淺析公路路基沉降分析及處治對策

王丹

摘要：在公路項目施工中，往往會因施工、設計、自然因素等多種因素的影響，出現路基沉降問題，為解決此類問題，必須先了解路基沉降原因及危害，結合工程實際情況，合理采取切實可行的措施進行處理，從而提升工程質量。

關鍵詞：路基沉降;原因;強夯法

一、路基沉降原因及危害

從一些數據可知，黏性土層壓實度不夠造成的沉降問題所占比例最大，約占77%。在施工過程中，對應的含水層所具有的承壓能力減少，導致上下黏土層空隙水壓增加，從而形成水頭梯度。此時存于黏土層空隙中的水將被排出，轉化為自由水，增加滲透力，甚至導致黏土結構被破壞，引發路基不均勻沉降。為更好地采取路基沉降防治措施，必須對路基沉降原因、危害有一個清晰的認識，具體如下：

（一）路基沉降的原因

地質原因：松散地層或半松散地層在重力的作用下，極易形成較為堅硬的巖石層。此時，路面的地層厚度就會逐漸減少，進而產生沉降。同時，在地質構造作用下，路基會出現凹陷，也會導致路面沉降，或地震等自然因素也是導致路基沉降情況的主要因素。

人為因素：首先，人們對地下水的過度開采而導致的路基沉降問題屢見不鮮。路基沉降問題的出現，對路面平整度、舒適性及安全均都造成嚴重影響。其次，在一些沿海地區蘊藏著較為豐富的地熱資源，但是，隨著資源開采量的逐漸增加，地下水被大量抽取，在很大程度上導致水位下降，從而導致路基沉降的發生。最后，近些年來我國城市化逐漸推進，在地表荷載持續增加的情況下，同樣會導致路基沉降產生。

（二）路基沉降危害

第一，路基沉降將對道路安全造成嚴重影響。路基沉降的危害性相對較大，很容易導致路面裂縫的出現。一旦出現不均勻沉降，嚴重時還會出現路面坍塌等現象。從而對道路安全運行造成不良影響，給人們的正常出行帶來安全隱患。

第二，路基沉降對抗災能力的影響。當路基出現不均勻沉降，也會影響路面使用性能，導致公路抗災害能力的下降。如暴雨、冰雹等，將沿著裂縫處直接滲透到路基，對路基造成更大的破壞。

二、工程概況

某公路工程總長度為57.2km，起止樁號為K52+000-K57+556.8.全線選取高速公路標準，24.5km為路基寬度。本路段泥巖為紫紅色泥質結構，薄層狀構造，礦物成分主要為粘土礦物，具有較少長石石英含量。巖石特征為脫水干裂、飽水軟化等。巖芯形狀主要為碎塊狀、餅狀，短柱狀較少。部分路段存有人工填土，主要構成成分為塊石、小塊石與粘性土，整體呈強～弱風化狀態。土體具有良好滲透性。根據風化程度劃分，主要包含強風化泥巖、弱風化泥巖兩層。因本工程沿線主要不良地質不發育，分布有挖方巖體順層滑坡、風化碎落等。且具有較快風化速度，尤其是無坡面防護的條件下，新開挖邊坡具有更快風化碎落速度，每年由坡面破落的碎屑物質較多，在軟硬相間的中薄層巖體內，極易產生小型坍塌。為此，必須做好拓寬路基沉降控制。本工程地基處理選用強夯法，并增設土工格柵或土工格室，局部軟弱土層選取換填砂礫石強夯施工。

三、強夯法控制技術分析

（一）施工要點

本工程強夯施工段總長度為42m，起止樁號K53+212-K53+254，l1-12m為其寬度。強夯施工前己做好填土碾壓施工，風化泥頁巖混合料為所需填料，顆粒各異，4m為碾壓厚度，94%為壓實度。要求分4遍進行強夯施工。選用間隔跳打法用于前3遍夯實作業，為1600 KN.m;第4遍為滿夯，為800KN.m。夯實后要求路基土壓實度控制在96%，30mpa為回彈模量。

