淺析處治公路高填方路基下沉的措施

朱琳 柳甜

（1、陜西省寶雞市公路管理局金渭公路管理段，陜西 寶雞 721006；2、西安中交公路巖土有限責任公司，陜西 西安 710075）

1 高填方路病害的形式

由于公路路基水文、地質情況復雜，又暴露在野外環境中，路基的密度與自身固結都需要時間，且常年受重復荷載的作用，因此，高填方路基在施工中或完工后的車輛運行階段發生的病害較多，常見的有以下幾種：路基整體下沉或局部沉陷；路基縱橫向開裂；路基滑動或者邊坡坍滑。

2 高填方路基下沉的主要原因

2.1 工程地質原因

工程地質不良，泥沼軟基豐富的地段填筑路段，由于地表土壤密度小，壓縮變形大，承載能力低，當路堤填料不斷增加時，原地面土壤容易壓縮沉降和擠壓移位，地基的壓縮變形致使路堤隨之沉降或開裂。

2.2 路基填料原因

如果路基填料土質差，填料中混進了種植土、腐殖土或泥沼土等劣質土，由于這類土壤中有機物含量多，抗水性差，強度低，路堤將出現塑性變形或沉陷破壞。尤其是膨脹土，這種土遇水膨脹軟化，風干收縮開裂，固體穩定性差，用作填料時隨著土壤中水分的揮發，收縮開裂尤為嚴重，對路堤的整體結構危害極大。

2.3 施工方面原因

路基分層填筑時，未按要求壓實工藝碾壓或壓實機具陳舊，效率低，路基的壓實度不均勻或隨意加厚鋪筑厚度。按規定的碾壓遍數壓實時，壓實度達不到規范要求，當填筑到設計標高時，必然產生累計沉降變形，在重復荷載與填料自重作用下產生下沉。

2.4 設計方面原因

因條件限制，路線必須通過復雜山區時，設計按一般路基設計，為進行高路堤穩定性驗算對路基作特殊設計，施工圖中對施工工藝、填料、設計沉降量未特殊說明。

2.5 路基排水原因

路基排水的任務是將路基工作區的土基含水量降低到一定的范圍，土基含水量過大，排水不良會引起土質松軟、邊坡坍塌、堤身沉陷或滑動以及產生凍害等。

3 處理路基下沉的措施

高填方路基在施工和工程完工后由于自然環境的影響和汽車的荷載重復作用，會出現一些路基病害，引起路基的整體下沉或局部沉陷，甚至使邊坡坍塌，影響高速公路的正常使用。降低公路的評定等級。因此，為了保證公路的正常使用，對高填方路基出現的嚴重病害必須采取行之有效的處理方法，以使路基處于良好的技術狀態。下面介紹幾種處治措施，以供處理路基病害時參考。

3.1 換土復填法。因填筑土質不符合要求而出現的路基下沉但面積不大且深度不深的病害，采用換土復填法是一種簡便快捷的方法。此法是將原路基出現病害部分的土挖去，更換新的、符合規范要求的土。一般采用級配較好的砂礫土，塑性指數滿足規范要求的亞粘土為宜。回填時，挖補面積要擴大，且逐層挖成臺階狀，由下向上逐層填筑，然后碾壓密實，壓實度要求高出原路基壓實度1～2個百分點為宜。使用這種方法只需掌握好路基的填筑方法即可。沒有復雜的技術要求。

3.2 固化劑法。在高填方土路基的下沉中，如果更換路基填料受到限制，且填料數量不大時，可在原填料中摻人一定品種和數量的固化劑來處理病害。固化劑作為一種特殊的建筑材料，其不同的物理性質和化學成分解決了不同土質的類別、特點和固化方法。路用材料固化劑從形態上看，可以分為固態和液態兩大類；從化學成分上看，可分為主固化劑和助固化劑兩大部分。其中固體粉狀固化劑中主固化劑以石膏、石灰、水泥為主，助固化劑采用高聚物如聚丙烯酰氨，聚丙烯酸或含有活性基因的有機化合物；液態狀固化劑中主固化劑多采用水玻璃，助固化劑則采用各種無機鹽，如碳酸鎂、碳酸鈣等。前者與土混合加壓，適合于表層或淺土層的固化：后者使用時，則采用特殊工藝將漿液注入土中使土固結，適合于深層土的固結。

