公路路基横向位移产生及控制技术研究

贺琳

【摘要】本文研究了路基产生横向位移的因素，并阐述了各个因素对路基横向位移影响机理；提出了解决路基横向位移的施工技术方法，详细介绍了各个施工技术的施工工艺。本文的研究成果总结对路基施工技术有着一定的工程借鉴作用。

【关键字】路基；横向位移；影响因素；施工技术

1引言

路基是公路交通能够正常运行的基础。路基经受着土体自重、行车荷载和各种自然因素的作用，路基的各个部位将产生变形，严重时造成土体的位移，危及路基的整体性和稳定性，致使公路通行受阻，影响交通质量和行人安全。因此，合理的预防和维护公路路基病害，对于提高公路运行质量有很大的意义。本文主要从路基产生横向位移方面研究提高路基稳定性，对道路使用性能有重要研究价值。

2影响因素

路基土横向位移是指：路基土在行车荷载、土体自重和各种自然因素的作用下，路基结构强度破坏，土体向两侧挤出。影响它的因素有很多方面，本文研究影响因素只要是忽略土体本身因素的情况下，研究外界因素对路基横向位移产生的影响。

2.1车辆荷载的作用

由于有的高填方路堤在建成通车以后，其车流量会随着时间而逐渐增多，交通量日益增多。目前，在我们国家，超载的情况比较严重，这表现在超载的车辆比例大，超载车辆的超载量大，在土体自重和车辆荷载的作用下，路基土剪切强度不足，遭受剪切破坏，使得路基土出现侧向位移。

2.2水的影响

由于很多高填方路堤所属地区属于长期高强度的降水之中，长期雨水的深入以及排水不畅，使得路基土中的含水量增大，再加上行车荷载的作用，导致土中产生反复的拉应力，因此破坏土的结构，并使其抗剪强度降低，从而加剧了路基土侧向位移现象的产生。

2.3气候与环境的影响

公路所在地区的气候变化和环境也会对路基产生一定的影响。例如：降雨量大小、干旱洪水、积雪、冰冻天然灾害等。

2.4公路施工时存在的缺陷

施工时如果施工人员不严格按照规范标准进行施工，那么也会产生路面质量问题，造成路基的沉陷。施工的影响主要存在于以下几个方面。（1）路基填充材料的顺序不恰当，没有按有关施工规范的要求进行合理的科学的分层，或者填充材料的厚度达不到要求等。（2）根据相关的施工规范，公路的路基需要合适的压实机具，并按照正确的操作规范和要求进行压实，并且要达到公路施工规范关于压实度的要求，但是有些在施工中对于压实的作用认识不足，没有严格按规范压实，从而造成路基沉陷以及横向位移。（3）填充材料的分界处没有明显的分界，没有挖台阶，这样的后果造成了交界处发生不均匀的沉陷。因为交界处的填充材料是不一样的，其结构和性质不同，承载的能力不同，因此，在结合处会出现沉降和移动，从而引起了公路路基的横向位移。（4）在柔性填土和刚性构造的交界处没有科學的处理，两者的强度和稳定性差异非常大，对于两者结合处的处理不恰当，使得填充压实不够引起下沉，最终造成了路基的横向位移。（5）公路施工是露天作业，在施工过程中的雨天里，排水问题关注不够，路基的积水严重，没有排出，使得部分积水浸入到了路基的内部，在晴天施工时积水没有完全排出就继续施工，从而由于土壤中的积水造成了路基的横向位移。

2.5公路设计时存在的缺陷

如果公路设计不当，那么也会造成公路路基的横向位移。公路的断面尺寸不合理，排水系统不稳妥，防护系统不牢靠等都会影响到路基的横向位移。在诸多的设计因素中，路基的排水设计是非常重要的，水如果渗入到路基，会使得路基填料的含水量增加，降低了路基的强度和稳定性，因此，水对路基的危害是很大的，在一定程度上可以说，水是路基的大敌。排水不畅通极易造成路基的下沉以及路基横向位移。

