公路的路基沉降及施工技術研究

徐 貴 學

(朔州路橋建設有限責任公司，山西 朔州 036000)

沉降是公路路基最常見的問題，同時也是對路面危害最大的問題，一旦在工后產生不均勻沉降，將使路面出現裂縫、塌陷、錯臺，嚴重影響行車舒適性與安全性。對此，應采取有效措施在施工中防止沉降的發生。

1 公路路基沉降及其產生原因

1.1 路基沉降與危害

目前，通過服務回訪可知，很多公路在運營后不久會出現路面沉陷與裂縫，導致部分路面破壞，對公路通行效果造成影響。對此，經過深入的分析，發現其本質原因為路基沉降，尤其是不均勻沉降，比如路基土部分土質較差、偏軟，實際含水量過大，導致翻漿；部分路基段的壓實度較低，導致局部沉降；橋頭處路基土不均勻沉降，產生橋頭跳車現象；基底的地質情況有很大差別，導致路面產生裂縫。可見，路面病害的癥結在于路基質量，因此，只有解決路基沉降問題，才能有效避免路面早期病害[1]。

1.2 路基沉降產生原因

對于路基沉降現象，其產生原因和具體工程部位、基底情況、填料、工藝、質量控制等均有一定關系，是多因素共同作用的結果。為保證沉降預防和治理的有效性，需要以確定沉降產生原因為前提。現圍繞具體工程部位與基底情況兩個因素，分析沉降產生原因。

1)具體工程部位。a.橋頭：因臺背部位的作業面較為狹窄，對機械設備作業十分不利，所以會使臺背部位回填質量無法達到要求，加之該部位路基沉降以橋梁為參照物，因此會產生明顯的偏差，導致橋頭跳車。b.半填半挖段：因填筑、開挖在沉降系數上明顯不同，所以受行車荷載持續作用后，伴隨時間不斷推移，開挖和填筑沉降差將明顯增大，最終在填挖交界部位產生沉降，使路基上出現縱向裂縫。c.填挖結合段：對于填挖結合段，它是填方開始向挖方方向過渡的部位，所以具有挖深與填高均較小的特點，直接受行車荷載持續作用，伴隨時間不斷推移，路基上將產生橫向沉降。d.陡坡段：在相同路段當中，填高有很大變化，導致縱向發生的沉降不均勻。其主要原因為路基填高存在明顯差別，雖然其他因素基本一致，但高填方和低填方實際沉降量必定不同。開始受行車荷載持續作用后，伴隨時間不斷推移，兩處沉降差還將進一步增加。e.正常路基段：在正常路基段落，若施工控制不到位，也將造成沉降。比如在同一層內，填筑不同性質的填料，因不同填料在壓實系數上有很大差別，所以會達到完全不同的壓實度，受行車荷載以后，產生不均勻沉降。另外，路基土含有大量的水，施工中未能有效處理；局部未能得到有效壓實，都會導致沉降發生[2]。

2)基底情況。a.對于路基的挖方段，原土實際含水量會對路基壓實效果造成直接影響。如果全段或局部實際含水量過大，且沒有進行有效處理，將使該段路基產生不均勻沉降，嚴重時將造成翻漿破壞。b.在土方相同的段落當中，如果基底不平整，或填土的高度有很大變化，則也會產生一定程度的局部沉降。

3)其他原因。上述屬于工程實體方面的原因，除此之外，施工質量控制、設備、人員、工藝，也會對路基整體質量造成影響，引起路基沉降問題。比如，施工人員缺乏質量意識，且現場管理人員監管不到位，設備配置不充分，試驗檢測數據不真實等，均會對路基整體質量造成影響。

2 公路路基沉降控制施工技術

2.1 加強質量控制

路基作為公路工程主要組成部分，實際施工中，應切實提高質量控制力度。首先，應嚴選施工隊伍，保證施工隊伍資質可以滿足要求；其次，對施工與管理人員要進行專門的教育培訓，在形成質量意識的同時，熟練掌握技術原理和操作方法，并確定施工需要達到的質量目標；再次，對于不同工程部位及段落，應制定專門的工藝方法，開工前認真做好技術與安全交底，保證施工順利進行；最后，切實加強過程控制，對施工質量予以嚴格把關。

