谈公路工程中路基沉降原因及对策

张 国 帅

(山西运城路桥有限责任公司，山西 运城 044000)



谈公路工程中路基沉降原因及对策

张 国 帅

(山西运城路桥有限责任公司，山西 运城 044000)

从自然条件、外力破坏、路基材料、压实、设计五方面，分析了公路路基沉降的产生原因，并探讨了公路路基沉降施工的控制措施，旨在确保公路路基的稳定性，延长公路的使用寿命。

公路，路基沉降，质量控制，勘察设计

0 引言

公路建设的地方有很多时候地址条件都不正确，这就给公路的建设带来了很大的困难，如果不及时解决，就会给公路建设事业造成很大的阻碍。作为公路路面的基础路基，既要承受恒荷载上覆岩土和路面的重量之和，又要承受移动荷载即由路面传递下来的行车或行人荷载。路基线路长、工作面大，适合大型机械化施工，可是工程的管理力度受到很多的影响，而且外界甚多因素对于工程的建设有很大的阻碍，这些特点都是非常明显的，需要我们多加注意一定要保证路基的稳定性，才能使得工程的质量非常可靠，因此，在深入公路沿线的自然条件下，对该地区和特定部分调查，分析，研究和掌握自然因素的变化及其对路基的影响，根据当地条件，采取有效措施，使公路施工达到正常路基沉降控制要求。

1 公路路基沉降产生的原因

1.1 自然因素

首先是土体的性质，对路基沉降产生最大影响的土体性质是变形模量。在分析这些影响因素时，一般先考虑变形模量。如果道路路基填料以及路堤的高度一样，对沉降的影响从高到低分别为：亚粘性土、亚砂土地基、碎石土地基。顺序同变形模量大小一样。可见，在这种情况下，土体性质中的变形模量对路基沉降的影响可以说是最大的。其次是水文气候，公路沿线的地表水的排放、河流洪水位以及常水位等等，这些都属于水文条件。地下水位、地下水规律等属于水文地质条件。地面地下水都会造成路基路面的沉降，没进行合适的处理就会导致路基沉降。在施工的过程当中，如果降雨量大，就无法保障路基处于最佳含水状态，其压实度也会因此受到影响。路基会因为孔隙水排出出现沉降，雨水渗入到土体中就会出现软化，最终导致路基沉降。

1.2 外力破坏

众所周知，路基的沉降会对公路工程造成很严重的影响，如果路基出现沉降现象，首先就会使完整的路面受到破坏，再由于外力的作用，导致路面的结构被破坏。在路基下沉以后，路基内部的填土就会变形，导致沉降不均匀，出现裂缝，填充区没有足够的拉伸强度就会导致裂纹。出现路基沉降以后，如果不及时采取措施，就会引起路面产生形变。这也就是说，路基沉降带来的危害是一系列的，对于公路工程的施工、整个公路的质量和使用寿命都有着很严重的影响。要想有效的解决公路路基的沉降问题，就要从沉降的原因入手，找到合适的方法，采取相对应的有效措施。

1.3 路基材料因素导致路基沉降

公路建设设计规定路基材料应选取具有一定承载力的特定材料，然而施工单位往往为降低成本及施工方便，就近选取材质相近的路基材料，而这些路基材料性能通常是不满足要求的。尤其是渗透性、压实度及稳定性不符合设计要求，这种情况下直接使用将导致路基严重沉降。

1.4 压实过程中质量控制不当

压实度是决定公路路基质量的重要因素之一，如果路基的压实度不达标，将会增加路基受力和承载量不均匀的几率，引发路基沉降，严重影响路基的质量。压实度受多方面的因素影响，如施工材料、施工人员的素质、施工技术及设备以及施工程序规范等。施工单位的安排计划不当也会影响路基的施工质量。如需要修建位于高架桥与隧道之间的路基，施工单位应先施工该段道路的路基，填筑至路床完成后方可继续修建高架桥梁场，使该段路基的沉降防控有足够的施工时间，并在整个桥梁从施工完成后再进行路基沉降防控工作，便可最大限度地保证该路段通车后不会产生大幅度的沉降。

1.5 设计因素导致路基沉降

公路建设设计中若荷载设计错误将直接导致路基塌陷。路基是公路的承重层，若设计荷载低于实际交通荷载，则在公路服役过程中将长期处于承压较大状态，预期之外的路基沉降也就产生了。

2 公路路基沉降施工控制措施分析

2.1 重视并做好路基施工前的准备工作

路基修建工作是一项系统的施工过程，需要专门的管理机构和施工单位制定科学有序的工作计划和完善的施工前准备工作，制定规范合理的管理制度，以保证整个施工过程的顺利进行与质量。管理单位要协助施工单位完成各项准备工作，必要时需陪同设计人员和施工人员对施工现场以及环境进行勘察，详细地阐述工程的具体要求。在设计施工方案的时候，管理人员要协助设计人员详细了解施工的环境与土质条件，根据每个段落路基的地质条件制定出相应合理的施工方案，提升设计图纸的合理度，并且以此提升施工要求与实际施工的结合度，最大限度降低路基沉降的发生率。施工单位要重视施工人员的素质，在施工之前施工单位要组织培训施工人员，确保每一位施工人员都掌握了必要的施工技巧与理论知识，熟悉正确使用与保养施工设备的方法。严格施工材料进场制度和存放标准。在选择施工材料时，不仅要根据施工环境选择相应的施工材料，而且还要充分考虑路基填料的干容能力、性能和渗水能力，反复验证施工材料的压实系数、CBR数值等等，只有以上条件都达标以后才可入场。施工材料在存放时要注意防潮、防晒，保证施工材料的质量并且不受到二次污染。

