高速公路路基沉降的成因及应对措施

罗德尉

贵州高速黔通建设工程有限公司 贵州贵阳 550000

高速公路工程的高质量建设，能够使人们出行更加便捷和舒适，带动了交通事业的快速发展，促进了经济发展，促使国民经济快速提升。但是，当前很多高速公路很容易发生路基沉降现象，路基沉降会降低行车安全性和舒适性，威胁到出行安全，并且使高速公路的使用寿命缩短，运行效率下降，还会对高速公路的正常运输工作造成影响。所以，进一步研究高速公路路基沉降现象和施工技术，有一定的应用价值和实际意义。

1 高速公路路基沉降的原因

1.1 自然原因

修建高速公路时，周边的自然环境和季节变化会影响高速公路路基的稳定性。高速公路所处的地理环境，地质、地貌都是不一样的，在相对弱的土质环境下修建高速公路，路基沉降现象很容易出现。在地下水含量丰富的区域修建高速公路时，需要充分考虑路基地下水层的干扰，考虑一些重要的因素，比如临界水力坡与渗流水力坡，避免路基中管状孔洞出现，从而极大地影响高速公路的路基。而高速公路如果处在路基含水率较大的地质情况下，土质侧向滑移现象很容易出现，会发生路基沉降从而产生裂纹。

由于一年四季温度的变化，使高速公路的路基非常不稳定，在冬季，下层土中含有的水遇到上层气温较低的水分时就会不断向上凝聚冻结，在路基建筑保护高度不足的情况下的内部很有可能形成冰冻层，冰冻层在春季来临时，气温慢慢回升，冰冻层水分逐渐融化，路基含水量不断增加达到饱和，从路基边缘和底部渗出，从而严重的破坏了路基结构，进而发生路基沉降的现象[1]。高速公路的路基也会受到水文变化的影响，比如：地下水位情况、降雨量、河流洪水位、温度、湿度等，当这些水文气候变化时，高速公路的路基会发生不同程度的沉降。

高速公路路基的沉降也会受到植被的影响，例如平原地区植被多，植被根系纵横交错固定高速公路路基，让高速公路路基更加稳定，而荒漠地区的植被较少，植被很少覆盖高速公路，使得路基没有被植被覆盖的路基稳定，从而造成高速公路使用寿命短[2]。

1.2 人为因素

计划在某地修建高速公路后，施工单位应该详细考察该区域，对要施工的地方的环境进行充分了解，然后制定科学合理的施工方案，在实际的施工过程中严格按照方案进行，但是现在有很多施工团队在实际施工过程中，没有认真分析考察施工现场，不够重视施工方案，没有认真分析施工方案，特别是没有重视影响施工质量关键的施工方案和细节，导致在后期实际施工过程中，施工工艺偏离了原定的设计施工方案。比如有的施工团队只是追求施工速度，在进行施工区域的地质钻探时，没有按照施工方案的要求，且地质钻探深度不够，没有达到方案要求的深度；有的施工团队没有按照方案要求进行碾压，导致碾压不到位，就会导致路基变形[3]；有的施工团队防治与控制软土地基时没有按照方案要求，防治不到位[4]；有的施工团队在施工的过程中没有按照设计方案的要求控制好土地含水量的等级；有的施工团队在施工的过程中没有按照方案要求进行压实[5]；以上情况都会导致高速公路路基沉降现象出现，很大程度上影响了高速公路的建设质量。

在高速公路施工的过程中，施工材料的质量问题非常关键，要根据施工方案的要求选择施工材料，在施工开始前要有专门的机构和仪器检测施工材料的质量和性能，确保材料的质量和性能符合施工方案的要求。如果施工团队在施工过程中，不重视施工材料的质量，没有按照施工方案的要求选择质量和性能优异的施工材料，会导致高速公路路基承载能力无法达到设计要求，最终造成路基沉降。

此外，在出现沉降现象时，施工团队在进行观测时，观测方案不适合，没有观测到真实的现象，没有得到有效的数据，导致在进行技术处理时无的放矢，造成难以控制路基沉降问题。

2 应对措施

2.1 科学合理地进行施工准备

高速公路路基的建设质量是否过关，直接影响着高速公路整体的质量，也是引发后期通行安全事故的主要原因，因此提高对路基施工质量的重视非常重要。为了有效规避高速公路路基沉降现象出现，预防是非常重要的，并且预防措施要有效，以此保证路基的质量，使高速公路使用过程中更加安全。现场考察实际的施工现场，前期的准备和勘探工作要做好[6]，例如根据当地气候因素的实际情况，选择修筑某段高速公路适合的土质，特殊情况下可以根据地区环境因素，人工对土质进行合理的改良，这样才能降低工程质量问题的出现几率。在施工之前，需要专业性较强的审核团队严格审核，认真研究施工方案，分析施工方案中存在的不合理情况，分析可能会造成路基沉降现象的因素，并根据施工路段所处的实际地理环境因素和具体的施工情况，调整不合理设计情况，进一步优化和完善施工方案，确保高速公路施工方案具有可行性，能很好的操作，在控制路基沉降方面可以起到一定的作用。

