公路路基橫向位移產生及控制技術研究

賀琳

【摘要】本文研究了路基產生橫向位移的因素，并闡述了各個因素對路基橫向位移影響機理；提出了解決路基橫向位移的施工技術方法，詳細介紹了各個施工技術的施工工藝。本文的研究成果總結對路基施工技術有著一定的工程借鑒作用。

【關鍵字】路基；橫向位移；影響因素；施工技術

1引言

路基是公路交通能夠正常運行的基礎。路基經受著土體自重、行車荷載和各種自然因素的作用，路基的各個部位將產生變形，嚴重時造成土體的位移，危及路基的整體性和穩定性，致使公路通行受阻，影響交通質量和行人安全。因此，合理的預防和維護公路路基病害，對于提高公路運行質量有很大的意義。本文主要從路基產生橫向位移方面研究提高路基穩定性，對道路使用性能有重要研究價值。

2影響因素

路基土橫向位移是指：路基土在行車荷載、土體自重和各種自然因素的作用下，路基結構強度破壞，土體向兩側擠出。影響它的因素有很多方面，本文研究影響因素只要是忽略土體本身因素的情況下，研究外界因素對路基橫向位移產生的影響。

2.1車輛荷載的作用

由于有的高填方路堤在建成通車以后，其車流量會隨著時間而逐漸增多，交通量日益增多。目前，在我們國家，超載的情況比較嚴重，這表現在超載的車輛比例大，超載車輛的超載量大，在土體自重和車輛荷載的作用下，路基土剪切強度不足，遭受剪切破壞，使得路基土出現側向位移。

2.2水的影響

由于很多高填方路堤所屬地區屬于長期高強度的降水之中，長期雨水的深入以及排水不暢，使得路基土中的含水量增大，再加上行車荷載的作用，導致土中產生反復的拉應力，因此破壞土的結構，并使其抗剪強度降低，從而加劇了路基土側向位移現象的產生。

2.3氣候與環境的影響

公路所在地區的氣候變化和環境也會對路基產生一定的影響。例如：降雨量大小、干旱洪水、積雪、冰凍天然災害等。

2.4公路施工時存在的缺陷

施工時如果施工人員不嚴格按照規范標準進行施工，那么也會產生路面質量問題，造成路基的沉陷。施工的影響主要存在于以下幾個方面。（1）路基填充材料的順序不恰當，沒有按有關施工規范的要求進行合理的科學的分層，或者填充材料的厚度達不到要求等。（2）根據相關的施工規范，公路的路基需要合適的壓實機具，并按照正確的操作規范和要求進行壓實，并且要達到公路施工規范關于壓實度的要求，但是有些在施工中對于壓實的作用認識不足，沒有嚴格按規范壓實，從而造成路基沉陷以及橫向位移。（3）填充材料的分界處沒有明顯的分界，沒有挖臺階，這樣的后果造成了交界處發生不均勻的沉陷。因為交界處的填充材料是不一樣的，其結構和性質不同，承載的能力不同，因此，在結合處會出現沉降和移動，從而引起了公路路基的橫向位移。（4）在柔性填土和剛性構造的交界處沒有科學的處理，兩者的強度和穩定性差異非常大，對于兩者結合處的處理不恰當，使得填充壓實不夠引起下沉，最終造成了路基的橫向位移。（5）公路施工是露天作業，在施工過程中的雨天里，排水問題關注不夠，路基的積水嚴重，沒有排出，使得部分積水浸入到了路基的內部，在晴天施工時積水沒有完全排出就繼續施工，從而由于土壤中的積水造成了路基的橫向位移。

2.5公路設計時存在的缺陷

如果公路設計不當，那么也會造成公路路基的橫向位移。公路的斷面尺寸不合理，排水系統不穩妥，防護系統不牢靠等都會影響到路基的橫向位移。在諸多的設計因素中，路基的排水設計是非常重要的，水如果滲入到路基，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，因此，水對路基的危害是很大的，在一定程度上可以說，水是路基的大敵。排水不暢通極易造成路基的下沉以及路基橫向位移。

