公路路基沉降產(chǎn)生的原因及預(yù)防處理措施

蘇維華 林榮柏

（樂清市路橋工程有限公司，浙江 樂清 325600）

1 路基沉陷的原因

1.1 填土速度過快，對(duì)路基填土的臨界高度認(rèn)識(shí)不足，在接近路基填土的臨界高度時(shí)沒有加強(qiáng)路基沉降觀測(cè)，導(dǎo)致軟土地基強(qiáng)度接近臨界狀態(tài)，稍不注意，路基出現(xiàn)承載力不足，導(dǎo)致基層失穩(wěn)，出現(xiàn)沉陷或縱向開裂。

1.2 沒有進(jìn)行沉降觀測(cè)或沉降觀測(cè)控制不嚴(yán)，僅依賴于沉降計(jì)算的數(shù)據(jù)進(jìn)行施工控制，因此，實(shí)際的沉降速度、沉降曲線、工后沉降的大小均沒有嚴(yán)格的統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)，導(dǎo)致施工結(jié)束后仍然有很大沉降速度和沉降量。

1.3 地質(zhì)資料不夠完善，對(duì)存在暗溝或暗地等影響路基長(zhǎng)期穩(wěn)定性的地質(zhì)結(jié)構(gòu)不清楚，導(dǎo)致路基施工中出現(xiàn)沉陷等問題。

1.4 路基填土壓實(shí)控制不嚴(yán)，導(dǎo)致路基施工完成以后，路基填土部分出現(xiàn)變形，尤其是填土高度較大的路基，由于塑性、粘彈性變形不斷增加，導(dǎo)致路面出現(xiàn)外觀沉陷，同樣影響道路的行車舒適性。

2 路基沉陷的預(yù)防措施

為了保證軟土地基的處理效果，在軟土地基處理施工和路基工程的施工中必須采取適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施。

2.1 加快軟土地基工程施工，保證路基有足夠的沉降預(yù)壓期。

2.2 在所有軟土地基段應(yīng)設(shè)置沉降標(biāo)志，定期觀測(cè)路基施工期間的沉降量，保證沉降觀測(cè)的精度指標(biāo)和頻率，提高水準(zhǔn)測(cè)量的精度，繪制沉降曲線，分析路基沉降及穩(wěn)定情況。

沉降觀測(cè)的頻率取決于沉降的大小、加載方法和觀測(cè)目的等，通常要求觀測(cè)次數(shù)應(yīng)能夠反應(yīng)沉降變化的過程，又不遺漏變化的時(shí)刻。

2.3 對(duì)于采用等載或超載預(yù)壓的路段，要求預(yù)壓期一般路段大于6個(gè)月，橋頭（如打粉噴樁）預(yù)壓至少3個(gè)月，采用其它處理方式應(yīng)認(rèn)真計(jì)算確定。超載預(yù)壓方式對(duì)軟土基沉降的軟土地基處理方式，同時(shí)可以減少工后沉降、減少工程造價(jià)。

2.4 采用粉噴樁的段落，要求嚴(yán)格控制粉噴樁的施工質(zhì)量，設(shè)計(jì)時(shí)也要求粉噴樁穿透軟土。存在軟土地基的橋頭在30m范圍內(nèi)建議設(shè)計(jì)粉噴樁，且要求粉噴樁打入持力層，進(jìn)行超載1m、預(yù)壓3個(gè)月處理，以盡可能減少橋頭沉降差，消除或基本消除橋頭路車現(xiàn)象。

同時(shí)，嚴(yán)格控制軟基處理施工質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，即控制粉噴樁每延米水泥組長(zhǎng)量，并進(jìn)行水泥總量控制，保證到場(chǎng)的水泥全部打入土中。加強(qiáng)試樁控制，確定合理的施工參數(shù)。堅(jiān)持所有的粉噴泉樁都必須打入硬土層（持力層）50cm以上，為此應(yīng)對(duì)所有軟土段采用靜力角探方法測(cè)定，確定軟土段范圍和深度。所有粉噴樁都必須復(fù)攪，并嚴(yán)格控制復(fù)攪深度及質(zhì)量。成樁后加強(qiáng)質(zhì)量檢測(cè)，2%按比例開挖樁頭目測(cè)，2‰比例取芯做無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，并進(jìn)行單樁靜載試驗(yàn)、鉆孔取芯試驗(yàn)以檢驗(yàn)樁身的質(zhì)量。

2.5 路基施工應(yīng)優(yōu)先安排軟土層，以爭(zhēng)取預(yù)壓時(shí)間。

2.6 在荷塘、暗塘、暗溝等地質(zhì)條件不均勻的地帶可以采用加筋地基的處治方法，促使地基受力均勻，減少不均勻沉降。

3 路基沉陷的處理措施

如何處理軟土地基，這與現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)狀況土結(jié)構(gòu)性質(zhì)密切相關(guān)，另一方面，道路標(biāo)準(zhǔn)，施工條件工期，費(fèi)用等也是相關(guān)的制約因素，施工時(shí)應(yīng)據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)查、論證、確定合理的處理方法或方案，一般同時(shí)使用兩種以上的方法求的最佳效果。

常見的處理方法有以下幾種：

3.1 換填法：將軟土地基的一部分或全部挖去，換填強(qiáng)度較高透水性良好的其他材料，如沙礫、卵石、片石、粗粒土等，適用于軟土層堆積，較淺且易于排水的情況，施工方法可分為開挖換填和強(qiáng)制換填二種。

