影响高速公路路基沉降的因素与防治措施分析

文/翟伟

1 前言

高速公路质量对于社会发展和人们的生活都有着一定的影响，高速公路路基沉降是影响车辆运行的主要原因之一。路基沉降的原因比较多，比如说高速公路路基结构设计不合理、受自然因素的影响等原因。因此，相关人员需要对公路路基沉降因素进行分析，并找到相应的解决和防治措施。基于此，本文首先简要分析了高速公路路基沉降变形的特点，随后从五个方面分析了高速公路路基沉降的原因，最后从九个方面对高速公路路基沉降施工控制技术进行了分析，以此来供相关人士交流参考。

2 高速公路路基沉降变形的特点

高速公路的路基是保证路面稳定性和安全性的基础内容，也是承担车辆重力、交通承载力的岩石结构物。车辆行驶在高速公路上时，路基需要承担公路的表面负荷，当路基受到车辆的挤压之后会发生一些变化，其主要是形变和体积变化。体积变化对于公路路基沉降的影响并不是很大，发生沉降一般都是由剪应力引起的。一旦高速公路的路基沉降，路基和路面之间出现局部脱空的情况，雨水也会通过伸缩缝深入到路基当中，使得路基的脱空区域的水量增加[1]。

3 高速公路路基沉降的原因

3.1 高速公路路基结构设计不合理

结构设计不合理是高速公路路基沉降的主要原因。一旦高速公路的路基设计不得当，公路的稳定性就会降低，就会对后期的公路运营产生影响。并且，高速公路出现沉降还会在一定程度上降低公路的使用年限，对车辆的安全出行和社会利益产生一定的影响。部分设计人员对路基结构设计并不是很重视，影响到了前期的准备工作，导致了后期在使用时出现了很多问题。

3.2 路堤填料的影响

在高速公路道路建设当中，施工人员很难把握好填料配比比例，大多数使用的填料都是使用在施工之前挖掘的渠道所形成的废土，在施工当中分层次进行压实很难符合标准，长期使用之后会出现厚度不匀称和下沉的情况，导致了路面路基出现塌陷和裂缝。从另外一个角度看，由于填筑材料的材质不相同，有的回填土比较蓬松，有的回填土有土块；一旦排水体系出现了故障，土中的水分就会增加导致路面凸起，对路面的平整性产生很大的影响[2]。

3.3 地基承载力达不到要求

在高速公路路基施工的过程当中，施工人员需要对地基的原地面进行检测，保证地面合格之后再开展下一个环节的工作。如果在检查中发现地基承载力不符合标准，在填筑之前需要对地基进行有效处理，处理效果对后期地基的沉降程度有一定的影响。软弱地基需要注意处理的深度，必须要达到持力层。如果没有达到持力层要求的厚度，就无法提供有效的持力基础，在长时间投入使用之后就会出现沉降。

3.4 地基侧向位移对沉降的影响

软土地基沉降主要指的是固结沉降和侧向位移沉降这两种。其中固结沉降和土壤的应力有很大的关系。而侧向位移沉降和路基的荷载应力的剪应力有一定的关系。一旦外荷载增长的速度过快就会引起侧向变形，由此可见侧向变形的沉降问题和施工速度也有一定的关系。施工速度过快就使得填土荷载超出了地基的极限承载力，会出现侧向位移[3]。

3.5 原材料的因素

原材料问题也是影响高速公路路基质量的主要因素之一。原材料当中的填料会决定公路路基沉陷的幅度。在施工当中，部分施工单位为节省成本可能会在原材料当中添加一些其他的材料，其中的一些有机物导致了原材料的成分发生变化。一旦原材料的密度发生了变化，就会导致整个公路路基的坚固性和稳定性发生变化。由于，混凝土的收缩发生变化的原因比较多，可能会在不同因素的影响下，混凝土的松弛系数也发生了相应变化。如果公路的混凝土原材料成分选择不合理，混凝土的收缩性就会发生变化，公路的裂缝就会不断地扩大。一旦出现了暴雨和暴雪天气，公路的积水情况就会加重，公路的路基就会发生沉降对高速公路的路基造成二次伤害[4]。

4 高速公路路基沉降施工控制技术分析

4.1 加强施工前的准备工作

在高速公路施工之前，施工单位需要做好相应的准备工作。首先需要对标段内的路段进行勘察，对需要特殊处理的软弱地基、填挖交界处等区域，施工之前需要对设计图纸进行反复核对，对遗漏的资料进行处理。管理人员需要深入施工现场，了解地基施工大体情况，并根据施工现场的实际情况去制定合理的施工方案，对施工人员、机械设备和施工材料进行合理的安排。在施工当中如果出现问题需要及时上报，并选择最佳的施工方案，减少路基沉降问题的出现。