2.2 做好試驗控制與材料質量控制

在路基施工過程中，所用材料必須符合相關技術規定。對路基土方進行標準擊實試驗時，相應數據必須和現場數值完全相符。在施工中，應對路基土各項指標進行經常性檢測，一般將檢測的頻率確定為5 000 m3/次。

2.3 沉降控制措施

2.3.1橋頭部位沉降

對臺背進行回填時，使用具有良好透水性的填料；每完成一層回填，都要對其進行壓實，分層厚度一般為20 cm；對于無法用大型壓實機具壓實的部位，應由人工使用小型機具碾壓，保證壓實度滿足規范與設計要求。

2.3.2半填半挖與陡坡段沉降

首先，根據規范要求開挖縱向臺階，再對臺階予以充分碾壓，完成下一層的填筑后，對上一層臺階進行碾壓；然后，按照從低到高的順序進行分層填筑，具體的填高要根據壓實度要求確定；最后，將開挖段開挖到150 cm，和填方段一同進行填筑與碾壓。通過這樣的處理，不僅能有效減少下部路基沉降，而且還能防止不均勻沉降。

2.3.3橫線填挖結合處沉降

在結合處的開挖段開挖到150 cm，然后以此開挖臺階，其寬度應達到1.0 m以上，臺階高度應和填筑層的高度相同。臺階和填方段一同進行填筑與碾壓。對于150 cm處，其壓實度應達到94%，而以上部分應達到96%[3]。

2.3.4填高在1.2 m以內的路基沉降

先開挖50 cm～80 cm，對開挖后形成的基床表面進行充分壓實，然后換填具有良好透水性的填料，增強地基整體承載力，并避免路基受到地下水長時間作用與侵害，避免由于承載力不足造成的沉降。

2.3.5正常路基段沉降

如前所述，正常路基段沉降的主要原因為施工，比如對不同填料進行混填、現場標準擊實結果不準確等。對此，應嚴格按照標準程序施工，如圖1所示；避免混填，在相同段落中應使用相同填料；在土方施工中，用推土機將填料推平以后，應安排施工人員進場清理粒徑超出要求的石塊，然后用平地機進行精平；采用壓路機將填料壓實后，對是否存在粒徑不符合的石塊進行檢查，若存在，應立即挖除，并用符合要求的材料回填；在施工中還要對分層厚度、實際含水量、平整度及碾壓遍數進行嚴格控制，同時做好壓實度檢測，及時調整；在必要的情況下應加密標準擊實試驗，同時和監理單位的現場試驗室進行對比。

2.3.6縱向陡坡段沉降

如果縱坡較大，則會使路基填高存在很大的變化，對此，需要在填筑施工以前對整個段落進行碾壓，然后根據規范要求開挖臺階，沿橫向對臺階實施二次碾壓。完成臺階的碾壓后，按照從低到高的順序開始分層填筑，填高按照地面縱坡和設計縱坡相接近的原則確定。

2.3.7挖方段沉降

在將路基開挖到設計要求的標高后，要對路基土質和區域地下水實際情況進行密切觀察。若發現區域地下水活動較為活躍，并且屬于粘性土，則必須進行換填，換填的深度應達到150 cm。

2.3.8基底不平段處理

若基底表面存在較大高差，則要在施工過程中將基底完全推平，然后進行整體填筑。以上是針對高差在150 cm以內的處理方法，如高差超過150 cm，則應按照半挖填挖段來處理。

3 結語

在公路路基施工中，應對沉降控制引起足夠重視，根據不同的工程部位及基底情況，結合地下水、土質、設備，制定有針對性的施工方案，保證路基整體質量，從根本上減少或避免沉降的發生。