关于高填方公路路基产生沉陷的原因及防治的分析

刘永建

【摘要】随着我国基础设施建设不断地完善和发展，促进了我国公路建设的发展。高填方是公路路基施工中的重要内容，具有工程量大、投资多的特点，并且对公路工程的质量具有重要的影响。当高填方公路路基受到荷载和自然环境等多方面的影响时，路基就会产生不均匀的沉降、局部沉陷以及整体下沉等问题，从而严重地影响了公路的正常使用。作为一名合格的施工人员，应不断地总结路基施工的方法和经验，针对公路路基所存在的沉陷、失稳等问题，应采取有效的措施进行处理，以此提高公路路基施工的质量。因此，本文就高填方公路路基沉陷以及防治措施进行详细的阐述，以此延长公路的使用寿命。

【关键词】高填方；公路路基；沉陷；防治措施

一、高填方公路路基病害形式的分析

高填方路基的病害对车辆的正常行驶造成严重影响，并且影响到社会的发展，并且这些病害形成的主要原因是由于公路路基的地质未能开展仔细的勘察，而施工工程路基长期处于露天环境下，受到外界因素的腐蚀，且自身强度有一定的不足，在长期荷载作用下，会有高填方路基的病害问题产生。现阶段，常见的高填方路基病害形式主要包括路基下沉、路基的滑动以及路基开裂等问题。

二、高填方公路路基产生沉陷的原因

1.设计方面的原因

外业勘测期间未对高填方路段地质进行布探，对其地质构造、各种软弱面的分布状况不明，从技术上无法合理设计，高填方边坡设计没有结合相应填料的种类，也未进行稳定性验算，按一般路基进行设计，填料、施工工艺等未作特殊的要求；对扩改建工程，新旧路连接处未按要求作特别处理，留下隐患，可能出现整体下沉或局部沉陷，影响公路的正常使用。

2.施工方面的原因

原地面未彻底处理：高填方路堤基底承载能力应高于一般路基基底，若按一般路基要求，当路基填料不断增加时，原地基的压缩变形将导致路堤下沉。

路基排水方面的原因：高填方地段地面线多位于低洼处，常常积水，尤其是下雨天，使土基常时间浸泡，土基含水量大，排水不良，施工过程中未对路基排水進行处理，若遇水浸泡，会引起土质松软，而导致承载能力降低、路堤沉陷、路基下沉等。

3.施工工艺方面的原因

在高填方路堤施工中未严格按分层填筑，在同量工作时控制层厚的不均匀，分层碾压或整平碾压时未严格控制含水量，对同一路段的不同填料没有严格控制，由于压实度不足或不均匀且达不到规定要求，易导致局部较大的沉降变形。

4.工程质量管理方面的原因

施工过程中，质量与技术方面的管理力度不够，工地现场人员的责任心不强；技术质量监督力度不够，施工单位感觉工作量偏大，部分人员凭经验减少压实度的抽检频率，甚至伪造试验资料应付检查；施工现场混乱使工程质量降低，造成施工过程中的隐患，甚至造成大的质量事故，危及了路基的稳定性。

5.施工技术处理方面的原因

高填方路堤施工中的纵横向搭接未按规范处理，搭接不正确会导致路基的不均匀沉降而出现裂缝。

路基两侧超宽填筑不够，路基亏坡，整修时采用“贴补法”，补填土不易与原边坡土结合紧密而且难以压实，整体性差。路基填料选择不当，也是影响路基质量的重要因素。

6.土压实效果的主要影响因素

（1）土质的影响土质对压实效果的影响很大，一般规律是：土质不同，最大干密度和最佳含水量的数值也不一样，而且分散性越高的土，其最佳含水量值也越高，最大干密度值越低；砂性土压实效果优于粘性土，其机理在于土粒越细，表面积越大，土粒表面水膜所需的湿度也越大，加之粘土中亲水性胶体物质含量较高所致。

