高填方路堤沉降病害的原因和預(yù)防治理措施

王 剛(衡水市交通運(yùn)輸局公路路政管理處)

高填方路堤沉降病害的原因和預(yù)防治理措施

王 剛(衡水市交通運(yùn)輸局公路路政管理處)

高填方路堤的施工，是路基工程中的一個重點(diǎn)，也是路基施工的一個難點(diǎn)，同時也是容易產(chǎn)生路基病害的重點(diǎn)控制部位。根據(jù)多年施工經(jīng)驗(yàn)，分析高填方路堤沉降的原因，總結(jié)出預(yù)防和治理措施。

高填方路堤沉降;原因;預(yù)防治理措施

1 高填方路堤的主要特點(diǎn)

(1)高填方路堤的填筑高度比較大，對路基的整體強(qiáng)度和邊坡穩(wěn)定性的要求比較高。高填方路堤，顧名思義，其主要特點(diǎn)是填土比較高，在水田，或者是常年積水的地帶，細(xì)粒土填筑路基填土高度大于6 m，或者非積水地帶填土、填石，填筑高度大于20 m，都稱為高填方路堤。

(2)填筑材料需量大。正由于填筑高度比較高，填筑斷面的的面積比較大，所使用的土、石填筑料數(shù)量比較多，填筑質(zhì)量相對較難保證。

(3)高填方路堤的自身重力比較大。填筑大量的土、石材料，使路堤本身的重力加大，高填方路堤的地基土體受到的壓縮變形與路堤自重的壓密變形，需要在較長的時間內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定。

2 高填方路堤沉降的原因分析

2.1 路基填料的原因

路基填料質(zhì)量不合格會減弱高填方路的結(jié)構(gòu)性能，這是引起沉降病害的主要原因之一。例如，路基填料里混雜了其它劣質(zhì)土層，勢必對路基結(jié)構(gòu)造成異常破壞，擾亂了路基層的穩(wěn)定性。路基填料引起的沉降從局部開始，逐漸擴(kuò)大為整體性的沉降。

2.2 填筑工藝的原因

(1)對于現(xiàn)場施工作業(yè)來說，高填方路操作工藝也是影響沉降的重要因素，這些都是施工單位需要高度關(guān)注的問題。為了避免沉降引起的不利影響，填土工藝必須經(jīng)過嚴(yán)格的優(yōu)化改進(jìn)，對填土結(jié)構(gòu)進(jìn)一步加固處理后才能執(zhí)行下一步環(huán)節(jié)，否則引起的沉降面積不斷擴(kuò)大。

(2)開挖是填土操作的前期步驟，擬定開挖方案對路基施工質(zhì)量有很大的營銷。結(jié)合現(xiàn)場施工情況，路基填挖過程中缺少各項(xiàng)指標(biāo)的控制，°原地路基整體層次劃分不一，降低了整個路基構(gòu)造的結(jié)構(gòu)性能，并且會有軟土層等現(xiàn)象形成，這些都破壞了路基構(gòu)造的完整性。

(3)構(gòu)造物臺也是發(fā)生沉降的主要位置，這是由于柔性的填土?xí)c剛性填土之間產(chǎn)生力學(xué)作用，兩位置強(qiáng)度大小不一而出現(xiàn)了下沉狀況，對路基結(jié)構(gòu)性能造成了不同程度的損壞。

2.3 壓實(shí)工藝的原因

當(dāng)路基開挖結(jié)束需進(jìn)行填土操作，填土后期缺少必要的壓實(shí)環(huán)節(jié)，也有可能引起沉降現(xiàn)象，這是因?yàn)樘钔凉に嚥僮鞑划?dāng)造成的。比如，壓實(shí)工藝操作中，施工人員未能按照工藝方案執(zhí)行操作，路基壓實(shí)力度不夠而產(chǎn)生沉降現(xiàn)象。