3措施

3.1固化剂法

固化剂法作为一种特殊的建筑材料，固化剂不同的性质决定了其不同的特点，石膏，石灰，水泥都是常见的固体固化剂，水玻璃则是典型的液体固化剂。在表层或者浅层土的固化时，用前者和土混合压实；在深层土的固化时，采用后者经过特殊的工艺将浆液注入土中。在公路施工的过程中，需要根据土的情况分析选择固化剂。

3.2粉喷桩法

路基发生沉陷小于十米时，粉喷桩法是非常好的方法。通过专门的机械将固体固化剂喷出，在地基的深处和软土搅拌，固化剂和软土发生物理和化学的反应，在原来的地基中就形成了强度非常大的桩体，改善了桩体周围土的性质，桩体和土共同承担了荷载。粉喷桩法施工中需要对固化剂的量，粉喷桩龄期，土样的含水量等有相应的要求。

3.3填土复填法

当路基填料不符合规范要求时所造成的公路路基沉陷以及横向位移宜采用填土复填法。这种方法要求沉陷及横向位移的面积不大，深度比较浅，优点是经济，操作简单。填土复填法把出现沉陷或横向位移的公路的填科挖除，重新整平压实，达到规范的压实要求，按照规范的要求用填料回填。回填的材料一般选用砂砾土。回填的时候，挖补的面积要扩大，同时挖成台阶形状，逐层地填筑，压实度比原来高出2-3%。

3.4注浆法

公路路基沉陷和横向位移的面积较大时利用注浆法是解决该类病害的好方法。用注浆法使水泥浆液在适当的压力下，填充原有路基的空隙，形成新的路基实体，从而达到提高路基的强度的目的。液浆的扩散力和灌浆压力大小有关。对于不同填料和不同形状的公路路基， 路基的密实度， 强度， 压力，钻孔的深度等都是影响灌浆压力的因素，这些因素很难准确预知，需要进行现场试验。注浆的形式有渗透灌浆，压密灌浆，劈裂灌浆等。

3.5高强度塑料土工格法

高强度塑料土工格栅是种新型土工材料，它具有强度高、尺寸稳定性好、耐腐蚀、适应温度范围广、优异的耐老化性能等特点。高强度塑料土工格栅有连续加工成的菱形、六角形、方形等多种网孔形状，具有抗拉强度高、耐冲击性、尺寸稳定性好的特点，高强度塑料土工格栅具有耐酸碱、盐等的腐蚀能力，能抵抗所有菌类的侵蚀，并少受老鼠等的侵害，此外，塑料土工格栅在加工过程中添加了抗氧化剂等材料，在常温状态下能保持其性质稳定，即使在较高温度下其尺寸变化率也很小，能适应任何地区的路基施工。此外，它还具有重量轻、搬运方便、易于安装等特点，在公路路基填筑过程中将其填筑于路基之内起到防止软土地基的小均匀沉降作用，使路基在破坏过程中起到连续过渡的效果。其主要原理就在于塑料格栅夹铺在路基黄土中，在外力的作用下，网孔中的土柱形成嵌锁闭合又相互影响的群体，这种单元区域限制阻碍了填土颗粒的自由运动，改变了填土的受力状态，土体在网孔之中形成的张力有利于路基施工的填土压实均匀与动荷载向周边的传递。这样就会提高路基的承载能力，减少或消除包括沉陷、横向位移在内的病害发生，格栅在路基土中起到了钢筋网格骨架的作用。

4总结

本文研究了路基横向位移产生的因素包括为车辆荷载的作用、水的影响、气候与环境的影响、公路施工时存在的缺陷、公路设计时存在的缺陷，并详细分析其影响机理，提出了控制路基横向位移的技术措施包括固化剂法、粉喷桩法、填土复填法、注浆法、高强度塑料土工格法，简述其施工工艺。本文的研究对公路路基施工工程的实际施工具有工程技术借鉴作用。

参考文献

[1] JTGF10-2006公路路基施工技术规范

[2] 高力侠.山西高速公路差异沉降控制技术研究[D].西安：长安大学，2007（6）.

[3] 吴志红.填方路基沉陷产生的原因及防治措施[J].科技情报开发与经济，2008（8）.

[4] 刘海娇.小议公路路基沉陷原因及解决方案[J].珠江水运，2010（11）.