公路路基沉陷原因及處理技術的應用

張 鵬 呂 征

河南鵬程路橋建設有限公司

公路路基沉陷原因及處理技術的應用

張 鵬 呂 征

河南鵬程路橋建設有限公司

隨著我國交通事業的不斷發展，對公路施工技術提出了更高的要求，沉陷問題作為路基的主要病害之一，其質量的優劣直接關系到工程的使用壽命，因此必須要加強質量控制。本文主要對公路路基沉陷原因進行了分析，并提出了相應的解決措施。

公路；路基；沉陷；技術

一、公路路基沉陷的原因

1、客觀因素

(1)公路地質地形自身的缺陷。公路所在地的地面軟弱，地質條件不好，承載力達不到要求，尤其是在流沙，泥沼，劣質土地段，在填筑前壓實情況不好，沒有換土，對地基的處治不到位，地基壓實度達不到工程要求，都容易使得原地面的土壤在受力后下沉或者移位，從而造成了路基的沉陷。

(2)公路所在地氣候的影響。降雨量的大小，洪水干旱，冰凍積雪等自然災害，如果在公路地段排水不暢通，會導致積水的不斷大量下滲，這些極端的天氣，要么造成了路面下毛細水上升要么溫差過大，造成了土壤結構的破壞，強度降低，使得公路路堤產生不均勻的下沉，造成路基沉陷。

(3)填料的因素。如果公路路段的土壤含有泥沼土，腐殖土等劣質土，或者混入了大塊土，凍土等，而填石材料的規格不均勻，大小不一，性質不均，混亂堆積，填石間的空隙過大，造成傾向約束力性能差。當有荷載的時候，會產生土顆粒傾向移動，結構遭到破壞，失去或者減弱了結構的強度，公路路基強度大幅度的降低，最終造成了公路路基的沉陷。

2、主觀因素

(1)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沉陷。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沉陷。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，形成路基沉陷。

(2)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。其中包括施工組織設計、施工現場管理等諸多環節會影響著公路路基工程的質量問題。

(3)現行規范的不足。對于處于山嶺地段的路基，一般情況下，很難達到同等強度形的整體，路基的整體穩定性不夠。規范規定在路床范圍內，0～30cm的厚度規定壓實度達95%以上，而30～80cm沒有指標要求，但是在實際情況中，路床以上，車輛荷載對于路基影響非常大，同時路床范圍是受凍害區域，所以，規定0～30cm的厚度達到95%是不夠的。

二、公路路基沉陷處理技術的方式

1、注漿加固路基法

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，漿液以充填、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，漿液將原來檢散的土粒或裂隙膠結成一個結構新、強度大的整體。

2、換填法

換填法是指因填筑土質的不符合要求，路基出現下沉但面積不大且深度不深，可以選擇采用換土復填法。即將原路基出現沉陷的填土挖除，更換新的、符合要求的土質。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。采用此法施工時，回填土的挖補面積要擴大，且逐層挖成臺階狀，由下往上，逐層填筑，碾壓密實，壓實度要求高出原路基壓實度1%～2%為宜，如需要時，可結合土工合成材料進行施工。其特點是將整個下陷區進行開挖，重新進行路基路面施工，優點是有效可靠，缺點是路面及路基在施工開挖后，直接影響車輛運行。

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擔外荷載。使用粉噴樁加固路基應認真調查路基病害的情況，認真做好粉噴樁施工的設計。

三、應對公路路基沉陷問題的措施

1、做好準備工作

做好施工組織設計，合理安排施工段的先后順序，明確構造物和路基的銜接關系(先填后鉆)，對高填方段應優先安排施工(一是因為工作量大，用時長；二是早填筑、早沉降、早穩定)。清表壓實：認真清除地表土不良土質，加強地基壓實處理，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，同時應加大地表的壓實密度，采用大噸位振動壓路機處置。

2、填方壓實處理

首先，必須疏通路基兩側縱橫向排水系統，避免路基受水浸泡。特別是地基土為黃土、粘土等細粒土，在干燥狀態下(最佳含水量)結構比較強，有較強承載能力，一旦受水浸泡，將易形成翻漿或路基沉降，因此做好路基施工前排水暢通尤為重要。

其次，要嚴格選取路基填料用土。路基填料確定前，需進行土質分析、CBR值、標準擊實等試驗，對于種植土、腐殖土、淤泥、強膨脹土等劣質土和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。

3、路基填料選擇

路基填料優先采用強度高和穩定性好的材料，宜選擇低液限粘土或低液限粉土作為路基填料。如果土場填料用量不能滿足施工用量而采用其它土場填料時，應嚴格按規范和設計要求取用，擬采用的填料須完成液限、塑性、擊實、承載比等試驗，確定相應的技術指標均能滿足要求后，方能作為該路段的路基填料。填料要分層進行，每層壓實厚度宜控制在10～20cm范圍內。對于石料或卵石土路基，要嚴格控制填料的最大粒徑，填料的最大粒徑在底層(路床底面1.5m以下)不超過分層厚的2/3；應采取措施分層填筑和分層碾壓，一層厚度不超過 20～30cm。受水淹、水浸的部分，必須采用水穩定性和透水性都好的材料。

四、結束語

綜上所述，工程質量是施工企業生存的根本，特別是在近年來發生的工程事故現象，使人們對公路工程質量問題尤為關注。公路路基沉陷作為一種常見的質量通病，在很大程度上可以避免出現，但又很難杜絕。因此，研究公路路基沉陷的原因，進而提出相應的解決辦法，有著重要的現實意義。

[1] 黃君.探討防治公路路基沉陷的解決措施[J].中小企業管理與科技(上旬刊).2009(07)