3 高填方路基沉降的治理方法

3.1 換填土法

如果原填筑土質(zhì)不符合要求，出現(xiàn)路基沉降的面積不大、深度不深時，可以采用換填土的方法進(jìn)行處理。可以將原路基挖除，用級配比較好的砂礫土、塑性指數(shù)滿足規(guī)范要求的亞粘性土進(jìn)行換填。回填時，要將原沉降部位面積擴(kuò)大，逐層挖成臺階，由下往上，逐層填筑，碾壓密實(shí)，壓實(shí)度要比原路基提高1%～2%。

3.2 固化劑法

如果更換路基填料不容易實(shí)現(xiàn)，并且填筑數(shù)量不大時，可以在原填料中摻入一定品種與數(shù)量的固化劑。常用的固體粉狀固化劑有石灰、水泥、石膏，與土混合后拌勻壓實(shí)，這種方法對于表層或淺層土的固化非常有效。常用的液太固化劑是水玻璃，加入碳酸鎂、碳酸鈣等助固化劑，采用特殊的工藝將漿液注入土中，使土固結(jié)，這種方法適用于深層土的固結(jié)。

3.3 粉噴樁法

對于于路基沉降病害在10 cm以內(nèi)的路段，可以用粉噴樁法進(jìn)行處理。用專門的機(jī)械將粉體固化劑噴在地基深處，與軟土強(qiáng)制攪拌。固化劑和軟土之間會發(fā)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng)，這樣原地基就會形成強(qiáng)度、剛度較大的樁體，同時也使樁周圍的土體性質(zhì)得到改善，的樁體與樁之間的土體形成一個復(fù)合地基，共同來承擔(dān)外來荷載。

3.4 灌漿法

灌漿法是利用液壓、氣壓、電化學(xué)的原理，通過注漿管，將漿液均勻的注入地層中，漿液會充填、滲透、擠密到土顆粒中間或者巖石的裂縫中，通過人工控制，達(dá)到一定時間后，原來松散的土顆粒或者裂縫，就會被漿液膠結(jié)變成一個整體，形成一個“結(jié)石體”，使得其成為結(jié)構(gòu)比較新、強(qiáng)度比較大、防水性能高和化學(xué)穩(wěn)定性良好的土基。

4 高填方路基沉降的預(yù)防措施

(1)高填方路基施工時盡量安排早開工，填筑速度不宜過快，路面基層施工時盡量安排晚開工，這樣可以使高填方路基有足夠的沉降時間，同時在施工要控制填筑速度，進(jìn)行沉降觀測。

(2)基底的壓實(shí)要滿足規(guī)范要求，必要時對地基進(jìn)行加固處理;如果地基位于斜坡或者谷底，原地基還要做挖臺階處理。臺階寬度1～2 m，設(shè)成2% ～5%向外傾斜的坡度。

(3)施工時要嚴(yán)格按規(guī)范要求進(jìn)行分層填筑，并要控制好分層的厚度，每一層均要均勻壓實(shí)。

(4)如果高填方路基的地基比較軟弱，要做好填前碾壓工作，還要嚴(yán)格控制原地面以上1～2 m高度范圍內(nèi)的填料，不能填筑細(xì)粒土，要填筑硬質(zhì)的石料，并用小碎石、石屑等材料進(jìn)行嵌縫、整平、壓實(shí)。

(5)高填方路基基底范圍內(nèi)，地表土層有樹根、草皮或腐殖土?xí)r要予以清除。

(6)要完善排水設(shè)施，做好路肩的排水和防滲工作，要采取攔截、引排等方法，將地表水或地下水排出路基主體。

總之，高填方路堤質(zhì)量涉及的因素眾多，各工程的具體情況也不同，在實(shí)際施工中我們要因地制宜，綜合考慮各種因素，嚴(yán)格按照規(guī)范和設(shè)計(jì)要求施工，確保工程質(zhì)量。

［1］王晉明，李國華，孫林。高填方路基深陷分析及防治措施［J］.林業(yè)，2002.

［2］陳小克.高填方路基填筑的缺陷檢測與防治［J］.現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2011.

［3］溫春蘭，楊偉杰.路基工程中高路基施工技術(shù)要求［J］.今日科苑，2008.

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1008-3383(2014)03-0038-01

2013-12-15