公路路基沉陷成因及加固技術研究

高楊雪

（衡水市公路勘測設計所，河北 衡水 053000）

隨著我國公路建設步伐的不斷加快，公路工程的質量問題也越來越受到人們的廣泛關注。路基是公路交通能夠正常運行的基礎，受到多方面因素的影響，往往會出現路基變形、坡度改變、滑塌等路基病害，致使公路通行受阻，影響交通質量和行人安全。因此，研究路基沉陷的影響因素，及時科學、合理地預防和維護公路路基危害，對于提高公路運行質量意義重大。

1 公路路基沉陷成因分析

由于不同車輛的載重和路面結構對路基的影響深度不一樣，對路基的影響也有所差別，而公路通行車輛的載荷由路面和路基共同承擔，路基的承重強度和穩固性是車輛在路面安全穩定行駛的保證。路基層位不同，承受載荷情況及受外界氣候變化影響就不同，路基沉陷的原因也是多方面的。

1.1 地質地形自身的缺陷

公路沿線所在地域往往地質條件惡劣，承載力達不到要求，特別是在流沙、泥沼等劣質土壤地段。填料土壤中混入這些腐殖土、泥沼土、凍土等，都容易導致填料的規格不一，填料間的空隙大，最終使得填料約束能力有限，地基壓實程度達不到工程質量要求，在受到外界因素的刺激下，原公路路基土壤易下沉和移位，造成路基的沉陷。

1.2 氣候或天氣的影響

公路所在地區的氣候條件、降水量大小、洪澇干旱、季節溫差等都會對路基造成不同程度的影響。極端的天氣，要么造成了路面下毛細水上升，要么溫差過大，造成土壤結構的破壞、強度降低，使得公路路堤產生不均勻下沉，導致路基沉陷。

1.3 荷載車輛的影響

公路在建成通車后，車流量會隨著交通的完善，比原設計中預計的流量有所增加；在我國車輛超載現象也比較常見，無疑會給公路路基造成超負荷影響。滲透性材料一般是公路路基填土材料，這種材料的空隙率很大，在大量的超載車輛和公路自身的重量作用下，填料的密實度會逐漸增大，而空隙率會逐漸減小，從而造成公路路基沉陷。

1.4 公路設計中存在的缺陷

公路路基的設計質量是其在以后穩固支撐的關鍵，設計不合理或設計缺陷都會直接導致日后路基的沉陷。在公路的勘察設計階段，對地質資料的審查不周密，對外界環境迫害力估計不足，或對路基的防護措施不到位，最終將導致路基在環境因素的干擾下，出現不同程度的沉陷或其他路基災害。在設計中，路基的排水設計也應該充分考慮到當地降水量的影響，一旦有過多的水分侵入路基，會使得路基填料的含水量增加，降低了路基的強度和穩定性。排水不暢通極易造成路基的下沉，形成路基沉陷。

2 公路路基沉陷的防治對策分析

路基沉陷的成因決定了其很多不確定性，因此對路基的危害防治應從公路工程的設計中就予以充分考慮，并在工程施工中嚴格按照設計要求來實現質量達標，還要在公路路基養護中制定科學合理的養護方案，使路基始終保持健康的狀態，從而避免路基災害的發生或降低路基災害帶來的損失。

2.1 勘察設計階段重視路基的災害預防

公路勘察設計中的不規范和不到位是路基沉陷的重要原因。在公路的勘設階段，不能僅依靠設計者的經驗和設計原則來確定路基的施工標準；而是要結合路基所處地質環境和所承受的車輛載荷情況，來實際分析路基應當具備的抗壓迫和承載能力，再進一步作出優化設計方案。部分業主往往在施工中只注重工程成本的控制，在公路設計階段忽視或放棄了地質資料的整理，也沒有給設計單位提供必要的路基所處地質環境資料，導致設計人員在設計過程中對路基沉陷沒有做出必要的考慮，引起后期公路通行中易發生路基災害事故。因此，在工程設計過程中有必要對公路沿線的地質資料進行有效的審視，并在公路縱橫斷面設計時，有目的的選取典型的區段進行沉陷技術設計。

2.2 路基加固技術措施分析

公路施工質量是保證路基良好的關鍵環節，施工隊伍的管理水平、技術水平和作業水平都是工程質量的內在核心，其中技術管理和技術措施的采用十分關鍵。為了保證公路通車后的安全穩定性，對公路路基的沉陷危害必須采用科學、合理、有效的技術措施進行加固防治。

2.2.1 換填法

填土換填法主要是針對路基沉陷不深且面積較小時采用。它將原受損路基中的填料挖除，更換成符合規范的填料重新整平壓實。所用換填土宜選擇塑性指數優良的亞粘土或砂礫土；挖除病害的路基時面積應適當擴大，并呈臺階形狀，填土時由下往上逐層填筑，碾壓密實，壓實度應較之原來的基礎高出1%～2%。這種方法簡便易行，沒有太多的技術要求，在實際中應用較為廣泛。

2.2.2 固化劑法

固化劑分為液態和固態兩類，液態的固化劑主要是水玻璃；固態的有石膏、石灰、水泥等。作為一種特殊的建筑材料，固化劑可以在多種場合發揮作用。當路基沉陷發生時，假若路基填料受限，且要求數量較小時，可以在原填料中混合一些固化劑進行加固處理。液態的固化劑使用中，往往是通過將漿液打入填料使填料產生凝結達到固化效果，適用于深層土的固化凝結；固態固化劑使用中是與填料混合加壓來形成固結硬化，主要適用于淺層填料的固化。固化劑的種類和用途不同，在公路工程施工中應根據不同的需求及填料圖的性質來選擇固化劑。

2.2.3 成樁加固法

成樁加固法主要有粉噴樁法、生石灰樁及灰土、碎石和干拌水泥碎石樁擠密法等，對于處理10m以內路基下沉病害，采用粉噴樁加固技術是十分有效的。粉噴樁是通過固體固化劑的注入，在軟基之間進行一定的物理和化學變化，形成具有一定強度和硬度的樁體；同時在樁體周圍的土質也隨之發生變化，并與樁體儀器承擔載荷，起到加固的作用。采用這種方法時，應仔細分析路基沉陷的狀況，嚴格按照規范要求進行粉噴樁的施工設計和施工作業。粉噴樁的處理軟基過程屬于隱蔽工程，因此，應特別注意施工中的質量控制和檢驗。

2.2.4 壓力注漿法

這種方法通過注漿管使漿液在一定壓力的作用下滲透、充填進路基的空隙或砂石間的空間，在經過一段時間的人工控制，使原本松散的路基變成強度高、結構成一體的新路基實體，實現路基的強度的提高。這種方法適用于路基沉陷面積大，深度深的情況，注漿的擴散情況受到灌漿壓力的影響，實際應用中可以根據填料的種類、受損形狀，及路基的密實度，強度等因素，來具體決定注漿的形式和灌漿壓力，必要的時候還應進行現場試驗。

3 結語

公路路基沉陷嚴重影響著公路的安全性和耐久性，必須引起工程人員的重視。路基沉陷的發生很大程度上決定于勘察設計階段的設計方案是否合理，因此在勘設階段應充分考慮土質的影響，對不同的地形進行科學的分析，選擇合理的方案來預防路基沉陷危害的發生。施工中，必須嚴格按照公路工程施工的技術規范和要求，保證公路工程施工的質量。同時，針對特殊路段進行特殊技術處理，采用合理的加固措施來保證路基的穩定。如此，路基沉陷危害就能夠有效的防治。

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