地基沉降对高速公路路基宽度的影响

张新柱

摘 要：高速公路在使用过程中会受到多种外界因素的影响，导致地基出现沉降问题，进而会影响高速公路的正常使用，甚至还会给乘客带来生命危险。在本次研究中我们主要针对地基沉降对于公路路基宽度产生的影响进行分析，希望能给相关工作人员提供帮助。

关键词：地基沉降;高速公路;路基宽度;影响

近年来，随着我国交通事业的快速发展，高速公路在使用中会受到某些因素的影响，而出现地基沉降。地基沉降是在高速公路建设中需要考虑的，并采取有效措施防止地基沉降。在分析地基沉降过程中其产生因素较多，包括自然环境和施工过程中存在因素的影响。

1 地基沉降类型

地基沉降的类型可分为均匀沉降和不均匀沉降，而针对不均匀沉降又可分为纵向与横向，而导致地基出现沉降的因素较多，针对软土地基来说由于这种地基力学性能差，在基于外加应力的作用下会产生固结沉降，次固结沉降，侧向塑性挤出等，进而发生明显的地基变形，部分地段如果处理不完善或者没有控制好回填材料也会导致人为软土层，进一步使地基出现不均匀沉降问题。

一些土质含水量较高，在设计过程中没有针对其进行特殊处理，在具体设计过程中没有进行超载预压或者等载预压，这种情况下也会出现地基不均匀沉降，主要是由于天然地基的含水量高，孔隙比大，压缩系数大，能够承载的压力较小，这种情况下会使地基沉降量和沉降差相对较大。填料过程不均匀，在填料和级配中混入一些腐殖土，或者泥沼等一些劣质填料，在这些土中含有一些未经过打碎的冻土或者在地基填筑过程中顺序不合理，未进行分层填筑，或者不符合有关规定，所选的填料质量较差，填料水稳定性差，不同性质填料进行混合填入时，在具体施工中没有做好排水处理，导致长期雨水天气，积水进入地基中，在晴天施工时没有及时排除地基中的积水，导致出现安全隐患。

2 地基沉降的影响分析

当高速公路地基出现地基沉降时，这种情况下会影响路面行车安全，车辆产生的冲击会使乘车人员感到不适，影响行车舒适感，同时还会给驾驶员产生一定的心理影响，甚至还会影响其驾驶操作，进而引发交通事故。车辆在行驶过程中频繁减速能够缓解这种颠簸，但无论是颠簸或减速行驶都会导致汽车部分构件出现一定程度的磨损，也不利于轮胎的使用。同时行车速度不稳定，从一定程度上也能够浪费油料，增加废气排放，还会从一定程度上延长车辆的行驶时间，提高运营成本。除此之外，还会影响公路养护，从一定程度上缩短汽车轮胎的使用寿命，增加养护成本，需要及时对所出现的问题进行维修，增加维修次数的同时也会花费大量的人力，物力，财力，不利于社会治安稳定，在公路使用中无法达到节省投资，安全行驶，舒适乘车的目的，反而会降低服务水平，损害使用者的效益，影响公路的社会和经济效益。

3 地基沉降对于高速公路路基宽度的影响分析

为能够充分阐述地基沉降对于高速公路路基宽度产生的影响，我们以某公路作为研究对象，该公路全长为1.4 km，严格按照设计图纸和相关技术标准进行常规施工，及时清理公路表土，整平和碾压，没有对软土地基进行特殊化处理，在软土地基处理时先进行铺设砂砾垫层，打设排水板，铺设土工布，最后完成垫层的铺设。处理完软土地基之后需要准确测量垫层的底标高，根据路面的宽度高程并对断面的尺寸進行准确计算，根据计算结果完成后续的施工操作。

为进一步确保高速公路地基外延能够达到符合的舒适度标准，需要根据有关规范要求适当增加宽值，将其控范围控制在45 cm左右。在具体施工时需要将单层厚度控制在30 cm左右，在整平和碾压过程中还需要去达到规定的压度值。等到地基基本处于稳定状态后，需要准确测量断面的各部位高程，并利用数学公式来计算相应的地基底宽。该公路经过五个月的施工之后，地基共设置了九层垫层，填土的高度不包括两米的垫层，通过结果我们发现该高速公路路基宽度严重不足，相比设计宽度来说，相差在50 cm左右。基于这种情况下如果后续完成施工的话，可能会使路面宽度，边坡无法达到预期的设计要求，在进行公路路段分析时我们发现该区域位于沿海地区，大多属于农田以及河网密布，观察路面沉积过程中并与载荷沉降图进行综合分析，我们发现增加填土载荷时，该高速公路地基不同部位会出现沉降，尤其是路基中心沉降量最大，其次为路肩位置，最后是坡脚处。地基沉降是与填补高度成正比的，当沉降量大时对应的填土较高，当地基的沉降量小时给对应的填土量低。同时，陆地沉降是与沉降速率成正比的，当沉降速率较高时地基的沉降速率大，当完成一段工作之后暂停后地基沉降还会维持一段时间。地基沉降会对路基宽度产生一定影响，即便地基建筑达到某一高度后其不同部位的沉降还在继续，会使地基的底宽和顶宽严重不足。目前研究学者已经分析了地基沉降会导致路基宽度不足，因此在进行填土时需要适当进行加宽处理，确保最终宽度能够符合要求，针对软土地基还需要结合具体的地质情况，观察载荷情况下的地基沉降量。在这一过程中尤其需要注意道路中心的沉降问题，准确计算沉降，可以根据不同断面沉降点比值进行分析，根据这一结果提出加宽地基的有效方法，能够对填层施工半幅以及底宽半幅进行加宽处理，在设计时由于土地局部性质以及施工材料存在差异，导致在地基沉降计算中是与预期值存在一定差异的。我们所分析的该高速公路采用的材料是远山开采石混合料。通过计算时，在沿海地区软土地区开展道路施工，利用塑料排水板堆载预压软基处理沉降量和基础宽度比不相同。通过实验结果我们发现，路基宽度的增加，其地基沉降也会相应增加，而沉降比是与宽度比具有一定联系的。同时，这种分散性较大，从整体上来看，地基的沉降量是与宽度不属于简单的线性关系，因此在定量上也会存在一定程度的局部误差。

除此之外，大量工程实践表明，高速公路加宽中新旧路基产生不均匀沉降以及路面破坏是多种原因导致的，比如地质复杂性，路基填土材料，地质条件勘察不准确，设计不完善，组织施工工艺不合理，监理和施工操作不规范，在施工中遇到自然因素的影响，在运营阶段维护保养不到位，而主要是由于没有正确认识新旧路基先接触路基路面破坏机理，不均匀沉降是与变形计算控制理论部完善相关的。因此需要针对新老路基不均匀沉降以及新路基塑性变形对地面产生的影响，拓宽路基之后会从一定程度上决定加宽路基的使用寿命，高速公路加宽土方工程在施工方法上需要确保地基土处置和新填土压实质量，采取有效措施确保新填土和压实老路基的紧密结合。

4 小结

总而言之，当前道路交通将直接影响国民经济的快速发展，在道路施工过程中会受到多种因素影响，而导致出现最严重的问题当前是地基沉降题，而使地基沉降的原因也是较多的，同时不同因素之间还会存在一定联系。对于施工人员和建设人员来说，需要考虑施工中出现地基沉降问题，采取有效措施以免出现地基沉降问题。

参考文献：

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