淺談路基沉降處理方法及原因分析

張波

【摘 要】路基是在地表按道路的線形和斷面的要求開挖或填筑而成的巖土結構物。它承受著路面靜荷載及交通動荷載，并將荷載向地基深處傳遞擴散。在縱斷面上，路基必須保證線路需要的高程；在平面上，路基與橋梁、隧道連接組成完整貫通的線路。但在施工中經常碰到一些路基下沉及病害需要處理，而路基不均勻沉降現象近年來出現的較為頻發，路基沉降之后必然會引起路面凹陷、裂縫以及臺背跳車等現象，一旦出現這種情況會危及到行車人員的安全。文中主要以十天高速某路基段為依據進行分析造成路基沉降的原因，并探討路基產生沉降后的有效處理方法，為日后相似的工程提供一些參考。

【關鍵詞】路基沉降；處理方法；原因分析

一、 工程概況

十天高速公路全線采用雙向四車道高速公路標準建設，設計速度80公里/小時。本合同段全長11.86km；所屬區域為南亞熱帶半干燥氣候，具有夏季長，雨季分明，降雨量集中、日照多，太陽輻射強，蒸發量大以及小氣候復雜多樣等特點。年平均降雨量800mm左右，是省內平均氣溫和總熱量最高的地區。K340+920-K341+200段實際地質情況表層為低液限黏土，厚度0.2m至1m，以下為卵石土，厚度在3m以上。

二、路基產生沉降的原因分析

（一）路基自身帶來的沉降

《公路路基施工技術規范》當中要求路基的壓實度控制在93%～96%之間，在路基的施工過程中實際并不能十分準確的達到這一數值，而是只能保證在其范圍附近，即在標準擊實功作用之下，公路的路基填料里面還存在著4%～6%的空隙率，這部分空隙率在理論上就帶來了4%～6%的路基自身的沉降空間。這部分沉降量是合理的沉降，是滿足壓實度要求的情況下發生的沉降，即一次沉降變形。

路基施工過程中使用的填方土體前期固結壓力一般來說都小于自重應力以及各種附加應力的和，在這樣的荷載作用下，路基結構就會產生二次沉降變形。這些附加應力的來源較為廣泛，一般情況下主要來自于以下幾個方面：路面傳遞下來的車載壓力，超載的情況下會加大路基的沉降變化；路基含水量的不斷變化，含水率的改變會造成土體容重的變化，進而加大二次沉降變形；路基下部地下水位的升降，這將會導致浮力作用發生巨大改變，對沉降變形的影響十分巨大；土體飽和度發生改變，這會引起負孔隙水壓力的重大改變。綜合上述這些附加應力的變化，都會引起路基土體中有效應力的改變，因此會影響到路基土體的穩定性，使其發生壓縮變形。

路基沉降的過程是雙向的，不僅包含了豎向變形，同時還會發生側向變形?，F在我們使用的地基沉降計算方法主要是假設路基主體側向完全受限，即不產生變形，僅有豎向產生變形，但是實際上路基土體中是存在側向變形的，與此同時，這種側向變形也會進一步增大路基沉降發生的概率。

（二）地基承載力導致的路基沉降

一般情況下，地基承載力不足的時候就會帶來路基沉降問題。當地基承載力不足的時候，路基就會在荷載的作用下，產生塑性變形，因而導致路基沉降現象的發生?，F階段實行的《公路路基施工技術規范》沒有明確路基基底承載力數值的要求，只對路基基底填埋前地表處理的壓實度進行了詳細的規定，規范中要求不小于90%。在實際施工過程當中的一般做法是，當基底有軟基出現的時候，就使用換填法進行處理，當然，也可以采取其他有效措施進行處理。如果基底是非軟基地段，那么只控制好基底壓實度就可以了?？墒窃诠饭こ痰膶嶋H施工過程當中，軟土地基的界定并沒有十分規范的數值，在這個問題上經常會遇到分歧，如果對基底過度處理或者是處理不到位，都會給日后的工程質量埋下深深的隱患。

然而，地基承載力滿足要求的情況下，也有時常發生路基沉降問題。因為，物體只要受力就會產生一定的形變，所以即使地基承載力滿足相關規定與要求，路基結構還是會發生一定的沉降變形，這個情況下產生的變形屬于彈塑性變形，這一沉降變形過程是在長期荷載下形成的，因此這種沉降是不可逆的，只是沉降量較小而已。

（三）該段路基沉降的原因分析

該段為半挖半填路基，實際地質情況表層為黏土，其中含有大量植被及有機質土，以下為卵石土。該段挖填方施工時由于清表不徹底，導致填方基底及填料中都夾雜著部分黏土及有機質土，填土時未挖施工臺階，填方基底壓實度未碾壓到規范要求。該段左側為衡重式擋土墻，但擋土墻施工時泄水孔及墻背回填透水性材料未嚴格按設計圖紙施工，導致路基填料中水未及時排除。

三、路基沉降的處理方法

綜上所述，路基沉降的因素既有外因，又有內因，下面主要根據不容的原因進行處理方法方面的分析。

（一）在施工過程當中排除雨水避免水害

該路段松散層中的上層滯水主要儲存于第四系粉土、細砂質卵石土層中，接受大氣降水、地表水的補給，順地形向沖溝及其河流下游排泄，并部分補給下臥巖層。該含水層受雨季影響較大，有富水性較差、透水性好、且厚度變化大，水量貧乏等特點。一般來說，路基在遇水后，土體在自重應力或附加應力作用下會發生一定程度的變形，就會讓路基產生不均勻沉降變形。因此在雨季進行路基施工的時候，一定要注意路基范圍內雨水如何進行有效排除排除，通常情況下，可以設置急流槽，并且可以在公路兩側挖排水溝；與此同時，挖方段路基應為向兩側的橫坡處設置截水溝，并且在路塹范圍內路基的兩側挖溝，這樣就能夠有效排除路基范圍內的雨水，將路面水引至天然的溝渠進行快速排除。

（二）路基填料在長期荷載作用下產生的側向變形

這種由于自身情況產生的側向變形是不可避免的，并且這種變形會隨著時間的延長逐漸減小。為了不讓路基結構產生沉降變形，避免路基沉降變形的發生影響路面結構的使用功能，就必須對路基留足工后沉降期，也可以進行超載預壓施工、反壓護坡道，或者使用超寬填筑等方法，這些方法都可以使路基先完成大部分變形，然后再進行路面施工就可以很好的保證路面結構的穩定性與施工質量。

（三）該段路基沉降的處理方法

由于該高速公路已通車運營，為了不中斷高速公路的通車，保證右幅正常通車，封閉左幅來處理路基缺陷問題，但路基處理時必須確保右幅路基的運營安全。處理前先補鉆左側擋土墻泄水孔，然后按如下斷面圖處理路基，臺階開挖時先開挖左側靠擋土墻的不合格填土，為了確保臺階開挖時右幅路基不產生裂縫、塌陷、滑坡等影響右幅道路運營安全的質量問題，開挖只能分段開挖，每次開挖長度不超過10m，臺階挖好后先鋪滲水土工布，然后就馬上填筑，根據實際情況拋填片石，確保拋填片石能夠完全填充當時路基填筑前清表時未清除的黏土。

四、結束語

路基沉降在公路工程中十分常見，它是影響路基路面強度的一個重要原因，也是影響路面整體穩定性的一個十分重要的問題，但是路基沉降問題的產生是由多種原因造成的，所以在路基工程施工過程當中，應綜合多種因素，對其進行全面的分析以及治理，與此同時，采取切實有效的處理措施，解決好路基沉降問題。

參考文獻：

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