探讨防治公路路基沉陷的解决措施

黄　君

摘要：公路桥涵桥头出现跳车现象，主要的原因是路基不均匀沉陷，这已成为公路建设质量常见的通病，尤其出现最多的路段是湿陷性黄土路基，沉陷不均匀的现象尤为突出。这严重影响到公路行车舒适和人生安全，同时也消耗了大量国家建设资金，损害了公路的社会形象。因此，桥涵处跳车，这一公路质量通病已引起了公路建设者和施工者的重视，解决这一公路通病已成为一件刻不容缓的大事。

关键词：病害原因防治措施施工方案

1路基不均匀沉陷病害出现的原因

公路桥涵处跳车现象的发生主要原因是桥涵沉降与路基沉降的不均匀所导致的。桥涵为刚性结构，它对地基的承载力要求比较高，所以沉降缓慢、沉陷量小，而路基填方为柔性结构，沉陷量相对桥涵比较大。从中可以看出，造成桥涵与其两头路基沉陷明显不一，形成错位台阶，产生跳车现象。另外，在不同路基填筑路段，填筑的高度不同、土质不同、沉陷量不一，也会形成跳车现象造成路面破坏、车辆通过能力降低、养护工作困难等局面。

2解决问题的思路

路基沉陷产生的根本原因在于路基与桥涵、不同路基填筑段沉降。因此，解决问题的关键在于解决路基的不均匀沉降，要使桥涵与路基或不同路基段的沉降趋于平衡或基本平衡状态(即呈现连续沉降状态)。解决这一问题最好有效办法是使路基与桥涵连接处形成合理过渡路段。

3防治公路路基不均匀沉陷原则

防治公路路基不均匀沉陷应遵循“因地制宜，选择合理，预防为重，治养结合”的综合防治为原则。因地制宜即根据各个公路特点，据实际情况出发并加以解决；选择合理即按设计工程和施工中以合理处治方案为准：预防为主就是在公路建设能提前预见问题，采用合理的工程技术措施进行防治处理：治养结合是指采取『必要的防治措施不一定能做到一劳永逸，还需采取必要养护措施。

4针对公路路基不均匀沉陷防治措施

解决公路路基不均匀沉降方法较多，对不同类型桥涵应对其所处水文、地质、地形条件都要进行综合分析，采用行之简便、经济合理、行之有效的防治措施，但无论采取哪种处理措施，都应严格遵守《规范》及设计施工方案都是防止路基不均匀沉陷首要前提条件。在路堤填筑施工过程中，首先应严格按照分层法进行施工，即是分层摊铺、分层碾压、分层检测的程序进行。分层摊铺松铺厚度和压实厚度应根据土质类别、压实机具功能、碾压遍数等经试验确定，最大松铺厚度不宜超过设计及《规范》要求。如填层过厚，则填层底部达到压实要求时，填层顶面必然超强，填层顶部达到压实要求时，填层底面必然不足。每层填料摊铺后应严格用平地机或推土机配合人工整平，确保压实均衡。此外，每层填料应严格用同一种土质填筑。不同土质填筑路堤时，不合理的填筑工艺会引起土质路基出现不均衡沉降、水囊现象和不稳定的滑动面。因此，不同土质不得混填，每种填料层累计总厚也不应低干设计及《规范》要求。桥涵背后填土土质应尽可能使用砂类土或渗水性土，因为砂类土或渗水性土具有在浸水时不产生膨胀，且较易压实、沉降量小等特点，在路基使用过程中不易发生跳车现象。

分层碾压时应尽可能采用同一种碾压工艺，按照合理的碾压方法和碾压遍数能得到均衡的压实度。此外，用于路基填筑土质的含水量应均匀，保证土质含水量在最佳含水量±2％之内，以求得到均衡的压实度，这对减小路基不均匀沉降十分重要。此外，填挖结合部及半填半挖路基结合部要严格按照设计及《规范》开挖台阶，开挖台阶是保证路基填土土体稳定和结合良好的有效手段。台阶宽度不宜小于1m，且应用小型夯实机加以夯实，台阶应平顺，以保证压实机具能碾压到位。以下是防治路基不均匀沉降的几种措施：

