山區公路高填路基差異沉降標準和控制技術探討

凌振聲

【摘 要】山區地形復雜、地勢險峻，公路運輸作為山區人民連接外界的主要途徑之一，公路成為山區人民的生命線。然而由于長年累月的重載運輸、重力擠壓和山區高填路堤本身建設時的遺留缺陷，導致很多山區公路出現高填路基沉降現象，嚴重影響了高填路基的質量和來往車輛的行車安全，并且增加了公路養護成本。為了改變這一情況，需要盡快制定出山區公路高填路基差異沉降標準并且努力提高相應的控制技術，切實保障山區公路高填路堤的質量和安全性。

【關鍵詞】山區 高填公路 路基差異沉降標準 控制技術

我國修建山區公路高填路堤工程技術已經歷了幾十年的變革，然而在漫長的建設過程當中仍然不可避免的出現了山區高填路基存在差異、不穩定甚至是沉降現象，使得來往的人群和車輛的行駛舒適感大大降低，而且增加了發生交通事故的概率。因此本文將結合造成山區高填路基出現問題的原因，簡要談談山區高填路基差異沉降標準和控制技術。

1 影響因素

1.1 山區地質條件不利

山區地形較復雜，尤其是大部分山區都緊靠著江河湖海等發達天然水系，蘊藏著豐富的地下水資源，空氣濕度也較高，導致山區地質條件比普通地質要更加松軟，而松軟土質含水量大，降低了土質的有效應力，在此地基上進行高填路基施工必然會影響壓實效果，無疑會加劇山區高填路基出現不穩定和沉降現象，這也是導致山區高填路基出現問題的因素之一[1]。

1.2 界面剛度改變

現階段山區高填路基很多地段采用半填半挖施工工藝，該工藝使得山區高填路基填挖交界處易出現裂縫，而且半挖半填的填筑技術會導致建造山區高填路基時，出現應以中間的交界線為基準，兩側路基的坡度各不相同、形狀也并不完全一致的應力不均衡情況，故而剛度也會發生相應的改變，這直接導致山區高填路基出現變形、沉降。

1.3 設計工作存在失誤

建造山區高填路基需要經過嚴謹的設計與規劃，要求設計、勘測人員深入山區實地進行地質勘測和考察、調研，以真實的數據資料作為最主要的設計參考標準。然而為了盡可能的壓縮成本、加快進度，很多設計師并沒有真正勘探并了解實際地質狀況，僅靠一些參考資料予以設計，在設計過程中也未進行應力驗算，導致設計與現實情況產生較大出入，為日后高填路基出現問題埋下了非常危險的安全隱患[2]。

1.4 建設質量控制不嚴

在建造山區高填路基時必然會采用一些大型的、重量級的施工機械，這些機器在反復的施工和使用過程當中無疑會增加重力，改變了地基應力分布。尤其是有部分施工隊伍為了盲目趕工，存在施工過程不認真、不規范等情況，加之部分施工的地基地質較軟，在建造路基前并沒有對其進行加固處理，因此也對日后山區高填路基出現變形、沉降等問題造成了一定的影響。

2 差異沉降標準

2.1 路基橫向斷面差異沉降

山區高填路基出現差異沉降的情況有很多種，比較常見的有橫向、縱向和路基平整度等問題。所謂橫向的山區高填路基差異沉降，從外觀上來看就是呈現一個“聚寶盆”的樣子，即將路基從橫向切開來看，路兩側下沉情況比較輕，中心的差異沉降情況最為嚴重，從橫斷面上來看呈現出一個類似微笑的曲線。但是這種沉降現象并不會一直持續下去，在發展到某一程度之后便趨于穩定。因此在這樣的情況下，判斷山區高填路基沉降差異的標準就是路基材料的極限抗拉強度，其最大值為0.22Mpa。高填路基允許出現一定程度的差異沉降變化，但沉降差異值不宜超過4.2厘米，否則將影響到路基的結構穩定。

2.2 路基縱向斷面差異沉降

我國針對公路縱向坡度的差異沉降出臺了相關技術規范，即《公路工程技術標準》中明確規定了我國山區高填路基車輛行車速度在保持120m/h的時候，縱坡度極值為3%，否則將會不同程度的出現高填路基的差異或沉降現象。同時為了保證高填路基不會出現積水和滲水現象，還要求在路基表面設計出一定量的排水設施，否則雨水的過度浸泡也會導致高填路基出現變形或沉降[3]。

3 差異沉降控制技術

3.1 基底的選擇與控制

在選擇山區高填路基設計路線時需要設計師深入實地進行嚴密的勘測與考察，以擬設計路基位置為圓心向外做擴散，使得高填路基合理避開比較發達的天然水系和軟土地基。如果路基土質比較松軟，那么必須對其進行加固和維護處理，確保地基強度滿足規范要求之后再進行高填路基施工工作。如果高填路基地段有較為豐富的地下水系，應設計或利用排水、引水等方式疏干地下水，保持土質的干燥度和堅固程度。另外建造高填路基最好選用類似EPS材料為主的原料，這類材料質地輕、硬度高，承載力也相對較高，對路基造成的壓力和重力也相對較小，能夠有效緩解山區高填路基出現變形或沉降。

3.2 交界處路基處理

大部分山區地形、地勢比較險峻，因此在建造高填路基時難免會有些斜坡，由于在斜坡上填筑、碾壓施工難度比較大，因此山區高填路基的壓實效果也不盡如人意，最后出現路基變形或是沉降。為了解決這一難題，有效控制山區高填路基差異沉降，施工時可以在斜坡設置防治網格狀的土柵，或者在斜坡下面挖設基層臺階作為加固，或者在兩旁的斜坡處設置圍擋防護，切實保障路基的穩定性[4]。

3.3 高填路基的壓實工藝

規范施工是降低山區高填路基的差異和沉降的關鍵，尤其是加強路基碾壓。首先要選擇質地好的填筑材料，并且嚴格分層壓實；其次要增加壓路機的壓實遍數，提高壓實功效，嚴格初壓、復壓、終壓壓實程序，并且采用先慢后快的壓實速度，使得最終達到規范要求的壓實度標準且表面無明顯壓痕的壓實外觀。規范程度高的施工工藝將有效控制高填路基的變形或沉降。

4 結語

總之，為了有效避免因為高填路基差異而造成路面沉降，盡可能的減少山區的損失，需要根據人體的敏感性、車輛性能和國際平整度指數等諸多原因作為考量基礎，盡快制定出完善科學的山區高填路基差異沉降標準，并且根據沉降標準和山區高填路基的實際情況提出相應的控制方土木工程施工中的質量控制分析

參考文獻：

[1]王順興.山區高填路基差異沉降標準和控制技術研究[D].長安大學，2008.

[2]張永清.山區高速公路路基差異沉降特性與控制措施研究[D].長安大學，2009.

[3]王玉清.山區高速公路沉降分級處治措施與質量控制標準研究[D].長安大學，2010.

[4]王俊輝.山區高填路基沉降監測與穩定性數值仿真分析研究[D].中南大學，2007.