公路路基沉陷原因及处理技术的应用

2016-03-16张鹏吕征

环球市场 2016年22期

关键词：填料压实路基

张鹏吕征

河南鹏程路桥建设有限公司

公路路基沉陷原因及处理技术的应用

张鹏吕征

河南鹏程路桥建设有限公司

随着我国交通事业的不断发展，对公路施工技术提出了更高的要求，沉陷问题作为路基的主要病害之一，其质量的优劣直接关系到工程的使用寿命，因此必须要加强质量控制。本文主要对公路路基沉陷原因进行了分析，并提出了相应的解决措施。

公路；路基；沉陷；技术

一、公路路基沉陷的原因

1、客观因素

(1)公路地质地形自身的缺陷。公路所在地的地面软弱，地质条件不好，承载力达不到要求，尤其是在流沙，泥沼，劣质土地段，在填筑前压实情况不好，没有换土，对地基的处治不到位，地基压实度达不到工程要求，都容易使得原地面的土壤在受力后下沉或者移位，从而造成了路基的沉陷。

(2)公路所在地气候的影响。降雨量的大小，洪水干旱，冰冻积雪等自然灾害，如果在公路地段排水不畅通，会导致积水的不断大量下渗，这些极端的天气，要么造成了路面下毛细水上升要么温差过大，造成了土壤结构的破坏，强度降低，使得公路路堤产生不均匀的下沉，造成路基沉陷。

(3)填料的因素。如果公路路段的土壤含有泥沼土，腐殖土等劣质土，或者混入了大块土，冻土等，而填石材料的规格不均匀，大小不一，性质不均，混乱堆积，填石间的空隙过大，造成倾向约束力性能差。当有荷载的时候，会产生土颗粒倾向移动，结构遭到破坏，失去或者减弱了结构的强度，公路路基强度大幅度的降低，最终造成了公路路基的沉陷。

2、主观因素

(1)公路设计时存在的缺陷。如果公路设计不当，那么也会造成公路路基的沉陷。公路的断面尺寸不合理，排水系统不稳妥，防护系统不牢靠等都会影响到路基的沉陷。在诸多的设计因素中，路基的排水设计是非常重要的，水如果渗入到路基，会使得路基填料的含水量增加，降低了路基的强度和稳定性，因此，水对路基的危害是很大的，在一定程度上可以说，水是路基的大敌。排水不畅通极易造成路基的下沉，形成路基沉陷。

(2)公路施工时存在的缺陷。施工时如果施工人员不严格按照规范标准进行施工，那么也会产生路面质量问题，造成路基的沉陷。其中包括施工组织设计、施工现场管理等诸多环节会影响着公路路基工程的质量问题。

(3)现行规范的不足。对于处于山岭地段的路基，一般情况下，很难达到同等强度形的整体，路基的整体稳定性不够。规范规定在路床范围内，0～30cm的厚度规定压实度达95%以上，而30～80cm没有指标要求，但是在实际情况中，路床以上，车辆荷载对于路基影响非常大，同时路床范围是受冻害区域，所以，规定0～30cm的厚度达到95%是不够的。

二、公路路基沉陷处理技术的方式

1、注浆加固路基法

灌浆法是利用液压、气压或电化学原理，通过注浆管将浆液均匀地注入地层中，浆液以充填、渗透和挤密等方式占据土粒间或岩石裂缝中的空间，经人工控制一定时间后，浆液将原来检散的土粒或裂隙胶结成一个结构新、强度大的整体。

2、换填法

换填法是指因填筑土质的不符合要求，路基出现下沉但面积不大且深度不深，可以选择采用换土复填法。即将原路基出现沉陷的填土挖除，更换新的、符合要求的土质。一般采用级配较好的砂砾土、塑性指数满足规范要求的亚粘土为宜。采用此法施工时，回填土的挖补面积要扩大，且逐层挖成台阶状，由下往上，逐层填筑，碾压密实，压实度要求高出原路基压实度1%～2%为宜，如需要时，可结合土工合成材料进行施工。其特点是将整个下陷区进行开挖，重新进行路基路面施工，优点是有效可靠，缺点是路面及路基在施工开挖后，直接影响车辆运行。

3、成桩加固法

成桩加固法主要有粉喷桩法、生石灰桩及灰土、碎石和干拌水泥碎石桩挤密法等，对于处理10m以内路基下沉病害，采用粉喷桩加固技术是较为理想的一种方法。粉喷桩处理软基土是通过专门的机械将粉体固化剂喷出后在地基深处就地与软土强制搅拌，利用固化剂和软土之间新发生的一系列物理、化学反应，在原地基中形成强度、刚度较大的桩体，同时也使桩周土体性质得到改善，桩体与桩间土体形成复合地基共同承担外荷载。使用粉喷桩加固路基应认真调查路基病害的情况，认真做好粉喷桩施工的设计。

三、应对公路路基沉陷问题的措施

1、做好准备工作

做好施工组织设计，合理安排施工段的先后顺序，明确构造物和路基的衔接关系(先填后钻)，对高填方段应优先安排施工(一是因为工作量大，用时长；二是早填筑、早沉降、早稳定)。清表压实：认真清除地表土不良土质，加强地基压实处理，地表植被、树根、垃圾、不良土质(盐渍土，膨胀土等)必须予以清除，同时应加大地表的压实密度，采用大吨位振动压路机处置。

2、填方压实处理

首先，必须疏通路基两侧纵横向排水系统，避免路基受水浸泡。特别是地基土为黄土、粘土等细粒土，在干燥状态下(最佳含水量)结构比较强，有较强承载能力，一旦受水浸泡，将易形成翻浆或路基沉降，因此做好路基施工前排水畅通尤为重要。

其次，要严格选取路基填料用土。路基填料确定前，需进行土质分析、CBR值、标准击实等试验，对于种植土、腐殖土、淤泥、强膨胀土等劣质土和CBR值、最大粒径不能满足规范要求的材料，不能用于路基填筑。

3、路基填料选择

路基填料优先采用强度高和稳定性好的材料，宜选择低液限粘土或低液限粉土作为路基填料。如果土场填料用量不能满足施工用量而采用其它土场填料时，应严格按规范和设计要求取用，拟采用的填料须完成液限、塑性、击实、承载比等试验，确定相应的技术指标均能满足要求后，方能作为该路段的路基填料。填料要分层进行，每层压实厚度宜控制在10～20cm范围内。对于石料或卵石土路基，要严格控制填料的最大粒径，填料的最大粒径在底层(路床底面1.5m以下)不超过分层厚的2/3；应采取措施分层填筑和分层碾压，一层厚度不超过 20～30cm。受水淹、水浸的部分，必须采用水稳定性和透水性都好的材料。