高速公路路基沉降及施工控制技术研究

文 / 烟台经济技术开发区公路建设养护中心 阚国泽

高速公路作为一种重要设施，其施工质量直接关系到使用寿命和行车安全，因此，公路工程施工技术和施工质量日益受到重视。我国国土面积广大，许多物资都要经过高速公路，因此，必须注意高速公路在运行过程中的各种问题，公路路基沉降是大多数高速公路普遍存在的问题，而这种问题在高速公路的建设和使用中一旦发生，就难以彻底解决。公路路基沉降会给高速公路上的车辆带来危害，同时也会影响到我国的经济发展。所以，有关部门在建设高速公路的过程中必须严格控制质量，从根本上解决路基的沉降问题。

高速公路路基建设现状

公路建设中，路基施工是整个工程的基础和重要组成部分。只要铺好路基，高速公路建设才能稳步推进。公路路基施工中，作业方式简单，但施工条件十分艰苦，大部分高速公路一般都是选择现场施工，为避免对城市居民造成干扰，导致施工条件降低，还有建筑材料运输不方便、施工场地分散、施工场地狭窄等。

公路路基沉降及施工控制技术应用优势

公路工程是国家经济发展的重大项目，对城市的标准化建设起着举足轻重的作用。交通运输是社会和经济发展的重要通道，而我国的现代化经济发展离不开交通运输业的支持，因此，对公路的需求日益增长，对工程质量的要求也日益提高。但目前，我国高速公路的建设还面临着许多问题，如路基沉降问题十分突出，不仅妨碍了高速公路的建设，而且还给我国的经济发展造成了一定的负面影响。为此，必须深入探讨引起路面沉降的原因，并通过相关的措施，加强对路基沉降的控制技术研究，从而改善目前的道路工程建设状况。过去，国内的路基沉降问题一直是国内学者关注的热点，但是，有些学者把研究工作仅仅停留在表面现象上，而没有具体的实施，导致了一些理论知识与现实生活脱节，不能保证我国公路路基的沉降问题得到有效解决。目前，为了保证高速公路的安全和稳定，必须对路基沉降控制技术进行深入的研究，并提出相应的防治对策。

高速公路路基沉降的危害

缩短高速公路使用寿命

公路运行中存在的一些问题，如使用时间长、车流量大、部分路段路基施工不稳定，路基沉降是常有的事。发生此问题后，车辆长期碾压该路段，将导致路基沉降区塌陷或受力不均严重损坏，缩短高速公路的使用寿命。另外，高速公路的崩塌将给中国造成经济损失，并使沿高速公路发展放缓。

影响高速公路行车安全

路基沉降不仅会导致高速公路寿命缩短、严重路段坍塌，还会威胁来往司机的生命安全。高速公路桥头堡有时会有轻微损坏，桥头会有凸起。由于路基施工不稳定，高速公路桥头结合部长期受到过往车辆的重力挤压，导致结合部沉降，间接部分出现坑洼。

公路路基沉降发生的原因

事实上，在高速公路的建设和运营过程中，有许多情况会引起路基沉降。例如路基土层应力、土壤杂质、当地气候、路面长期被雨水浸泡等。由于路基沉降是造成路基沉降的主要原因，在施工过程中施工人员缺乏严格的操作管理等问题。为此，需要从多个方面分析了高速公路路基沉降产生的原因。

路基土层应力

实际上，路基沉陷的程度和特征是截然不同的。并非所有的高速公路都有相同的路基沉降问题，但一条高速公路的每一段都会有不同程度的沉降。因为在高速公路上，施工队伍的施工条件不同，每条路段的土质不同，施工方法也不同，就会产生差异，而且由于路段的不同，路基沉降现象也会不同。

由于每个施工队的施工方法不同，有的施工队在软土上施工，有的施工队在硬土上施工。施工队选择软土施工时，其施工方法是挤压相应的路基。但由于软土结构不固定，后期高速公路运营过程中，软土结构路基会受到较长时间的挤压。当压力超过软土结构可接受的应力时，该路段将出现路基沉降问题。但采用硬土进行路基施工可以避免土体受力的问题，因为硬土本身的固结压力较高，所以只要施工时没有车辆超载或裂缝，硬土路基可以长期使用，但可能需要太长时间才会造成路基轻微沉降。

土壤因素引起的路基沉降

由于我国高速公路覆盖面广，建设过程中，各路段的土质会有所差异，施工队一般利用附近的土层，以赶上工期。但施工现场附近土壤杂质过多，会导致路基不能压实。而且土壤还没有细化，会直接应用到路基施工中，导致土壤耐受性较弱。此外，由于多年的风吹雨打，路基土会逐渐变松。