高速公路路基的修筑单位管理人员要互相配合，做好前期的施工准备工作。高速公路路基施工中的管理人员很重要，管理人员要认真分析工程建设单位提供的监理合同，慎重选拔施工中关键的管理职位人员，管理人员应具有丰富的职位经验，应有相应的职业资格证明，确保管理人员有资格胜任相应的岗位管理工作。在施工开始之前，相关的技术人员需要了解和掌握实际施工现场，根据施工现场的具体情况，不断完善施工设计方案。原材料选购的过程中，管理人员需要认真检查原材料的合格证明、说明书、外观尺寸，抽查原材料，并及时将原材料送检，实验室对原材料进行检测，特别是要加强对综合性能较强的施工原材料的检测，严格控制施工原材料的质量，对不合格原材料拒绝进场使用。也需要严格检查机械设备的质量，保证机器设备在工作中的效率，顺利进行施工作业，确保人机料达标统一，保障高速公路路基施工的质量。只有充分的准备，才能顺利进行后面的施工，所以管理人员需要仔细和耐心的工作。

2.2 加强对施工的监督和管理

高速公路一般要较长的时间才能全部完成全部的施工，工期长，任务重的情况下会导致管理人员和一线施工人员出现懈怠的现象，从而导致高速公路路基沉降等施工质量问题的发生，因此，加强对管理人员和施工人员的监督和管理以及对整个施工进度的监督非常有必要。对施工现场进行有效的监督管理，可以提高施工效率，有效管理施工成本，使材料损耗降低，及时改进施工方法，保障施工质量。在施工的过程中，如果有违规不合理、甚至不规范的情况发生，应及时叫停施工，快速纠正调整或者返工已经出现的问题，避免对后续的施工造成影响。对施工过程中的施工环节进行有力的管理和监督，能够有效的保障路基质量。

2.3 有效的施工

高速公路的路基质量是否过关，对高速公路后期的投入使用有很大的影响，施工质量过关可以降低后续的公路养护费用，延长高速公路使用寿命。高速公路路基施工中使用的原材料、机械设备、所运用的施工技术工艺等都会对影响高速公路路基沉降病害的出现，高速公路的施工必须要保证经济性、安全性、合理性最终使路基稳定性得到充分发挥，因此，在对高速公路路基施工的过程中，遇到实际问题，应会同设计单位、监理单位和业主单位进行施工方案优化，当施工中采用到新技术、新材料、新工艺、新型设备时，应请专家进行论证后实施，且施工的各个环节都必须符合施工设计方案的要求，重视路基施工技术，根据工程需求和现场情况选择合理有效的处理方式，有必要时采用人工来改良地质条件恶劣路段的土质，例如局部软质土，通过换填处理的方法对软土路地段进行处理，通过换填路基不良土质，使路基土承载力大大提高。或采用碎石桩复合地基、水泥混凝土桩复合地基等复合地基方法来进行施工，来提高高速公路的承载能力。选择符合施工要求的材料进行回填土施工，保证路基的承载力，使路基更加稳定，不容易发生沉降，使公路运营安全风险大大降低。

当地下水的水位高于标准水位时，地下水会浸泡土体，如果浸泡时间过长，会造成土体松软，这种情况下土质很容易流失，从而使土体的承载力大大降低，施工单位有必要采取措施处理地下水位，可以通过在软路段开挖盲沟，用透水性好的土壤来回填，保障路基稳定性。

路基压实，应采用合理的压实机具，合理选择压路机吨位，根据当地情况，合理选择路基填料，严格控制好填料的松铺厚度和合理含水率，保证路基压实的压实度，从而使路基的稳固性得到保证，降低路基沉降的发生几率，提高高速公路的负荷力。高速公路路基防护与支挡技术可以有效提高高速公路的施工质量。根据路基边坡具体情况选择合适的防护方式，从而可以加固边坡，从而有效的保护高速公路路基，工具的选择要根据边坡的不同情况，常用的防护工具有锚索和锚杆等。坡面防护技术是通过在坡面种植植被，植物根部产生经脉后会对路基有一定的加固和保护作用。冲刷防护技术是通过砌石、挡土墙和石笼等措施减轻或避免地表水和地下水对路基的冲刷破坏，可以很好的保护路基，使路基沉降现象发生的几率降低。

在挖方施工和填筑施工的交汇处是高速公路施工的特殊路段。所以，施工单位在特殊路段施工时，根据施工方案要求，规划好路基换填的深度，进行路基换填施工时必须采用质量好且防水性能优良的材料。在完成路基换填施工后，及时进行路基压实，从而使路基的稳固性得到保证。然后用全站仪和水准仪等仪器设备测量基点实际标高和基线所在方位，一定要确保测量数据尽量准确。填筑前，测点所在初始位置用全站仪来观测，做好数据记录；填筑时，对测点每天进行实时观测，记录好数据，根据测点位移变化的幅度，来调整观测频率，可以3d 或7d 观测一次。

3 结语

在高速公路施工的过程中，要注意的因素很多，工作量又大，施工部门要从实际情况出发，综合考虑施工的气候变化、地理环境等自然原因，严格按照施工方案设计的要求进行合理的施工，并且施工团队和管理人员之间要配合好，施工的多个环节要协调好，采用科学合理的施工工艺和路基处理技术，加强对施工的监督管理，尽可能减少路基沉降发生的概率，加强高速公路路基的稳定性，以达到提升高速公路整体质量的目的。