4.1换填砂砾或灰土砂砾及灰土具有水稳性好、易压实、压实后沉降量小等特点。因此，用其作为桥涵台背填料可以起到过渡作用，使桥涵沉陷与路基沉陷呈现连续性，从而可以避免桥头跳车病害的发生。此外，砂砾或灰土用于不良地质路段基底处理，其效果也十分明显。

4.2高强度塑料土工格高强度塑料土工格栅是一种新型土工材料，它具有强度高、尺寸稳定性好、耐腐蚀、适应温度范围广、优异的老化性能等特点。高强度塑料土工格栅有连续加工成型的菱形、六角形、方形等多种网孔形状，其抗拉强度可达250N以上，因此其具有抗拉强度高、耐冲击性、尺寸稳定性好的特点；其次，高强度塑料土工格栅具有耐酸碱、盐等的腐蚀能力，同时对大气、土壤微生物呈惰性，能抵抗所有菌类的侵蚀，并不受老鼠等的侵害，因此其可以适应任何土质；再次，新型塑料土工格栅在常温状态下可保持其性质稳定，即使在较高温度下其尺寸变化率也很小。因此。它可以适应任何地区的路基施工；此外，新型塑料土工格栅在加工过程中添加了抗氧化剂等材料，它在日光照射非常强烈的情况下，其性质也不受影响，在露天情况下可使用15年以上，地下寿命可超过25年。此外，它还具有重量轻、搬运方便、易于安装等特点。由于新型塑料土工格栅所具有的以上特点，在公路路基填筑过程中将其填筑于路基之内，可以起到防止软土地基的不均匀沉降作用，使路基在沉陷过程中起到连续过渡的效果。其主要原理就在于塑料格栅夹铺在路基黄土中，在外力的作用下，网孔中的土柱形成嵌锁闭合又互相影响的群体，这种单元区域限制阻碍了填土颗粒的自由运动，改变了填土的受力状态，土体塞入网孔之中形成的张力有利于路基施工的填土压实均匀与动荷载向周边的传递。这样就会提高路基的承载能力，减少或消除包括沉陷在内的病害发生，格栅在路基土中起到了加筋网格骨架的作用。

5工程实例

国道主干线某公路是霍尔果斯至连云港的组成路段之一，也是国家“九五”重点建设项目之一。由于该公路所处的特殊地理位置及地质特征，在施工建设过程中，对桥涵台背桥头跳车病害作了重点防治。现将该公路桥涵台背不均匀沉陷的几种防治措施介绍如下：

5.1主要概况及地质特征该公路位于甘肃省境内，地质构造复杂，它地处陇西黄土高原梁峁及河流阶地地带。该区黄土覆盖较厚，且均为湿陷性黄土。新构造运动主要为地壳相对上升运动，形成发育的黄土沟壑系统。该区域年平均气温660C，年平均降水量4116mm，降雨集中在7-9月，占全年降水总量的58％左右，年平均蒸发量为13141mm，是降水量的3倍多，地表植被少而稀疏，覆盖率不足10％。

5.2防治措施根据不同部位桥头跳车出现的概率及危害程度，该公路主要分盖板明涵、盖板暗涵及桥梁三类，分别按不同方案作了处理。

5.2.1盖板明涵防治措施盖板明涵处是公路路面产生跳车的主要部位之一，该公路当涵顶填土为0≤h≤1m时，均按盖板明涵进行防治。

5.2.2盖板暗涵防治措施盖板暗涵对路面产生的变形不大，因此，跳车现象不明显，但如果处治不当也可能会出现有害变形。这公路对于涵顶填土高度大于3m的暗涵未作处理，填土高度工程伸缩缝处跳车也应引起我们的重视，在设计或施工中注意选用结构合理，能适应三维方向变形的伸缩装置。

6处理防治效果评价

该公路自从分段通车以来，经过近几年来运营过程中，根据现场调查分析、车辆司机信息反馈，各行车道路段道路平坦、行车舒适，路基无显著不均匀沉降及跳车现象发生，隐患消失。路基不均匀沉降防治起到了明显的效果。