气候条件引起的路基沉降

由于我国国土面积广，施工时间长，导致路基因温度变化而沉降。由于一条高速公路能覆盖很大的范围，会造成建设周期较长，从春季到夏季，从春季到夏季都会进行大量的建设。

由于施工期间，部分路段将在冬季冻土条件下施工，因冬季土壤结冰。路中间有冻水，但为了顺利完成工期，施工队明知土中有冻水，仍对路基进行施工，导致春季气温上升，土中冻水溶解，土中含水量过高，公路无法承受压力，导致路基沉降。

路基下沉的防治及处理措施介绍

换填土复填法介绍

前面已经提到了路基土中存在杂质的影响，因为杂质混入土中会引起路基土结构的不稳定性，从而造成路基的下沉。针对混合杂土不覆盖深、不影响路基下卧土层的特点对路基沉降在后期考虑时，可以采用换填方法解决路基的沉降问题。

方法是更换覆盖在路基顶层的杂土，重新挖出原来的杂土，然后在原来的位置重新填筑符合要求的新土，做好准备。一般选用重填土，质量较好的亚粘土与碎石土一起回填。回填法施工有相应的规定，必须将杂质土完全挖空，并在此基础上继续向下挖一段，保证整个路基土层土质良好。

灌浆法介绍

前一种方法仅适用于较轻的沉降，防止路基沉降。对大面积的地基沉降较大不能进行回填，可用注浆法修复。注浆施工是指采用特殊的填充液，通过水压力等对路基内部进行灌溉。路堤钻孔后，向路基土层注入充填液。在一定时间内，填充液渗入路基土层的缝隙和裂缝中，通过风干固化使路基土层结构重组固化，增加路基稳定性，使路基防水，从而防止路基沉降恶化。

探究解决高速公路路基沉降的施工技术

做好强夯工作

在公路工程建设中，要加强对路基的沉陷控制，必须做到以下几点：第一，在高速公路建设前期进行地质勘察。在工程前期，为了更精确的进行工程建设，必须对地基和周围的工程地质条件进行全面的勘察，从而为工程的实施提供科学依据，同时也要采取相应的保护措施。第二，要把土地弄平。在高速公路建设初期，必须进行强夯处理，清除地基中的垃圾，保证工程现场的清洁、清洁。第三是要注意防渗。在施工前期，必须在基坑旁开挖排水沟。当地下水位较高时，为了防止工程中出现的孔隙水压力，必须在路基表层铺上碎石或砂砾垫层。四是在施工过程中，必须严格遵守施工规程。结合深层土、中层土、表层土的加固工艺，在最后一次强夯施工结束后，采用低能量的方法进行多次夯击。

采用周期性沉降观测技术

对高速公路路基进行定期监测，可减少路面沉降的发生。总之，要把监测工作贯彻到整个路堤的建设中，实现对整个工程的无缝化、全过程的监测。在公路建设过程中，技术人员既能对已建成或正在进行的路基沉降进行分期、分期的监测，而且最主要的观测手段是已建好的路基与在建的路基之间的衔接段，所以采用更为科学的方法进行沉降指数的测定。在工程完工后，技术人员要经常利用专用的仪器对地基的沉降量进行测量。

科学选择施工回填材料

在公路建设过程中，回填材料的选择和工程建设的科学性将极大地影响路基的质量。总的来说，下沉段路基的地质条件与上部结构正常路基段有很大不同。利用回填土施工下沉段路基，可有效提高其强度和稳定性。

路基施工企业需要严格结合施工路段的地质、水文因素，采用更合适的回填材料，在施工前期对岩土工程进行检测，特别注意实测路基渗水等问题，结合相关参数不断调整回填材料，确保在后期使用过程中能够满足路基加固的质量要求。其次，在利用回填土加固路基的过程中，工作人员要严格遵循不同材料厂家提供的技术工艺手册，科学规范地进行施工，确保回填土能与路基有机结合，达到良好的加固效果。

结语

总之，为了更好地减少高速公路路基的沉降，有必要在施工过程中详细分析其影响原因。各方面都要加强控制和管理，加强施工期间的控制，通过加强材料和人员的管理，在健全的制度约束下保证工程质量，有效减少各种质量安全问题，从而为今天的社会经济发展提供有利条件。路基沉降发生在公路使用过程中不可避免。必须采用先进的施工控制技术来加强路基的承载能力，从而降低路基沉降的发生概率，使公路更加稳定安全，减少公路建设资金的投入。因此不难发现，用施工控制技术改善公路路基沉降，可以带来良好的综合效益，真正实现我国交通运输行业的可持续发展。