路基不均勻沉降形成原因危害及處理措施

一.路基不均勻沉降的類型

1）縱向不均勻沉降

路基縱向不均勻沉降主要表現為橋頭跳車和縱向填挖交界處不均勻沉降，致使路、橋過渡段出現不同程度的臺階，且路面平整性受損，嚴重影響了公路的使用功能。

2）橫向不均勻沉降

由于車載、地下水及自重等作用，路基橫向不均勻沉降引起的公路工程病害已成為公路工程質量通病之一。

二.路基橫向不均勻沉降的原因分析

路基橫向不均勻沉降的發生是多方面因素綜合作用的結果。其中，內因在于地基及路基本身；外因是車載、地下水及自重等作用。

1.地基對路基橫向不均勻沉降的影響

（1）路堤地基處理不當

①伐樹除根及表土處理不徹底或是路基基底的壓實度不夠，致使路堤形成后，一旦雜質腐爛變質，地基將會發生松軟和不均勻沉降。

②地面橫坡大于1：5的路段，路堤填筑前地基未按規定要求挖成臺階，填料與地基結合不良，在荷載作用下填料極易失穩而沿坡面發生滑移，從而產生橫向不均勻沉降。

（2）特殊地基地段

①軟土地基對路基橫向不均勻沉降的影響

②巖溶地基對路基橫向不均勻沉降的影響

2.路基本身引起的路基橫向不均勻沉降

（1）路堤填料不均勻

在公路施工過程中，對填料、級配很難得到有效的控制。若填料中混入種植土、腐殖土或泥沼等劣質土，或土中含有未經打碎的大塊土或凍土等，或在填石路堤中石料規格不一，性質不勻，亂石中空隙很大，在一定期限（例如雨季）可能產生局部明顯橫向下沉。

（2）路基填土壓實不足

由于壓實度不足往往導致填方路基的橫向不均勻沉降變形，路基兩側出現縱向裂縫。路基土體壓實度不足的主要原因有以下幾點。

①路基施工受實際條件的限制時，如局部路堤填料含水量低，路基壓實度不均勻；暗埋式構造物因其長度限制使路基邊緣不能超寬碾壓，致使路基邊緣壓實度不夠。

②在填方路堤施工中，當路堤施工到一定高度以后，路堤邊緣土體往往存在壓實度不足問題。填方土體壓實度不足，其結果是土體前期固結壓力小于自重應力和各種附加應力之和，在自重作用下就會發生沉降變形。

③由于填方土體的最佳含水量控制不力，壓實效果達不到要求。

（3）半填半挖部位產生的不均勻沉降

由于填方的沉降系數與挖方的沉降系數不同，在行車荷載的作用下，隨著時間的推移，填方與挖方的沉降差值越來越大，易在交界處出現土基不均勻沉降，路基產生縱向裂紋。

3.水文氣候引起的路基橫向不均勻沉降

（1）氣候也是引起路基的橫向不均勻沉降的一個重要因素。降雨量過大、洪水、冰凍、積雪或溫差過大，都可能使高路堤產生橫向不均勻下沉。

（2）地下水對路基橫向不均勻沉降的影響：在地下水的交替作用下，路基土體內水含量反復變化。路基或地基中地下水的動態性對路基不均勻沉降有很大影響。

4.施工方面的原因

填筑順序不當，未在全寬范圍內分層填筑，填筑厚度不符合規定，填料質量不符合要求，填料水穩性差，不同性質的填料混填，因不同土類的可壓縮性和抗水性差異，形成不均勻沉降。路基填料含水量控制不嚴，又無大型整平和碾壓設備，使壓實達不到要求。

三.路基橫向不均勻沉降防治措施

1.設計方面

（1）做好地質勘探調查：對路線經過的地形、地貌、水文地質條件進行詳細勘察，對特殊路基段應提供詳細的設計資料。

（2）確保路基最小填筑高度：按照路基設計規范要求，根據土基干濕類型及毛細水位高度確保路基最小填筑高度。土質挖方路基，需換填不少于60cm砂礫；石質挖方路基，需設置30cm砂礫墊層，橫向排水不暢路段要加設盲溝。

