探讨高填方路基沉降原因与控制措施

徐卫康

身份证号码：6121021974＊＊＊＊2218 陕西 西安 710065

在公路工程项目生产建设中，高填方路基的界定具有一定的相对性，如公路边坡高度、软土地基填料等构成因素不同，高填方路基的界定也存在差异。由于路基在公路中占据着重要地位，并且承受着静力荷载与动力荷载的双重作用，因此，路基病害的发生既会使路基稳定性受损，也会间接引发安全事故。从当前高填方路基病害发生情况看，主要集中于路基沉降，以及路基沉降不明显时的纵向开裂等方面。

1 高填方路基沉降原因分析

造成高填方路基沉降的原因包括客观原因与主观原因。分述如下：

（1）客观原因。从客观原因方面分析，导致高填方路基沉降的原因主要包括天气、地质、地形、排水、结构物差异。具体而言，高填方路基施工过程中若受到连续降雨（30mm/h），层路基因雨水浸泡会造成压实度不够。当高填方路基存在软土地基时，土壤密度、积水、淤泥、软土层等处理不到位，即会在后续承载力下降后引发局部沉降。若高填方路基地处沟谷时，横断面背水面与迎水面填筑高度存在差异，易造成沉降。尤其是高填方路基往往位于地表水与地下水的影响环境之下，极易因排水不畅引发稳定性下降后的边坡坍塌，间接导致沉降问题。加上现阶段公路里程长，需要“过山开洞，遇水架桥”，当相邻桥梁路基柔性体与桥台台背刚性体之间发生结构差异后，易引发路桥过渡段出台背沉降问题[1]。

（2）主观原因。与客观原因相比，主观原因多由路基设计不合理、施工工艺选择不当造成。以路基设计为例，在高挖、高填区域，客观条件复杂，而主观设计方面，会因勘察资料不全、数据分析结果偏差等导致高填方路基设计方面的问题。此类问题通常会在施工过程，或者竣工后投入运营阶段，逐渐显现出来。因而路基设计不合理造成的高填方路基沉降问题多具有隐性特征，而且以先局部沉降、再整体沉降居多。而在施工工艺选择方面，填料的选择与质量检验及施工中的土壤混入等，均可能使填料的性能弱化，并在结构层面引发沉降病害。目前，填筑工艺与压实工艺应用中配套实施了专项管理与质量控制方案，然而，在高填方路基填筑、压实方面，分层填筑与压实的细化程度较高，施工中又存在台阶搭接、碾压压实等重复性操作。当现场检测不到位或忽略重复检测后，容易形成累计性的沉降变形与不均匀性沉降。

2 高填方路基沉降控制措施

在当前的高填方路基沉降控制方面，大多数公路工程中采用了防治结合原则，并且提出了系统性控制与配套性控制相强合的控制理念，较好地推进了综合性措施与专项措施的配套应用。

（1）系统性控制。在系统性控制方面，主要将按照导致高填方路基沉降发生的客观原因与主观原因分析。以具体的高填方路基施工项目为准，将施工前的现场勘察、路基设计、施工建设进行了统筹管理。比如，在现场勘察方面，主要是利用实地勘测数据、BIM建模计算等，预先对其路基设计中的合理性进行评估。并借助BIM技术优化路基结构设计，匹配性的设置施工方案，将施工工艺的选择与具体的施工环节进行了对应关联。从而保障了高填方路基施工生产建设要素与施工生产管理指标之间的一致，有利于高填方路基施工中对沉降进行有效管控[2]。

（2）配套性控制。系统性控制侧重于管理控制，而配套性控制则将重点放在具体的防治措施方面。具体而言，针对软土地基、路基沉降病害，可以在软土地基处理施工中采用换填土法，也可以在病害发生后，先挖除病害部分，再应用换填土法。当前填料加填、碾压压实处理中，主要采用“台阶状开挖补回填”方法，层层换填、逐层整平碾压。从病害处理经验看，压实度应该高于原来的2%到1%。

若路基沉降深度与面积均较大，则采用灌浆法进行处理。现阶段使用的灌浆法操作工序相对复杂，主要是按照“布孔——钻孔——下注浆管——注浆”的工序进行作业操作。具体应用中，要求对灌浆压力与浆液扩散能力进行精准控制。可以先结合路基勘察获得的各项参数（如强度、密实度），进行灌浆压力参数设置。再根据现场操作中的钻孔深度、灌浆位置进行实际操作。一般操作中要求先进行现场试验再进行施工作业。另外，灌浆法使用中存在渗流注浆（通常压力控制在1.5MPa到0.5MPa）、胀裂式灌浆（通常压力控制在4.0MPa到1.5MPa），要求根据紊流条件、单位时间注浆量做好压力范围控制。

除以上两种具体措施之外，针对沉降不明显的高填方路基，则可以采用布设土工格栅法。比如，针对未沉降而发生了纵向开裂的高填方路基病害，则可以采用该方法，按照切割路面——布设土工格栅——恢复路面的顺序进行操作[3]。

3 结束语

总之，高填方路基路段的增多与其病害的发生，会给公路安全性造成实质性影响。结合以上初步分析可以看出，导致高填方路基沉降的原因相对较多，包括了路基设计不合理、施工工艺的选择不当，也与天气因素、地质条件、地形地貌、筑材、排水、结构物差异等存在密切关联。因而，在实际的高填方路基沉降问题处理方面，一方面，应该在控制管理方案设计时，选择系统性控制与配套性控制相结合的办法。另一方面，应该区分施工过程中的沉降控制、沉降病害发生后的控制，推进防治结合原则的应用及养护管理。