为今后高速公路的建设提供理论支持。

4.某高速公路沉降观测

某高速公路沿线地质条件复杂，线路基本在软土地基上，路基的稳定和沉降变形问题越来越突出。

4.1基本原理

针对该高速公路所在地区的地质条件和近年来出现的病害进行分析，并对全线做出客观的沉降变形评价，本文采用三点法来计算该高速公路的最终沉降量。所谓的三点法也就是说在S-t沉降-时间曲线上，利用最大横载时段内时间间隔相等的三个点的沉降S与时间t，反算出路基填土的固结系数，进而推算出路基在任意时刻的沉降和最终沉降量。

4.2沉降观测

某高速公路观测段，共20个沉降观测点，每个观测点的观测时长均在3个月以上。沉降观测数据如下表所示：

表4-1某高速公路区段沉降观测汇总表

序号 断面里程 观测时长 测点编号 累计沉降量 测点编号 累计沉降量

1 DK118+601 91 0118601S1 -0.07 0118601S2 0.1

2 DK118+609 91 0118609S1 -0.03 0118609S2 0.09

3 DK118+611 91 0118611S1 -0.09 0118611S2 0.08

4 DK118+615 91 0118615S1 -0.21 0118615S2 0.13

5 DK118+616 91 0118616S1 -0.44 0118616S2 -0.11

6 DK118+639 91 0118639S1 0.08 0118639S2 -0.07

7 DK118+641 91 0118641S1 -0.02 0118641S2 0.1

8 DK118+680 91 0118680S1 -0.1 0118680S2 -0.05

9 DK118+700 91 0118700S1 -0.34 0118700S2 -0.1

10 DK118+824 91 0118824S1 -0.4 0118824S2 -0.23

11 DK118+826 91 0118826S1 -0.45 0118826S2 -0.42

12 DK118+844 91 0118844S1 -0.58 0118844S2 -0.39

13 DK118+846 91 0118846S1 -0.55 0118846S2 -0.87

14 DK118+850 91 0118850S1 -0.68 0118850S2 -0.73

15 DK118+860 91 0118860S1 -0.7 0118860S2 -0.56

16 DK119+100 91 0119100S1 -0.22 0119100S2 0.11

17 DK119+195 91 0119195S1 -0.63 0119195S2 -0.34

18 DK119+205 91 0119205S1 -0.35 0119205S2 -0.2

19 DK119+500 91 0119500S1 0.02 0119500S2 0.16

20 DK119+695 91 0119695S1 -0.12 0119695S2 0

根据其沉降观测数据，绘制出该高速公路该区段的沉降量-时间曲线及沉降速率-时间曲线如图4-1所示：

图4-1沉降量-时间曲线及沉降速率-时间曲线

该测点为0119500S1/S2，从曲线上可以看出，该路段的沉降变形曲线平缓，沉降变形波动量不是很大。

5.结论

从某高速公路其中的一段沉降变形曲线及观测数据可以看出，虽然该高速公路改建工期比较紧张，但是整体稳定性还是比较好的，后续的路基沉降观测对评价路基的稳定性还是至关重要的，在对问题出现之前及时将其完善，也为高速公路的长期发展提供依据。

参考文献

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