3措施

3.1固化劑法

固化劑法作為一種特殊的建筑材料，固化劑不同的性質決定了其不同的特點，石膏，石灰，水泥都是常見的固體固化劑，水玻璃則是典型的液體固化劑。在表層或者淺層土的固化時，用前者和土混合壓實；在深層土的固化時，采用后者經過特殊的工藝將漿液注入土中。在公路施工的過程中，需要根據土的情況分析選擇固化劑。

3.2粉噴樁法

路基發生沉陷小于十米時，粉噴樁法是非常好的方法。通過專門的機械將固體固化劑噴出，在地基的深處和軟土攪拌，固化劑和軟土發生物理和化學的反應，在原來的地基中就形成了強度非常大的樁體，改善了樁體周圍土的性質，樁體和土共同承擔了荷載。粉噴樁法施工中需要對固化劑的量，粉噴樁齡期，土樣的含水量等有相應的要求。

3.3填土復填法

當路基填料不符合規范要求時所造成的公路路基沉陷以及橫向位移宜采用填土復填法。這種方法要求沉陷及橫向位移的面積不大，深度比較淺，優點是經濟，操作簡單。填土復填法把出現沉陷或橫向位移的公路的填科挖除，重新整平壓實，達到規范的壓實要求，按照規范的要求用填料回填。回填的材料一般選用砂礫土。回填的時候，挖補的面積要擴大，同時挖成臺階形狀，逐層地填筑，壓實度比原來高出2-3%。

3.4注漿法

公路路基沉陷和橫向位移的面積較大時利用注漿法是解決該類病害的好方法。用注漿法使水泥漿液在適當的壓力下，填充原有路基的空隙，形成新的路基實體，從而達到提高路基的強度的目的。液漿的擴散力和灌漿壓力大小有關。對于不同填料和不同形狀的公路路基， 路基的密實度， 強度， 壓力，鉆孔的深度等都是影響灌漿壓力的因素，這些因素很難準確預知，需要進行現場試驗。注漿的形式有滲透灌漿，壓密灌漿，劈裂灌漿等。

3.5高強度塑料土工格法

高強度塑料土工格柵是種新型土工材料，它具有強度高、尺寸穩定性好、耐腐蝕、適應溫度范圍廣、優異的耐老化性能等特點。高強度塑料土工格柵有連續加工成的菱形、六角形、方形等多種網孔形狀，具有抗拉強度高、耐沖擊性、尺寸穩定性好的特點，高強度塑料土工格柵具有耐酸堿、鹽等的腐蝕能力，能抵抗所有菌類的侵蝕，并少受老鼠等的侵害，此外，塑料土工格柵在加工過程中添加了抗氧化劑等材料，在常溫狀態下能保持其性質穩定，即使在較高溫度下其尺寸變化率也很小，能適應任何地區的路基施工。此外，它還具有重量輕、搬運方便、易于安裝等特點，在公路路基填筑過程中將其填筑于路基之內起到防止軟土地基的小均勻沉降作用，使路基在破壞過程中起到連續過渡的效果。其主要原理就在于塑料格柵夾鋪在路基黃土中，在外力的作用下，網孔中的土柱形成嵌鎖閉合又相互影響的群體，這種單元區域限制阻礙了填土顆粒的自由運動，改變了填土的受力狀態，土體在網孔之中形成的張力有利于路基施工的填土壓實均勻與動荷載向周邊的傳遞。這樣就會提高路基的承載能力，減少或消除包括沉陷、橫向位移在內的病害發生，格柵在路基土中起到了鋼筋網格骨架的作用。

4總結

本文研究了路基橫向位移產生的因素包括為車輛荷載的作用、水的影響、氣候與環境的影響、公路施工時存在的缺陷、公路設計時存在的缺陷，并詳細分析其影響機理，提出了控制路基橫向位移的技術措施包括固化劑法、粉噴樁法、填土復填法、注漿法、高強度塑料土工格法，簡述其施工工藝。本文的研究對公路路基施工工程的實際施工具有工程技術借鑒作用。

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