高速公路路基沉陷的处理措施分析

陈克凡 米永刚 张海龙

（西京学院，陕西 西安 710123）

在高速公路路基施工过程中，地质、温度、设计、施工等方面不足的影响，使得公路在投入运行之后，往往会在一些填挖交界及高填方路段出现或多或少沉降，当沉降较大时就会发生路堤滑移、路面沉陷等病害。路基的沉陷不仅影响高速公路的车辆通行，还容易造成交通事故，对路上的行车以及行人均构成了一定的生命财产安全威胁，因此有必要对高速公路的路基沉降问题进行一定的讨论。

1 影响高速公路路基沉降的因素

1.1 温度气候方面

降雨对路基的稳定性也会造成一定的影响，由于我国地域较广，不同地区高速公路建设中环境气候及温度也不同。就南方气候而言，在南方雨水比较充足，如果在路基修筑过程中路基防排水措施处理不当，那将会使大量雨水在路基土的积累，长此以往那将会使路基发生下沉或坍塌。在北方，路基中如果出现大量的雨水积累，由于北方温度过低，将会导致路基发生冻害，严重时会出现冻融情况。

1.2 路基设计方面

设计方面造成路基沉降的原因主要是路基断面的选取、路基防排水系统等方面的设计不足造成的。防排水系统就是对路基中的积水做有效的排除，以避免路基因为积水过多发生失稳破坏。路基的设计过程中防排水是一个非常重要的环节，如果设计方面没有充分考虑未来路基可能会面临的各种影响，设计出不合理或存在遗漏问题的防排水系统，最终将会对路基后期的稳定性造成严重的影响。

1.3 工程地质方面

对于路基而言，遇到一些特殊的地质也会对其本身的稳定性造成严重的影响，公路修筑的位置含有大量的流沙、劣质土、泥泞等，如果勘察失误导致修建过程中换填不到位火灾压实度不够充足，很容易使得原位置的流沙、劣质土、泥泞在后期运营后受到受力而发生下沉或者移位，最终造成了路基的沉陷。另外如果前期的勘察失误或后期施工的处理不当，也会对路基的稳定性造成影响。

1.4 路基施工方面

对于路基的施工环节而言，其对路基稳定性影响是多方面的，路基施工中任何一个环节出错都会对路基的稳定性造成一定的影响。例如：1）路基填料出现问题。在路基填料选取方面，应该摒弃劣质土、冻土、砂砾土等质量和规格都不适合于做路基填料的土，同时如果在施工中路基填料没有严格按照路基施工技术的规格来正确处理填料厚度和填料顺序，那对后期路基的稳定性也是会重影响。2）施工机械方面的不足。在路基的施工过程中，由于施工机械的配置不当，使得施工效果不能够满足路基设计的要求，另外在路基压实方面没有按照设计要求进行相应的压实，也会导致压实度不够，最终对路基的工程质量造成严重影响。3）一些特殊部位压实不足。例如在桥梁与公路的链接短或一些结构物的连接处，这些地方机械压实存在盲区，如果在施工中不重视这些特殊部位的压实，导致压实不充分那最终对路基后期的稳定性均会构成一定的威胁。4）施工日前的选择。在路基施工中对天气气候温度等都有一定的要求，施工中应该尽量避免在雨天或者寒冷的天气中施工，以减少路基中水分的含量提升路基的工程质量，达到减少路基沉降的目的。

1.5 其他方面

建筑规范的不合理也是造成路基沉降的一方面原因，例如：对路基压实度的规定，路床顶标高在0.3m以下的范围之内，要求路基的压实度必需超过96%，对于如今交通量巨大的情况，早些的规范已经难以满足当前的现状。如果在路基建设过程中还依旧使用96%的压实度要求，那必然会导致路基在后期的巨大交通量和重交通作用情况之下出现一定的沉降。在高速公路的受力中，车辆的流动荷载作用在路面上，路基作为高速公路的主要承重结构，公路一旦长期处于长期的超荷载的作用下，路基受到一定的破坏时必然的。另外，在高速公路修建完成之后，后期对路基的养护不足也是造成路基发生沉降的一部分原因。

2 高速公路路基沉降的防护措施

2.1 换填法

换填法是道路施工过程中，遇到路面以下出现承载力差的土体，例如：淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土等，运用机械将这部分土全部挖出，并用一些稳定性、透水能力、承载能力较好的砂砾石、或一些稳定性较好的土来进行分层换填，并将其夯实到满意的压实度的一种路基处理方法。经过换填和压实之后，换填的土层在压实度，承载力、稳定性、透水性等方面均有所提高，能够达到减少路基沉降的效果，因此这种方法广泛性的使用在当前我国的路基沉降处理中。但是，这种方法的处理存在着一定的局限性，对换填的深度有一定的要求，换填深度只能适用在3m以内，如果换填的深度较深，那将会增加施工的困难和工程建设的造价，因此该方法普遍使用在3m以内需要进行换填的路基施工中。在该方法的施工过程中，换填的范围应该大于路基本身设计的范围，而且在路基土的回填过程中，要实现分层回填，每一层都应该进行夯实，压实度也应该高于路基所要求的压实度。

2.2 固化剂法

对路基土中添加一些特殊的固化剂以达到提升路基土承载力，减少路基沉降的方法称为固化剂法，在使用换填法受到一定的限制或不能使用且需要处理土体范围较少、土方量少的情况下可以考虑使用固化剂法。在路基施工过程中，常用的固化材料主要有水泥、石灰等，对于不同的固化材料，其处理特点也是不同的，最终达到的处理效果也不经相同。对于较浅的路基土处理可以采取固化剂与土体混合来进行处理；如果需要处理土体深度较深，那就得将处理的固化剂制作成浆液的形式，运用机械工具将其送到需要固化的位置，运用固化剂的凝聚作用来达到处理的效果。

2.3 粉喷桩加固法

该方法主要是通过一定的方式将水泥、石灰等固化剂运送到需要进行处理的土层，让固化剂与周围的土层通过一些特殊的作用，最终形成一种类似于桩体的加固体，同时与原有的土体形成一个复合式的承载结构，已达到提升地基土承载力以降低路基沉降的一种处理方法。这种方法一般使用在地基土沉降发生在10米以内的情况，处理过程中形成的桩柱是一种处于刚性桩与柔性桩之间的桩体。

2.4 灌浆法

灌浆法是将胶凝材料制作成浆液，然后通过一定的施工方式将其注入到特殊土层使需要处理的土层达到固化，最终增加土层承载力的方法。这种方法对于路基中存在的松散土、含水量多的土以及一些溶洞等都能够达到很好的处理效果，在具体的施工过程中一般都将浆液通过机械方式注入到需要部位，然后使其固化达到处理效果。在浆液的注入中，灌浆压力的大小对灌浆的扩散有很大的影响，因此在施工中要注意灌浆压力的控制，运用合理的灌浆压力以达到提升地基土承载力的最大效果。

2.5 其他方法

在具体公路施工过程中，如果出现路基沉降，那可以采用强夯的方法来提升其压实度，提升土体的承载能力。对于路基边坡失稳而导致的路基沉降问题，可以采用锚索、锚杆等方式来控制路基边坡的稳定性，改变边坡的受力性质，使其抗滑力得到相应的提升，最终实现路基沉降的减小效果。另外，在处理路基的沉降问题时，要对处理部位的工程地质做详细的勘察，通过勘察结果并结合对应的处理方法，充分考虑到工程的经济性、时间性以及工程的质量来对路基沉降做合理的规划处理。

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