山区公路高填路基差异沉降标准和控制技术探讨

凌振声

【摘 要】山区地形复杂、地势险峻，公路运输作为山区人民连接外界的主要途径之一，公路成为山区人民的生命线。然而由于长年累月的重载运输、重力挤压和山区高填路堤本身建设时的遗留缺陷，导致很多山区公路出现高填路基沉降现象，严重影响了高填路基的质量和来往车辆的行车安全，并且增加了公路养护成本。为了改变这一情况，需要尽快制定出山区公路高填路基差异沉降标准并且努力提高相应的控制技术，切实保障山区公路高填路堤的质量和安全性。

【关键词】山区 高填公路 路基差异沉降标准 控制技术

我国修建山区公路高填路堤工程技术已经历了几十年的变革，然而在漫长的建设过程当中仍然不可避免的出现了山区高填路基存在差异、不稳定甚至是沉降现象，使得来往的人群和车辆的行驶舒适感大大降低，而且增加了发生交通事故的概率。因此本文将结合造成山区高填路基出现问题的原因，简要谈谈山区高填路基差异沉降标准和控制技术。

1 影响因素

1.1 山区地质条件不利

山区地形较复杂，尤其是大部分山区都紧靠着江河湖海等发达天然水系，蕴藏着丰富的地下水资源，空气湿度也较高，导致山区地质条件比普通地质要更加松软，而松软土质含水量大，降低了土质的有效应力，在此地基上进行高填路基施工必然会影响压实效果，无疑会加剧山区高填路基出现不稳定和沉降现象，这也是导致山区高填路基出现问题的因素之一[1]。

1.2 界面刚度改变

现阶段山区高填路基很多地段采用半填半挖施工工艺，该工艺使得山区高填路基填挖交界处易出现裂缝，而且半挖半填的填筑技术会导致建造山区高填路基时，出现应以中间的交界线为基准，两侧路基的坡度各不相同、形状也并不完全一致的应力不均衡情况，故而刚度也会发生相应的改变，这直接导致山区高填路基出现变形、沉降。

1.3 设计工作存在失误

建造山区高填路基需要经过严谨的设计与规划，要求设计、勘测人员深入山区实地进行地质勘测和考察、调研，以真实的数据资料作为最主要的设计参考标准。然而为了尽可能的压缩成本、加快进度，很多设计师并没有真正勘探并了解实际地质状况，仅靠一些参考资料予以设计，在设计过程中也未进行应力验算，导致设计与现实情况产生较大出入，为日后高填路基出现问题埋下了非常危险的安全隐患[2]。

1.4 建设质量控制不严

在建造山区高填路基时必然会采用一些大型的、重量级的施工机械，这些机器在反复的施工和使用过程当中无疑会增加重力，改变了地基应力分布。尤其是有部分施工队伍为了盲目赶工，存在施工过程不认真、不规范等情况，加之部分施工的地基地质较软，在建造路基前并没有对其进行加固处理，因此也对日后山区高填路基出现变形、沉降等问题造成了一定的影响。

2 差异沉降标准

2.1 路基横向断面差异沉降

山区高填路基出现差异沉降的情况有很多种，比较常见的有横向、纵向和路基平整度等问题。所谓横向的山区高填路基差异沉降，从外观上来看就是呈现一个“聚宝盆”的样子，即将路基从横向切开来看，路两侧下沉情况比较轻，中心的差异沉降情况最为严重，从横断面上来看呈现出一个类似微笑的曲线。但是这种沉降现象并不会一直持续下去，在发展到某一程度之后便趋于稳定。因此在这样的情况下，判断山区高填路基沉降差异的标准就是路基材料的极限抗拉强度，其最大值为0.22Mpa。高填路基允许出现一定程度的差异沉降变化，但沉降差异值不宜超过4.2厘米，否则将影响到路基的结构稳定。

2.2 路基纵向断面差异沉降

我国针对公路纵向坡度的差异沉降出台了相关技术规范，即《公路工程技术标准》中明确规定了我国山区高填路基车辆行车速度在保持120m/h的时候，纵坡度极值为3%，否则将会不同程度的出现高填路基的差异或沉降现象。同时为了保证高填路基不会出现积水和渗水现象，还要求在路基表面设计出一定量的排水设施，否则雨水的过度浸泡也会导致高填路基出现变形或沉降[3]。

3 差异沉降控制技术

3.1 基底的选择与控制

在选择山区高填路基设计路线时需要设计师深入实地进行严密的勘测与考察，以拟设计路基位置为圆心向外做扩散，使得高填路基合理避开比较发达的天然水系和软土地基。如果路基土质比较松软，那么必须对其进行加固和维护处理，确保地基强度满足规范要求之后再进行高填路基施工工作。如果高填路基地段有较为丰富的地下水系，应设计或利用排水、引水等方式疏干地下水，保持土质的干燥度和坚固程度。另外建造高填路基最好选用类似EPS材料为主的原料，这类材料质地轻、硬度高，承载力也相对较高，对路基造成的压力和重力也相对较小，能够有效缓解山区高填路基出现变形或沉降。

3.2 交界处路基处理

大部分山区地形、地势比较险峻，因此在建造高填路基时难免会有些斜坡，由于在斜坡上填筑、碾压施工难度比较大，因此山区高填路基的压实效果也不尽如人意，最后出现路基变形或是沉降。为了解决这一难题，有效控制山区高填路基差异沉降，施工时可以在斜坡设置防治网格状的土栅，或者在斜坡下面挖设基层台阶作为加固，或者在两旁的斜坡处设置围挡防护，切实保障路基的稳定性[4]。

3.3 高填路基的压实工艺

规范施工是降低山区高填路基的差异和沉降的关键，尤其是加强路基碾压。首先要选择质地好的填筑材料，并且严格分层压实；其次要增加压路机的压实遍数，提高压实功效，严格初压、复压、终压压实程序，并且采用先慢后快的压实速度，使得最终达到规范要求的压实度标准且表面无明显压痕的压实外观。规范程度高的施工工艺将有效控制高填路基的变形或沉降。

4 结语

总之，为了有效避免因为高填路基差异而造成路面沉降，尽可能的减少山区的损失，需要根据人体的敏感性、车辆性能和国际平整度指数等诸多原因作为考量基础，尽快制定出完善科学的山区高填路基差异沉降标准，并且根据沉降标准和山区高填路基的实际情况提出相应的控制方土木工程施工中的质量控制分析

参考文献：

[1]王顺兴.山区高填路基差异沉降标准和控制技术研究[D].长安大学，2008.

[2]张永清.山区高速公路路基差异沉降特性与控制措施研究[D].长安大学，2009.

[3]王玉清.山区高速公路沉降分级处治措施与质量控制标准研究[D].长安大学，2010.

[4]王俊辉.山区高填路基沉降监测与稳定性数值仿真分析研究[D].中南大学，2007.