4.2 提高施工材料质量，选择科学施工技术

站在高速公路施工角度来分析，所用的施工技术都是为了提高施工质量，但是施工质量的把控并不仅限于施工技术，需要从施工材料等多个环节进行把控。在高速公路施工当中，路面路基质量对于整个高速公路路面质量有着决定性作用。施工人员需要选择科学合理的施工技术，比如说高压喷射法、水泥搅拌法等技术，来确保工程质量。

4.3 地基的合理处理

为了提高高速公路沉降段路基施工的合理性，施工人员需要对水文条件进行合理的控制。在施工当中，首先需要对路基路面的积水进行处理，安装相应的排水系统。在安装排水系统时可以和周围其他的水体组织进行连接，根据路基实际的水文情况来安装排水系统。

4.4 回填施工技术的应用

回填技术对于高速公路工程当中的沉降段路基路面施工来说比较重要。在回填时需要对材料进行选择，施工人员需要对现场的运输条件和高速公路的实际荷载能力进行有效分析。在填土施工结束之后需要对地基进行保养。因为回填材料之间存在很多的差异性，所以在施工之前需要对地基的强度进行检查，需要选择合适的建筑材料才能保证施工质量。除此之外，回填料还需要具有一定的水分含量和防渗性能。在路堤回填当中一般都是选择砂石类型的材料，后台填料中需要一些有刚度的材料。除此之外，在回填之前，需要对材料和土质进行实验，尽量不要选择黏性比较小、水分比较高的材料[5]。

4.5 软弱地基处理管理

丘陵地带会因山间渗水而产生软弱地基，这对高速公路质量的影响比较大。另外，软弱地基施工的沉降值的比例比较高，对整个路段的路基沉降影响也比较大。由此可见，软弱地基处理对于高速公路路基沉降的影响比较大。因此，在施工当中施工人员需要结合现场的施工条件去制定合理、科学的施工技术。通过科学的施工方案对软弱地基区域进行施工，降低沉降率。

4.6 提高公路施工质量管理

公路路基沉陷的原因有很多，公路路基填料质量的不合格是导致公路路基沉降的主要原因，所以把控路基填料质量是防治公路路基沉降的主要措施。因此，在施工当中，施工单位需要按照施工要求，保证原材料质量，严厉禁止出现偷工减料、掺入杂质的问题出现。除此之外，做好日常养护工作也是提高公路路基质量的主要措施。在冬季当中需要防治暴雨和暴雪天气，夏天注意暴晒。同时，施工人员也需要对施工质量进行检查。

4.7 灌浆

在灌浆开始之前，施工单位需要做好相应的准备工作，其主要包含对机械设备、电力设备和建筑材料的检测。对于高速公路灌浆工作一般会选择单管灌浆方式，一般在灌浆当中出现了跑浆的情况需要立即停止灌浆，等到完全凝固之后再次去进行灌浆操作。需要注意的一点是，第二次灌浆时需要对灌浆的比例进行重新调配，保证它的性能和第一次灌浆的性能保持一致，防止灌浆凝结之后出现裂缝。

4.8 做好路基监测工作

在高速公路施工当中，需要严格地对高速公路路基沉降问题进行控制。在施工当中需要注意高速公路的施工交界位置，运用相应的沉降方式提高公路路面的稳定性。在施工当中，施工人员可以采用水泥粉喷桩复合地基方式来降低施工成本。在施工的过程当中，需要对软层路基进行处理，降低高速公路路基沉降风险。除此之外，在高速公路施工当中，还可以采用压实机械对高速公路的路基进行碾压，并对已经压实的公路进行维护。

4.9 优化控制路基荷载重量

为了提高高速公路路基的承重力，在施工当中可以采用冲碾补压式方法，以此来提高高速公路路基的均匀性，降低沉降率提高路基的稳定性。冲碾补压式方法是一种新型的工艺节能方法，这种方式可以提高工程质量，解决公路沉降、变形问题。

5 结语

综上所述，公路的路基沉降问题是高速公路施工当中的常见问题之一。这个问题会严重影响到车辆的运行安全，所以使用路基沉陷处理技术来提高道路质量刻不容缓。因此，在施工之前施工单位需要对高速公路出现的路基沉降原因进行分析，积累经验并找到相应的解决方案，以此来提高高速公路的通行能力。