2.2 施工的工序控制

在对路基进行施工时，必须要按照规定的流程进行操作，只有这样才能够在一定程度上避免沉降现象的发生。在施工过程中，需要按照以下操作进行：完成上层的检测之后进行开挖运输工作，在完成摊铺之后进行填料，之后还要做好一系列的测量工作，比如对标高进行测量等，最后还要进行夯实工作，当所有工作完成之后才能进行接下来的填筑施工。按照规定的流程进行施工能够大大提升施工效果。

2.3 路基填料的处理

路基填料为路基施工的主体，工程材料的选用是非常严格的，要保证工程中使用的材料不得掺有任何杂质，更不能把可回收的垃圾当作其中的材料来滥竽充数，材料的尺寸也是有规定的，一定要保证在100 mm以内，不能超过这个数值，而且材料的使用强度要符合使用的要求。保证填料在施工时达到最佳含水量，可通过翻晒，洒水或者换土进行处理。

2.4 填方中的压实处理

压实度是用来表征路基填筑质量的重要指标，保证高填路基压实度的关键是要确定好路基填料的最大干密度。另外要控制好填筑路基的含水量，保证填料处在最佳含水量状态，在施工过程中做好施工组织。要控制好填料的最大粒径，尽量采用推填方式，保证填料粒径大小能够均匀分布。路基边缘的压实度是路基施工中的一个薄弱环节，一般压实效果较难得到保障，该位置也容易发生质量问题，所以在施工过程中针对路基边缘的路基压实度要格外注意，可以采用小型压路机进行碾压。另外在台背回填施工过程中也要特别注意回填料的压实度，回填料要选择透水性好、强度高的材料，台背回填要分层铺筑分层压实，特别注意跟结构物接触位置处的填料压实。

2.5 做好公路勘察设计

造成路基下沉的最重要原因是地基下沉，所以，从新黄高速公路路基方面来说，清楚调查地面沉降状况也就等于对路基沉降的原因形成初步的认识。高速公路路基沉降是由于原本被夯实的土产生了形变，而产生形变的原因除了和路堤高度有直接关系之外，地基条件也会对高速公路的路基产生重大影响。因此，针对这一现状，在新黄高速公路施工开展之前，相关的技术勘察人员对施工路段地质状况进行了调研工作。除了查询相关的路段状况历史文献之外，施工企业还使用了相关检测设备，保证可以得到最准确的地质情况信息。

2.6 填筑过程控制

相对于公路工程来讲，其本身属于刚柔过渡段的范畴，所以在选择填充材料的时候必须要选择刚度在路基材料和桥台材料之间的材料。由于台背本身对压实度的要求比较高，然而台背又不容易压实，所以往往会选择比较容易压实的材料来进行填充。填充材料本身必须要具有良好的透水性，目前比较常见的填充材料有砂砾土、碎石土以及强度较高的工业废渣等材料。对于不渗水的土质来讲，应该适当的加入石灰和水泥。

2.7 冬，雨季施工

如果施工阶段恰好处在雨期，就需要密切关注天气预报。在施工的时候，采取分段施工的方式，并且做好排水措施，如果发现积水，要及时采取措施来疏通。留好横坡，做好截水沟，坚持当天挖完，填完，压完，不留后患。在冬季施工的时候应人工刨除表面冻土层，挖到设计标高后立即碾压成型。如果当日达不到设计标高，下班前将操作面刨松或覆盖，防止冻结，做好防冻措施。

3 结语

随着我国经济快速的发展，公路的里程也是越来越长，但是在建设的过程中，由于路基沉降处理不到位，进而引发了一些公路建设的质量、安全等等问题，这些问题直接关系到人们的生命以及财产安全，这就要求社会给予非常大的关注度，建设过程中一定要保证好公路建设的质量，在解决公路路基沉降问题的时候，需要结合施工现场的实际情况，找到问题的所在，针对问题找出相对应的措施，这样公路的稳定性能才会有所保证，各方面使用起来才会更加的安心，才会在日后的维修过程中减少不必要的麻烦。

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Discussion on subgrade settlement causes and countermeasures in highway engineering

Zhang Guoshuai

(ShanxiYunchengHighway&BridgeCo.,Ltd,Yuncheng044000,China)

Starting from five aspects of natural conditions, external force damage, subgrade material, compaction and design, the paper analyzes highway subgrade settlement causes, and explores highway subgrade subgrade settlement construction control measures, with a view to guarantee highway stable and prolong highway service life

highway, subgrade settlement, quality control, survey and design

1009-6825(2016)18-0132-02

2016-04-17

张国帅(1981- )，男，工程师

U416.1

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