路基沉降对路面质量影响的防控措施

2016-05-30李海峰

中国高新技术企业 2016年13期

摘要：路基沉降是我国公路中最常见的质量问题之一。路基沉降不仅会引发一系列的路面质量问题，还会严重影响公路的正常使用及使用寿命，严重影响着我国交通事业的发展。文章对路基沉降对路面质量的影响及原因进行了讨论，探究了有效防控路基沉降的措施。

关键词：路基沉降；路面质量；防控措施；交通事业；公路建设文献标识码：A

中图分类号：U416 文章编号：1009-2374（2016）13-0098-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.13.047

交通已经成为我国经济发展的重要因素之一，良好的交通条件能有效促进经济发展。但随着我国大力建设交通事业，相关道路问题也逐渐显现，其中最为常见的就是路基沉降问题。路基直接关系到公路的质量，路基沉降会引发不同程度的路面质量问题，影响公路的美观，情况严重的甚至会加剧交通事故的发生率。因此，了解路基沉降对路面质量的影响及其原因，并对此进行有效防控措施非常有必要。

1 路基沉降对路面质量的影响及机理

1.1 路基沉降对路面质量的影响

我国幅员辽阔、地形多变，即便是同一条公路不同的段落所处的地质也会不同。尽管我国的道路施工技术与设计方案已经得到大幅度的提升与改善，但路基沉降问题依然没有得到有效改善。

路基沉降或导致路面变形，大大降低路面的平整度，影响了公路的美观性，对来往的车辆的轮胎造成了不同程度的磨损。若路基沉降程度加大且不均衡，来往车辆发生沉陷、桥头跳车的情况，加剧了交通事故的发生率。路基沉降也会影响到公路的正常使用，为了维护公路的质量和使用，相关单位不得不对其进行整修，但每次整修都是一个繁琐、浩大的工程，需要耗费大量的财力、物力、人力和时间，成本巨大。

1.2 路基沉降的机理

路基沉降的机理主要可以分为瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降。

瞬时沉降是指路基负荷加重后立刻出现的沉降，其主要发生在饱和土路基且土壤中的水分没有及时排出，而导致公路路基土体发生侧向变形引发路基沉降。

固结沉降中的固结是指路基在饱和土的应力作用下，水从孔隙中排出，压缩变形量随时间而增长的全过程，并且在饱和土的应力作用下土体发生压缩或剪切变形而引起的垂直位移。在固结过程中，开始作用的应力全部由孔隙水所承担，随着孔隙水的排出和体积的压缩，土中超孔隙水压力消散，粒间有效应力相应增长，直至超孔隙水压力全部转化为有效应力为止。固结的快慢取决于土的渗透性和排水条件，透水性低、排水途径长则固结过程慢。

次固结沉降是固结沉降中较为常见的一种沉降机理。次固结沉降主要是因为饱和土壤缝隙中的水逐步消散或排出，饱和土的有效应力作用也随之缓慢减弱，从而引发路基沉降，其具体表现为路基体积变化或剪应变。需要注意的是，次固结沉降与土壤缝隙中的水消散或排出并无关系，而是由饱和土骨架本身的蠕变性质所决定的。

2 引起路基沉降的原因

2.1 路基施工材料問题

在选择路基施工材料时，工作人员没有充分考虑到公路不同段落所处地质的差别，采用了单一的路基施工材料，致使路基材料在不同地质呈现出不同的性质，从而影响了路基的整体质量和稳定性。路基材料的含水量对路基压实有着至关重要的影响。在路基填筑材料中，大部分施工材料的压实度都与其含水量有着密切的关系，当其含水量达到最佳时，其压实度也是最为理想的。

2.2 路基施工问题

压实度是决定公路路基质量的重要因素之一，如果路基的压实度不达标，将会增加路基受力和承载量不均匀的几率，引发路基沉降，严重影响路基的质量。压实度受多方面的因素影响，如施工材料、施工人员的素质、施工技术及设备以及施工程序规范等。

施工单位的安排计划不当也会影响路基的施工质量。如需要修建位于高架桥与隧道之间的路基，施工单位应先施工该段道路的路基，填筑至路床完成后方可继续修建高架桥梁场，为该段路基的沉降防控有足够的施工时间，并在整个桥梁从施工完成后再进行路基沉降防控工作，便可最大限度地保证该路段通车后不会产生大幅度的沉降。可施工单位出于其他原因没有按照以上方式进行，该路段通车后出现路基可能性则会增加。

公路引道软土问题是路基施工过程中较为常见的问题之一，在软土引道上修建路基更易出现路基沉降问题。在施工过程中，施工人员没有明确软土路基的施工范围、深度及相关的防控技术，很容易造成施工上的疏忽和漏洞，导致软土路基更易受到雨水的侵蚀，从而降低了路基的强度，增加路基沉降的几率。而软土路基的防水作用非常好，从而影响路基填料的含水度和压实度，致使路基沉降。