3.2 表層處理法：將軟土地基表面排水、鋪砂、摻加穩(wěn)定劑，以提高地表強(qiáng)度，防止地基局部剪切變形。適用于地表極弱的情況，一般與其他方式配合使用，主要有表層排水法和砂墊層法，穩(wěn)定劑處理法三種。

3.3 擠石砂樁法：以沖擊或振動(dòng)的方法，將砂、碎石等材料擠入軟土地基中，形成密實(shí)柱體，對(duì)粘性軟土地基可提高地基承載力，減少軟土固結(jié)、沉降量。此外，樁體起到滲水、排水的作用。施工方法主要有沖擊法和震動(dòng)法。

3.4 石灰樁法：將生石灰碎塊置于樁孔中形成樁柱，通過石灰消解吸水，繼而形成水化物和毛細(xì)管的吸水作用，降低地基含水量，從而提高地基強(qiáng)度，工程實(shí)踐中生石灰樁可滲入一定數(shù)量的粉煤灰或砂，形成混合灰樁，以利于觸發(fā)反應(yīng)，提高強(qiáng)度。生石灰樁一般用于粘性軟土地基中。

3.5 砂井排水法：在粘性軟土地基中設(shè)置砂井，縮短排水距離，地基受載后能加速固結(jié)過程，以提高地基的強(qiáng)度。適用于路堤高度超過天然地基承載力很多，軟土層厚度超過5m時(shí)。

3.6 塑料排水板法：將帶有孔道的板狀物體插入軟土地基中形成垂直排水通道，縮短排水距離，加速固結(jié)排水和沉降，以提高路基強(qiáng)度。其基本原理同砂井排水法類同，這種方法施工簡(jiǎn)單，快捷，也比較經(jīng)濟(jì)。

3.7 攤鋪土工布：在軟土地基表面攤鋪土工布，以提高基層的強(qiáng)度，減少路堤填筑后的地基不均勻沉降，同時(shí)也不影響排水。適用于含水量較大的松軟地基。

3.8 預(yù)壓加載法：在軟土地基上加一定荷載，預(yù)先使其沉降固結(jié)而提高強(qiáng)度。適用于工期充足的情況。常和砂墊層、砂井等排水措施并用以取得最佳效果。

3.9 反壓護(hù)道法：即在路堤兩側(cè)填筑一定寬度和一定高度的護(hù)道，反壓主路堤的兩側(cè)，以達(dá)到路堤穩(wěn)定的方法。適用于軟土地基明顯不穩(wěn)定，容易發(fā)生滑動(dòng)破壞的情況。

4 路基填方段施工注意事項(xiàng)

4.1 填前如遇有軟土地基，必須徹底處理外，填方開始后，各施工表面不應(yīng)有積水，根據(jù)土質(zhì)、氣候情況層面加大橫坡；確保施工中能及時(shí)排走雨水。特別在山坡地段，應(yīng)做好截水溝多雨地區(qū)或雨季施工更應(yīng)加強(qiáng)這方面的工作。

4.2 實(shí)驗(yàn)檢查填筑材料的性能是否符合要求。填料不得使用淤泥、沼澤土、凍土、有機(jī)土、生活垃圾、樹根及含有腐朽物質(zhì)的土。液限大于50，塑性指數(shù)大于26的土及含水量超過規(guī)定的土都不得直接使用。如需用，必須采取滿足設(shè)計(jì)要求的技術(shù)措施。鋼渣、粉煤灰等，可用作路堤材料，其他工業(yè)廢渣使用前，也必須進(jìn)行有害物質(zhì)含量實(shí)驗(yàn)，避免有害物超標(biāo)，污染環(huán)境。

4.3 土方路堤：必須根據(jù)設(shè)計(jì)斷面，分層填筑，分層壓實(shí)。采用機(jī)械壓實(shí)時(shí)，分層的最大松鋪厚度不應(yīng)超過30CM；路床頂面的最小壓實(shí)厚度，不應(yīng)小于8CM；填筑宜采用水平分層填筑法施工。即按照橫斷面全寬分層水平層次逐層向上填筑。如原地不平，應(yīng)由最低處分層填起，每填一層，經(jīng)壓實(shí)符合規(guī)定要求之后再填上一層。

原地面縱坡大于12%的地段，可采用縱向分層法施工，沿縱坡分層，逐層填壓密實(shí)。山坡路段橫披不陡于1：5可直接修筑在土基上；陡于1：5。原地面應(yīng)挖成臺(tái)階，并用小型夯實(shí)機(jī)夯實(shí)，由最低一層臺(tái)階填起，分層壓（夯）實(shí)，逐臺(tái)向上填起。半挖半填路基也必須從坡角起，挖臺(tái)階按上述要求填筑。

4.4 橋涵及構(gòu)造物處的路基填筑更應(yīng)加大措施，確保不使其沉陷

填筑時(shí)除了按上述要求及設(shè)計(jì)文件規(guī)定的要求實(shí)施外，還應(yīng)在填料中增加外摻劑如石灰、水泥等以提高強(qiáng)度。擋土墻填料宜選用礫石土或砂類土。墻址部分基坑要及時(shí)回填、夯實(shí)，防止水的浸害。

5 結(jié)束語

綜上所述，通過對(duì)路基沉陷的原因分析，提出對(duì)路基施工的一點(diǎn)看法。在施工中還要必須嚴(yán)格按技術(shù)規(guī)范要求進(jìn)行，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，達(dá)到解決路面不出現(xiàn)早期破壞的目的。

[1]郝令濤，張子明.淺析高速公路路基沉降影響[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2009-06-01.