山区公路路基不均匀沉降处置措施探讨

(西和县交通运输局 甘肃 西和 400021)

一、绪论

道路加宽工程中，因地基土体强度不足、新老路基衔接较弱、新老路基的不均匀沉降和施工因素等原因，会导致加宽工程产生相应的病害[1-3]。山区公路以其特殊地形，在加宽过程中存在路基不均匀沉降的问题，需进行施工处理方法选择及技术选择对沉降问题进行处置。

根据目前国内外相关学者及现有工程实际[4]，路基因加宽问题出现的不均匀沉降处置主要需要主要新老路基衔接部位处治，加宽地基和路基的处治技术，并且主要施工影响。

二、新老路基衔接部位的处治技术

路基加宽工程新老路基的结合部是一个薄弱部位可以采用削坡、开挖台阶和加铺土工格栅等处置技术和方法。

(一)老路堤边坡削坡。在填筑新路基时，对老路堤边坡进行削坡，以达到设计开挖坡度，将边坡表面层的杂质土和压实度不足的土体清除来保证土层强度。

(二)老路堤边坡开挖台阶。公路加宽工程不可避免地会在新老路基表面产生不均匀沉降，在新老路基衔接处的不均匀沉降最明显，在行车荷载作用下，路面结构容易出现较大的应力集中现象，该处的应力过大，会使得路面极易形成纵向裂缝。其中开挖台阶是新老路基结合部常用的处治措施之一。

对结合部的老路堤边坡进行开挖台阶处理，其作用[5]体现在:1.能够有效增加新老路基的搭接长度，增加新老路基结合部的接触面积，增强结合部的摩阻力和抗剪能力，保证新老路基之间的有效衔接和整体性。2.清除老路路堤边坡一定范围内压实度不足的填土。3.方便加宽部分路堤下的地基处理。4.横向台阶面为土工格栅的铺设提供了一个锚固长度，减少路基滑动引起的路面纵向开裂裂缝，降低纵向裂缝的发展。

(三)土工格栅加筋。新老路基拼接加宽主要问题是新老路基之间的不均匀沉降。新老路基表面的不均匀沉降主要是因为新加宽路基在自重荷载和行车荷载作用下的沉降和水平方向位移所引起的。

原有老路基及老路基下的地基，在其多年重力荷载和行车荷载的作用下，固结沉降基本稳定，加宽新路基填筑后，新路基及新路基下的地基将产生沉降，而老路基和老地基在新路基重力荷载作用下的第二次沉降相对较小。从而使新老路基之间的沉降产生差异，产生不均匀沉降，引起水平位移和竖向位移[6-7]。

现有研究[8]通过对已有研究成果的总结和对加筋土作用机理方面的认识，从摩擦加筋原理、准粘聚力原理、土拱效应和膜效应4个方面对加筋土加筋作用机理进行解释。认为加筋原理主要以摩擦作用为主。

国内学者[6]通过总结各国学者对加筋材料在土体中作用机理的研究和认识，得出土工格栅与土体的相互作用机理主要有锚固机理和准黏聚力机理的结论。

新老路基结合部可釆用冲击压实方法，以提高新老路基的压实度[3]。

三、加宽地基和路基的处治技术

目前不良地基的处理多采用清游换土砂、桩、粉喷桩、地表夯击、压实、预压法、湿喷桩、强夯置换、复合地基、大直径管桩、分隔墙等措施减少新路基的工后沉降。其中的软土地基处理方法主要包括排水固结、复合地基、轻质填料、堆载预压、隔离沉降等处理措施。现对不良地基的处治方法进行简单介绍：

(一)排水固结法。拍水固结法分等载预压、超载预压和真空预压，缺点是不能减小总沉降量，施工中较大的沉降对老路沉降变形有影响，施工慢工期长。

(二)复合地基法。复合地基分为柔性桩、半刚性桩和刚性桩3类。1.柔性桩，采用碎石桩、砂桩等散体土类桩。但处理的深度较低，沉降较大，施工有扰动。基本上不适合在加宽工程中采用；2.半刚性桩，采用粉喷桩、湿喷桩、旋喷桩等水泥土类桩。具有施工快，工期短，对老路的扰动小等优点，但处理深度一般在20m以下，粉喷桩则更小，在12m以下。适用于处理深度在20m以下的一般路段软土路基。3.刚性桩，分为CFG桩，预应力管桩，现浇薄壁管桩、低标号素砼桩等混凝土类桩。具有工后沉降小，施工速度快，工期短等优点。但是造价较高，部分方法的施工对老路基有一些扰动。适用于处理深度在20m以上的深厚软基及桥涵段软基。

(三)隔离沉降法。采用隔离墙和排水预压，能减小新路施工时对老路的影响，缺点是工期相对较长，造价较高。适用于分离式加宽工程，以及新路施工需要降低水位的路段。

(四)轻质路堤法。在软土地基上填筑新路基时，采用一般土体填料填筑，会因填料的自重较大，容易使新路基产生较大的沉降量进而使新老路基间产生不均匀沉降，影响路面的使用性能。

1.采用粉煤灰填筑新路基。其优点是造价较低，施工较快，但缺点是粉煤灰易扬尘，容易造成污染。适用于粉煤灰资源丰富的地区，但需要注重环保；2.采用EPS轻质填料填筑新路基。优点是工后沉降小，施工方便瞬速，但目前的造价较高。

四、减少施工因素的影响

施工过程中，一定要注意基础处理，保证施工质量，不出现偷工减料、深度不够等现象的发生。新老路堤结合部的施工，要加强对一切杂物彻底清理，对压实度不足土体的处理。控制开挖面的尺寸，填筑新路基时要注意减小机械对老路基的扰动破坏，合理控制土工格栅长度、错固程度、格栅上下填料粒径，以保证土工格栅的作用得到有效发挥。

施工时还要注重排水措施，保证路基免受雨水渗透、冲刷等的影响。

无论采用何种处治措施来削减加宽工程中的病害，减少新老路基之间的不均匀沉降，都需要施工质量的保证。

五、结论

研究针对目前路基沉降处置存在的问题，归纳总结目前主要的处治新老路基不均匀沉降的措施，并且分析各种措施的作用和适用条件，为路基不均匀沉降处置技术开发与研究提供基础资料。