2.3 路基结构设计不合理

通常一条完整的公路跨越的地理范围都非常广泛，地质条件复杂，其不同路段所处的地质条件和地质环境也各不相同。在设计路基结构时，设计人员如果没有充分考虑到这一点，对不同路段的地质条件和地质条件进行详细的勘察与了解，其设计的合理性与实际情况符合度就会大打折扣。按照这样的设计施工，路基质量是无法得到保障的，完工通车后极易出现路基沉降的情况，公路的稳定性、平稳定和强度都会受到不同程度的影响，大大影响公路的正常使用和使用寿命，为人们的行车安全埋下隐患。

3 对路基沉降的有效防控措施

3.1 重视并做好路基施工前的准备工作

路基修建工作是一项系统的施工过程，需要专门的管理机构和施工单位制定科学有序的工作计划和完善的施工前准备工作，制定规范合理的管理制度，以保证整个施工过程的顺利进行与质量。

管理单位要协助施工单位完成各项准备工作，必要时需陪同设计人员和施工人员对施工现场及环境进行勘察，详细地阐述工程的具体要求。在设计施工方案时，管理人员要协助设计人员详细了解施工的环境与土质条件，根据每个段落的路基的地质条件制定出相应合理的施工方案，提升设计图纸的合理度，以此提升施工要求与实际施工的结合度，最大限度降低路基沉降的发生率。

施工单位要重视施工人员的素质，在施工前施工单位要组织培训施工人员，确保每一位施工人员都掌握了必要的施工技巧与理论知识，熟悉正确使用与保养施工设备的方法。严格施工材料进场制度和存放标准。在选择施工材料时，不仅要根据施工环境选择相应的施工材料，还要充分考虑路基的填料的干容能力、性能和渗水能力，反复验证施工材料的压实系数、CBR数值等，只有以上条件都达标后才可入场。施工材料存放时要注意防潮、防晒，保证施工材料的质量并且不受到二次污染。

3.2 重视路基的施工质量

在施工过程中，管理人员要经常去施工现场，与施工单位保持联系，了解施工的进度与情况，若发现施工问题要及时商讨出解决方案并实施，并不定期地对已完成的路基进行质量检测。

施工单位要规范施工的流程，提升对路基施工的质量控制。施工人员要按照规范的操作流程施工，在施工完毕后要养成检查的习惯，从而保证施工的质量，降低返工率。施工人员需要注意路基施工的交接位置，对此区域可采用参差式沉降或连斜式沉降的施工方式，以此提升路面的稳定性。若施工环境允许，施工人员可以使用水泥粉喷桩符合地基方法修建地基，从而有效控制施工的成本。根据施工环境及地质条件，采用相应合理的施工方法，减少公路通车后路基沉降的发生率。如在对软土层施工时，采用开挖换土填的施工方法。此外，合理正确使用相应的施工设备，能提升路基的压实度并做好质量检测工作。

3.3 提升对路基负荷载重量的控制

冲碾补压法是最常提升路基负荷载重量的方法，该方法能有效提升路基的密实度和均匀度，从而改善工后沉降和差异沉降，保证了路基整体的稳定性和强硬度。且这种施工方法所需要的施工材料较其他方法少，在保证施工质量的基础上有效降低了施工成本，加快了施工进度。冲碾补压法能保证路基压实度的质量，并避免了在公路中间挖路面和路基，对未达标的路基进行补救，提升路基整体的质量。

3.4 改善路基的排水条件和维护工作

水文地质条件是影响路基沉降的主要因素之一，影响着路基的承载力。在施工前，设计人员要充分考虑水文环境对路基的影响，设計完善的排水设施施工方案并严格进行，以降低水文环境对路基的负面影响。如在路基外选择合适的位置设置急流槽，防止水流冲刷路基下部，引发路基沉降；在路基的转弯处、陡坡内侧设置拦水带，配合急流槽排水，提升路基的排水效果。完工后，管理单位要重视后期的维护工作，定期检修，对排水系统中损坏、堵塞的部分要及时修复，若遇到大雨天气要进行全面的加固检查。

4 结语

路基沉降是公路质量不达标的一种具体表现，路基沉降会影响路面美观，降低路面的平稳性与硬度，为行车安全埋下隐患。为有效改善路面沉降情况，应做好重复的施工前准备工作，提升施工设计图与实际情况的符合度，施工过程中要重视对施工质量的控制，规范施工流程，保证路基的压实度，提升对路基负荷载重量和控制及对路基排水和维护工作的改善，从而确保路基的整体质量，降低路基沉降的发生率，保证公路的正常使用和行车安全。

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