淺談高速公路路基沉降觀測

余小舟

摘要：隨著目前公路交通量的急劇上升，早期建設的高速公路已經不能滿足日益激增的交通量的需求，部分高速公路面臨改建、重建的問題。本文以某高速公路為例淺析高速公路路基沉降觀測問題，并對其做出評價，以期對今后的高速公路沉降觀測起到參考作用。

關鍵字：高速公路，沉降觀測，三點法

中圖分類號：U412文獻標識碼： A

1.緒論

路基是道路結構的重要組成部分，從古到今，路基沉降都是路基最常見的病害，無論是對于鐵路線下工程還是公路路基，路基沉降都會影響到路基的穩定性和原有的強度，進而影響路面的強度和穩定性，破壞完整的路基結構，降低了行車的安全性、舒適性，對于高速公路，路基的沉降將會引起道路的不平順，造成行車事故等危害，必須引起建設者和維護者的高度重視。本文就某高速公路為例，分析其沉降的原因并對其沉降的觀測方法進行了分析。

2.高速公路路基沉降的原因

高速公路路基的沉降主要是在高頻率的行車密度下，在車荷載和自身填料自重的作用下發生路面下降的現象。分析其引發路基沉降原因，主要包括以下幾方面：

（1）高速公路在修建過程中，在施工階段所使用的路基填筑材料存在問題，如填筑材料的強度等級不符合要求、摻加劑的使用等。

（2）施工過程中路基填料的施工方法不正確，各層的填料的壓實質量控制的不好，壓實度不夠等問題。在實際的現場實施過程中，機械設備未能按照施工組織設計中的碾壓次數以及碾壓標準來落實，局部需要特殊處理的地方未能夠按照臨時工程要求來處理，比如說在路基與橋梁的過渡處，機械可能不容易壓實，如果不對路基段做特殊處理并多次碾壓，就會引發施工完成后乃至運營階段的變形沉降。

（3）由于強降雨等外界的環境因素造成路基表面雨水浸泡，而且不能及時排出水，這樣路基含水量就會增大，其自身強度就會降低，在上部車輛荷載的作用下就會發生不同程度的下降或開裂。如果引起路基強度處于臨界狀態，路基會發生超出界限范圍的沉降，引發不可預測的后果。

（4）高速公路設計階段，沒能夠很好的對工程項目所在地區的地質資料進行勘察，導致在設計沉降計算系數時，數據可信度不高，這樣設計出來的工程在投入運營后會發生一定的問題，所以說設計上的不足，導致施工方案等缺陷，都會造成路基的沉降。

3.沉降觀測的目的與意義

高速公路路基由于在建設過程中可能會沿用既有的一些道路，有的區段可能是純粹的新筑起來的，這樣新舊層疊以及新舊過渡的地段，其路基的豎向剛度就會發生或大或小的突變，這樣除了使路基發生豎向沉降變形外，還會發生橫向的不均勻沉降變形。這種豎向加橫向的變形就會引起道路路面結構產生附加應力，一旦超過路面材料的抗拉強度，這樣不僅僅發生路基的沉降病害，還會發生面層的開裂病害。

如果在高速公路施工過程中對路基的沉降變形及時觀測，對路基的穩定性做出實時的評價，掌握其路基的動態變化，就可以很好的控制每一層填料的變形，進而控制路基的整體變形，保證其路基的強度和穩定性。并且動態的掌握其路基的沉降變形，又可以為后續的完工后的沉降預測和控制做好信息資料的準備，所以說及時的沉降觀測是正確對路基做出客觀性評價的基礎和依據。

做好高速公路的沉降觀測工作，可以及時的發現在施工過程中存在的安全問題，并采取有效的措施將其消除，以免引發后續的一系列安全問題和質量問題。另外，及時的觀測路基的沉降工作可以在實施的過程中對既有的方案進行優化和完善，真正使工程項目的每一個環節都統一起來，在前進的同時積累經驗，為今后高速公路的建設提供理論支持。

4.某高速公路沉降觀測

某高速公路沿線地質條件復雜，線路基本在軟土地基上，路基的穩定和沉降變形問題越來越突出。

4.1基本原理

針對該高速公路所在地區的地質條件和近年來出現的病害進行分析，并對全線做出客觀的沉降變形評價，本文采用三點法來計算該高速公路的最終沉降量。所謂的三點法也就是說在S-t沉降-時間曲線上，利用最大橫載時段內時間間隔相等的三個點的沉降S與時間t，反算出路基填土的固結系數，進而推算出路基在任意時刻的沉降和最終沉降量。

4.2沉降觀測

某高速公路觀測段，共20個沉降觀測點，每個觀測點的觀測時長均在3個月以上。沉降觀測數據如下表所示：

表4-1某高速公路區段沉降觀測匯總表

序號 斷面里程 觀測時長 測點編號 累計沉降量 測點編號 累計沉降量

1 DK118+601 91 0118601S1 -0.07 0118601S2 0.1

2 DK118+609 91 0118609S1 -0.03 0118609S2 0.09

3 DK118+611 91 0118611S1 -0.09 0118611S2 0.08

4 DK118+615 91 0118615S1 -0.21 0118615S2 0.13

5 DK118+616 91 0118616S1 -0.44 0118616S2 -0.11

6 DK118+639 91 0118639S1 0.08 0118639S2 -0.07

7 DK118+641 91 0118641S1 -0.02 0118641S2 0.1

8 DK118+680 91 0118680S1 -0.1 0118680S2 -0.05

9 DK118+700 91 0118700S1 -0.34 0118700S2 -0.1

10 DK118+824 91 0118824S1 -0.4 0118824S2 -0.23

11 DK118+826 91 0118826S1 -0.45 0118826S2 -0.42

12 DK118+844 91 0118844S1 -0.58 0118844S2 -0.39

13 DK118+846 91 0118846S1 -0.55 0118846S2 -0.87

14 DK118+850 91 0118850S1 -0.68 0118850S2 -0.73

15 DK118+860 91 0118860S1 -0.7 0118860S2 -0.56

16 DK119+100 91 0119100S1 -0.22 0119100S2 0.11

17 DK119+195 91 0119195S1 -0.63 0119195S2 -0.34

18 DK119+205 91 0119205S1 -0.35 0119205S2 -0.2

19 DK119+500 91 0119500S1 0.02 0119500S2 0.16

20 DK119+695 91 0119695S1 -0.12 0119695S2 0

根據其沉降觀測數據，繪制出該高速公路該區段的沉降量-時間曲線及沉降速率-時間曲線如圖4-1所示：

圖4-1沉降量-時間曲線及沉降速率-時間曲線

該測點為0119500S1/S2，從曲線上可以看出，該路段的沉降變形曲線平緩，沉降變形波動量不是很大。

5.結論

從某高速公路其中的一段沉降變形曲線及觀測數據可以看出，雖然該高速公路改建工期比較緊張，但是整體穩定性還是比較好的，后續的路基沉降觀測對評價路基的穩定性還是至關重要的，在對問題出現之前及時將其完善，也為高速公路的長期發展提供依據。

參考文獻

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