（3）明確路基填料質量標準要求：必須明確不同填高內路基填料的CBR值（最小強度）及最大粒徑要求。種植土、腐殖土、淤泥凍土及強膨脹土等劣質土，嚴禁直接用于填筑路基。

（4）完善路基綜合排水設計：路基縱、橫向排水，避免造成兩側長期積水浸泡路基，使路基承載力下降而發生沉降變形。挖方段應根據上邊坡的匯水面積設計截水溝，設置擋土墻防止坍方，路基較低路段可以加設砂礫層及滲水盲溝，并加大、加深邊溝等排水措施。

（5）確保路基邊坡穩定性：高填、深挖路基的邊坡應根據填料種類、邊坡高度和工程地質條件等確定，填方邊坡過高時，可考慮在邊坡中部加置邊坡平臺。

2.施工方面

（1）做好施工組織設計：合理安排施工段的先后順序，以施工組織設計為依據，結合施工現場的實際情況，合理調配人員、設備。

（2）做好施工前的準備工作：開工前要認真審閱設計文件，詳細了解各段的填、挖情況，地質情況，填、挖土質和調配情況。

（3）認真清除地表土：不良土質、地表植被、樹根、垃圾、不良土質（鹽漬土，膨脹土等）必須予以清除，然后換填透水性材料。

（4）嚴格控制填土含水量：施工時含水量要高于最佳含水量的1%～2%壓實為宜，避免出現小于最佳含水量的壓實情況。填筑路基前，疏通路基兩側縱橫向排水系統，避免路基受水浸泡。

（5）嚴格選取路基填料用土：路基填料確定前，需進行土質分析，做CBR值、標準擊實等試驗，對于種植土、腐殖土、淤泥、強膨脹土等劣質土的CBR值、最大粒徑不能滿足規范要求的材料，不能用于路基填筑。

（6）做好監測工作：路基填筑前，要根據設計進行施工放樣，建立半永久性的臨時水準點和坐標點，并作好相應記錄。

（7）做好路基填筑碾壓工作：路基施工必須分層填筑，分層碾壓，一般路段壓實厚度不得大于30cm。不同性質的土不能混填，同一種土填筑厚度不能小于50cm（兩層）。路基填筑須全幅填筑，一次到位，嚴禁幫寬。壓實度達到規范要求后，方可進行后續施工。根據不同填土類型和壓實厚度，選擇好壓實設備。

（8）做好路基施工中的排水工作：做好排水工程以及施工場地附近的臨時排水設施，以保持路基能經常處于干燥、堅固和穩定狀態。路基頂面做成2%～4%橫坡，便于表面水及時排出。為了保持路基能經常處于干燥、堅固和穩定狀態，必須將影響路基穩定的地面水予以攔截，并排除到路基范圍之外，防止浸沉、聚積和下滲。

（9）對半填半挖部位產生的不均勻沉降的控制：將結合處挖方段下挖150cm，并依次做臺階，臺階寬1m，高為一個土方填筑層厚。每個臺階與填方整體填筑混壓，150cm層面按94%控制壓實度，150cm以上按96%控制壓實度。

四 縱向填挖交界處不均勻沉降處理措施

如果縱向填挖交界處的沉降已經發生，我們必須采取一定的措施進行處理，以便使損失降到最低。目前，我們所采取的措施大致如下：

（1）分析產生的原因，觀察沉降發展的情況，設計處理措施方案。

（2）錯臺差異不大的地方，對開裂的路面使用瀝青砂或者水泥漿進行灌縫處理，避免路面水浸入而影響路面基層強度或路基的整體強度。

（3）如果沉降已經穩定，視差異高度加鋪一層路面結構或重新填筑。

小結

路基的不均勻沉降引起的公路工程危害是公路質量通病之一。經過對質量通病產生的原因進行認真的研究與分析，對設計，施工，監理單位有針對性的提出治理工作要點，質量標準以及相應的對策與措施。這對實行全過程的質量管理具有極其很總要的現實意義。公路工程建設匯總應以實現質量目標為目的，以提高質量意識和強化質量措施為重點，以嚴格管理手段，以強化責任制為關鍵，以綜合治理質量通病為突破口，確保工程質量。