（2）含水量的影响压实的作用是使土块变形和结构调整以致密实。目前，关于含水量对土体压实的理论较多，比较流行的解释是：在松散土含水量较少时，由于颗粒间引力（可能还包括了毛细管压力）使土保持着比较疏松的状态或凝聚结构，土中孔隙大都相互连通，水少而气多，在一定的外部压实功能下，虽然土空隙中气体易被挤出，密度可以增大，但由于水膜润滑作用不明显，以及外部功能还不足以克服土粒间引力，土粒相对移动很不显著，因此压实效果较差；含水量逐渐增大时，水膜变厚、土粒润滑、土块变软，引力减弱，施以外部压实则土粒移动而挤密，压实效果渐佳；在接近最佳含水量时，土中孔隙更少连通或不连通，孔隙中的水和气趋于封闭状态，压实时土内产生的孔隙水压力和孔隙气压力减低了击实功的作用，但这时最有利于土粒受击实时发生相对移动使土体密实，以致能压实到最大干密度，或者说，在最佳含水量时，土的密度达到了该压实功能下的极限值，干密度不再提高；当含水量继续增加，孔隙中出现了自由水，压实时孔隙水不易排出，形成较大的孔隙压力，阻止了土粒的靠拢，所以压实效果反而下降[2-3]。

（3）压实功的影响压实功指施工时压实机具的品种、质量、碾压次数或试验仪器落锤高度、作用时间等，其对压实效果的影响是除含水量以外的另一重要因素。

三、高填公路路基沉陷的防治措施

1.针对高填方路堤应进行地质补探，掌握其地质层理、节理、断层及了解有无地下水或其分布情况，并按“规范”要求进行特殊设计，高边坡设计应规定相应的填料，如设计没有验算其稳定性、地基承载力或沉降量等项目时，应向有关部门提出补做，确保工程质量。

2.路基若通过耕地，施工时必须做填前碾压，如果有机质含量和其他杂物多而不易压实，应换填土；如果地基为松软土，通过对原地进行常规的填前碾压不能满足稳定和沉降要求时，要按《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》要求向监理工程师提出对软弱土进行加固处治。

3.高填方路堤的填料。在分层填筑时，应按照《施工规范》要求进行，逐层整平碾压，并按规范进行操作；应通过试验段确定机具配备、洒水量、适宜的松铺系数和相应的碾压遍数。路堤施工中，各施工层表面不应有积水，填方路堤应根据土质情况和施工时气候状况设置2%～4%的双向或单向排水横坡，及时排走雨水。施工前，应先做好截水沟、排水沟等排水及防渗设施，坡脚避免遭受水的冲刷（排水沟边缘距路基坡脚不小于2m）。

4.施工和监理严格遵照有关规章制度进行，不盲目的赶工期，抢进度。施工单位应配备完善的施工组织和质量检验体系，专业人员持证上岗。在压实过程中，施工单位自检人员应按规定的频率逐层检查路基的压实度。

5.旧路加宽时，清除边坡上的杂草，并沿旧路边坡挖成向内倾斜的台阶，台阶宽度不小于1.0m。填方分段施工两段交接处，则先填段应留台阶与后填段分层阶梯搭接，搭接长度不小于2m。半填半挖路段按规范要求设置台阶并分层压实，提高路堤的整体稳定性。

6.路基施工应超宽填筑，超宽碾压。一般较设计宽度每侧超宽不小于30cm，以确保边坡密实；路基亏坡，整修时开台阶，分层填筑压实，严禁贴补，确保路基的整体性和边坡密实。每层填筑上料前要根据设计边坡线实地放出路堤填筑边线。

结束语：

综上所述，高填方路基的沉陷问题作为公路建设和使用中的最常见病害之一。为了延长公路使用的寿命，提高公路施工的质量，应彻底落实高填方路基设计和施工工作，应对掌握好高填方路基施工各个环节的要点，并其产生的沉陷原因加以分析、探究，以此避免交通事故的产生，实现社会经济快速发展的目标。

参考文献：

[1].郭文强.高填方路基病害及防治[J]，交通世界，2012，4（3）：118-119

[2]时刚，穆青翼，马静，王一鸣，李刚.高填方路基施工期沉降分析[J].河南科学，2010，11443-445.