（二）測試布設方案

路基土工程性質可選取原位測試法檢測，該方法的應用可防止運輸時改變土的狀態，避免對原狀土試驗數據結果造成嚴重影響。作為一種測試效果良好的方式，目前已經得到了廣泛應用。原位測試可將施工段該處原狀物理性能準確反映出來，利用原位測試與土樣室內試驗相結合，對該土工程性質進行精確判斷。原位測試技術試驗方法較多，如載荷試驗、標準貫入試驗、鉆孔旁壓試驗等。本文A、B兩點較深處有軟弱下臥層，按照規定選取強夯進行本路段施工，強夯選用的復纜能力在15t以上，15m為提升高度，并設置自動脫鉤裝置，10t為夯錘重量，2m為其直徑，將4個貫通孔（30cm直徑）設置到夯錘上，為排氣提供便利，降低起錘時坑底吸力。隨后進行3遍點夯施工，以最后2擊平均夯沉量在3cm以內為標準，并進行1遍滿夯，單點夯擊1到3擊。完成強夯試驗段試夯作業后，要求壓實度在96%以上，回彈模量控制在3 0mpa以上。根據工程埋設方案，將元器件埋設到新舊路基內對比觀測沉降，選取臺階法進行舊路基邊坡刷坡，并一級一級向上填土，為加快施工進度，降低新舊路基不均勻沉降，必須強夯補強處理各級臺階位置的填土，要求分層填筑、壓實施工。處理方案不同，則鋪設的土工織物也不同。

軟弱地基位于A、B斷面位置，換填砂礫石后進行強夯處理，2m為路堤填土高度。C、D、E、F斷面位置6m為路基填土高度，強夯填料層直到路面下2m位置，每層進行4遍夯實，完成填土找平碾壓作業后，需開槽進行儀器埋設，在路基范圍內引出導管導線，壓實填土進行土工織物鋪設。在土工織物下部30cm設置沉降杯埋設點，以便于織物鋪設后對土體沉降量進行測量。同時各組沉降杯為5個，需在老路基埋設第1個，在行車道位置布設第2、3、4個，最后一個布設到路肩部位。

加寬路基后，因新舊路基存有差異沉降，將嚴重破壞路面結構，對正常使用道路造成影響。為達到路基變形、強度需求，可選取“震動碾壓+強夯補強”措施處理加寬路基，以此實現有效控制新舊路基強度差異，沉降均勻。

四、土工格室及格柵的應用

（一）土工格室的應用

土工格室試驗段長度為100m，起止樁號為K5 3+700-K5 3+800，路基強夯處理后即可進行塑料土工格室鋪設，試驗段土工格室為150mm高度，300mm焊接間距。

填料施工中，需對填料粒徑進行合理控制，不宜過大。禁止選取機器傾倒，防止格室被砸壞，可選取挖掘機一點一點填筑。相比格室，填土多出10cm后，才能上機進行土料卸載，嚴禁在格室上直接卸載，需在填好的土上卸載，隨后選取挖掘機填筑，最后進行碾壓整平施工。

（二）土工格柵的應用

本工程其他施工段應在強夯處理后選取鋼塑土工格柵施工。完成第一層格柵鋪設作業后，即可固定、填土，固定工具為U型釘，填土厚度為30cm，碾壓施工后需反折多出路基部分的格柵，并向該層層面固定，在彎折端培土1m保護格柵，隨后進行第二層格柵鋪設，以此類推，保證形成一個裹體，2m彎折段長度。

五、結束語

綜上所述，公路施工中應該綜合分析公路路基沉降原因，采取合理施工控制措施，不斷優化設計路基施工工作，規范施工步驟，并能夠對公路路基做好質量檢測工作，才能有效避免公路路基沉降，加快公路基層施工的進度，保證公路路面壓實度滿足規范要求，確保公路路面穩定，避免影響公路行車質量。

參考文獻：

[1]劉嬌.公路路基沉降及施工控制技術探討[J].科技信息，2012，13：385