3.3 粉噴樁法。對于10m 以內的路基下沉病害，采用粉噴樁加固技術是較為理想的一種方法。

粉噴樁處理軟基土是通過專門的機械，將粉體固化劑噴出后，在地基深處就地與軟土強制攪拌。利用固化劑和軟土之間新發生的一系列物理化學反應，在原地基中形成強度、剛度較大的樁體，同時也使樁周土體性質得到改善，樁體與樁間土體形成復合地基，共同承載外荷載。

3.4 灌漿法。灌漿法是利用液壓、氣壓或電化學原理，通過注漿管將漿液均勻地注入地層中，漿液以填充、滲透和擠密等方式占據土粒間或巖石裂縫中的空間，經人工控制一定時間后，漿液將原來松散的土粒或裂隙膠結成一個整體，形成一個結構新、強度大、防水性能高和化學穩定性能好的“結石體”。

4 高填方路基下沉的主要預防措施

高填方路基由于填筑工程量大，原地貌、地形復雜，工程施工完成后，一旦出現下沉、開裂、滑移等質量病害，難以徹底處治，因此，這類路基施工時，采取預防措施非常關鍵，常見的工程預防措施如下：

4.1 施工前的準備

4.1.1 開工前，應在全面熟悉設計文件的基礎上，進行現場核對的施工調查。

4.1.2 根據現場收集到的情況以及核實的工程數量.按工期要求、施工難易和人員、設備、材料準備情況，編制實施性的施工組織設計計劃。

4.1.3 做好征地拆遷、場地清理工作。

4.1.4 做好排水設施。應事先做好截水溝、排水溝等排水及防滲設施。特別是多雨地區和雨季施工更要加強這方面的工作。

4.2 路基填料宜選用級配較好的粗粒土如砂礫土等，用不同填料填筑路基時應分層填筑，每一水平層應采用同類級配料。液限指數大于50、塑性指數大于26的土以及含水量超標的土，不得填筑。嚴禁使用淤泥、沼澤土、凍土、有機土、含草皮土、生活垃圾和腐殖土等填筑路基。

4.3 填土路基應分層填筑，用透水性不良的土填筑路堤時，應控制其含水量在最佳壓實含水量的±2%之內。分層的最大松鋪厚度不超過30cm，路基頂面最后一層最小壓實度不應小于8cm。如原地面不平，應由最低處分層填筑，每一填筑層均應符合壓實度規定要求。

4.4 填石路基石料強度不應小于15M pa，且石料的最大粒徑不宜超過層厚的2/3。應分層填筑，分層壓實，分層松鋪厚度不宜大于50cm，并使用大功率的振動壓路機進行碾壓。路槽頂層填料粒徑不應大于10cm。

4.5 土石混填路基石塊的最大料徑不宜超過層厚的2/3，當所含石料為軟質巖時，石料最大料徑不得超過壓實層厚。路基應分層填筑，分層壓實，分層松鋪厚度不宜大于40cm。當混合料中石料含量超過70%，應先鋪填大石塊，大面向下，設置平穩，再鋪小石塊、石渣或石屑嵌縫找平。當混合料中石料含量小于70%，土石混填，但應避免硬質石塊集中。路槽頂層填料粒徑不應大于10cm。

4.6 填土路基原地面縱坡大于12%的地段，可采用縱向分層法施工，沿縱向分層，逐層填壓密實。

4.7 高填方路基基底范圍內地表土層有樹根草皮或腐殖土時，應予清除。地表水或地下水影響路基穩定時，應采取攔截、引排等措施，或在路堤底填筑不易風化的片石、碎石或砂礫等透水性材料。路堤基底為耕作土或松散土時，必須作好填前碾壓，其壓實度要求不低于重型壓實標準的93%。

如果嚴格采取以上施工處理措施，可以肯定，困擾我國多年的公路高填筑路基沉降問題，將會在很大程度上得到緩解或解決。

[1] 陳炳志，王清標.壓密注漿工藝在公路路基處理中的應用探討[J].西部探礦工程，2006(7).

[2] 龔明華，劉世亮.巫艷高填方路基縱向裂縫成因及壓漿處理技術探討[M].宜春學院學報(自然科學版)，2005(6).