影响高速公路路基沉降的因素及控制手段张益庆戴兴淑

影响高速公路路基沉降的因素及控制手段张益庆戴兴淑

张益庆戴兴淑

贵州省公路集团有限责任公司第一分公司

摘要：在高速公路建设过程中，分析路基沉降成因，并采取有效处理措施，是公路项目建设的极为重要且关键的工作。结合实际案例综合分析了导致路基沉降的因素，并为此提出了有效的管控措施，为日后先关工作提供借鉴。

关键词：高速公路；路基沉降；控制手段

引言

高速公路建设是我国基础设施建设中不可或缺的重要组成部分，建设优质高速公路，不仅能促进各地区之间的合作更加紧密，有效推动地区经济发展，而且更能保障驾驶者的行驶安全，减少交通事故和财产损失。所以在高速公路建设过程中需严格控制工程质量，减少公路沉降问题。本文将就此问题的成因及危害展开深入探讨并提出有效的控制措施。

1、工程案例

本项目处在山区，项目全长88km，采用双向4车道设计，车辆预计速度为80km/h，路基宽为24.5m，每个车道宽为7.5m，中间绿化带宽3m，左右两侧硬路的肩宽均为2.5m，道路两旁土路肩宽0.75m。由于项目位于亚热带地区，属于典型的亚热带季风性气候，春夏季节多雨、湿滑，因此在施工过程中需重点考虑气候给施工带来的影响。该项目部分路段处于山高、谷深地区，在30m高的高架桥桥墩和隧道之间，填方高度高达25m，此高速公路通车6个月后路基发生了大面积沉降的情况。

2、导致路基沉降的影响因素

2.1压实度不达标

在进行路基施工时，所有行车通道都需经过填土处理，而填土材料的质量、施工使用的机械设备及施工环节的先后等都会影响路基的压实度。倘若路基压实度未能达到工程预定标准，则极易发生路基失衡、沉降现象。

2.2软土地基问题

软土地基的施工质量与路基沉降有着重要关联，如果施工人员在软土地基施工筹划阶段没有准确掌握软土地基的范围和深度，那么当项目投入使用后，软土地基则极易受到雨水侵蚀，从而大大减弱路基强度，同时也难以发挥路基防水的作用，导致引起路基沉降的问题，危害车辆行驶安全。

2.3路基结构设计不合理

在高速公路路基施工过程中若发生沉降现象，很可能是由于路基结构设计不合理所致。一旦路基结构设计不合理，公路的稳固性难以保证，容易发生路基沉降问题，公路的使用年限也会相应缩短，所以在项目进行初步设计阶段时，设计人员需对施工所在地进行详细勘查，避免不合理的结构设计，给项目施工及后期使用造成影响。

2.4施工环节顺序有误

本路段路基处于高架桥和隧道中间，在施工时应该先对本路段路基施工，待填筑高度至路床后可建设高架桥梁场，完成桥梁建设后再来修缮路基，这样一来可为路基充分沉降预留一段时间，保证该路段通车后不会发生大面积沉降。

3、路基沉降的危害及机理

3.1沉降的危害

近年来，我国高速公路建设处于快速发展阶段，但在当下高速公路施工过程中仍然出现不少路基不均匀沉降以及路基大面积沉降等问题，这些问题不仅缩短了高速公路的使用年限，更为严重的是行驶车辆在经过沉降区时会发生颠簸，从而影响驾驶者的正常驾驶，甚至会造成严重的交通事故。

目前，常见的高速公路路基沉降包括瞬间沉降、主固结沉降和固结沉降。瞬间沉降是指给路基加荷后，饱和土地基中的水分没有完全排出，由于高速公路路基土体发生测向变形从而导致沉降；而主固结沉降主要是由于地基细孔不断排水，从而引发了路基沉降。固结沉降则多是由于路基土层填充物的高黏性而导致。

4、高速公路路基沉降的控制手段

4.1完善施工准备工作

设立高效的公路施工项目管理单位，并负责施工计划的编撰与实施，在施工前需要提前筹备好相关工作。同时需要建立起完善的工作责任制度和检查制度，项目负责人需要对施工工作进行不定期检查。在施工期间，项目管理人员还需严格执行基础的建设程序，更需提高关键工序的管理质量，建立健全工程质量监督体系，进一步加强对产品质量的检测，保证不采用不满足工程质量的产品，力求工程项目能够高效、高质地完成。

4.2强化路基填筑质量

高速公路路基的填料质量对路基建设起到至关重要的作用，充分考虑公路施工路段的土壤特性，加强对填料质量的控制，要求严格挑选路基填料，保证路基填料符合高速公路建设的标准。同时，项目负责人员需要了解路基填料的渗透能力，考虑路基填料干容性，选择最佳的路基填料。不仅如此，项目负责人还需要在路基填料进入工场前对填料的压实系数、CBR等数值进行考察，满足规范后方可批准进入施工现场。

4.3增强压实度、控制荷载重量

所谓的路基压实度，指的就是土土或其他筑路材料压实后的干密度与标准最大干密度之比，以百分率表示，它们比值大小能直接反映路基压实情况的优劣。总体而言，压实度越高，其密度也越大，整体的质量也就越好。通常含水量大、强度低、空隙大的软土地基的承载力是不能满足高速公路荷载需求的，因此需要合理控制路基的压实度，在对厚度较大的路基压实的过程中，需要使用恰当的压实工具，从而保证路基得到充分地压实。

4.4重视特殊施工段

在实际施工过程中，针对挖方段和填筑交界处，需要采用具备防水性能良好的材料进行换填，其换填深度需要达到80cm，同样需要做好压实工作，机械经过填方或是挖方位置时，需要缓慢通过，控制好负荷应力，确保其分散均匀。另外，在经过刚性或是半刚性以及柔性的地基时，其转变方式需采用慢进的方式进行，从而有效控制不均匀下沉。

4.5注意不良地质段的施工

在施工过程中，遇到质量不好的地段，首先清理柔弱层，在清理完成后再使用渗水性较强的材料进行施工，填筑的高度需要符合设计要求，针对一些特殊情况需要使用砂砾进行隔离的，需保证路基的各个部位能够符合建设标准。在不良地段施工中需要严格按照施工设计进行施工，在施工阶段若遇到与设计存在出入的，需要立刻向上层单位进行汇报并及时改进，避免路基出现不合理的沉降。

4.6建立完善的排水系统

针对路基的排水设施，如果发现存在损坏或是堵塞情况，必须立刻进行修复，保证其畅通。拦水带需要设置在弯道或者是陡坡中，同时需要与急流槽集中配合排水，急流槽的设置点应该设定在适当的位置，避免被水冲刷。排水系统有多种，在施工过程中需要结合实际的地形设置排水设施。完善公路路基排水系统，需要进行全面规划和综合治理，同时把生态环保理念作为设计原则，避免对周围环境造成破坏。当遇上暴雨季节，需做好路基排水的检查工作，保证其畅通，若发现损坏需及时处理，避免路基受到雨水的冲刷从而引起破坏。

5、总结

综合上述，在高速公路路基建设过程中应当全面分析路基沉降缘由，并对症下药采取合理措施，不断完善路基建设工作。做到规范建设步骤，做好路基质量的监测工作，这样才可以有效减少路基出现沉降的问题，促使高速公路的施工进程顺利完成，确保高速公路路面的压实程度符合工程要求，保证路面的坚固和平稳，尽量减少对车辆行驶的影响。

参考文献

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[2]王婧.应用非线性有限元软件模拟路基沉降的研究[J].河南科技，2011（23）.

[3]王华凯.公路路基沉降的成因与防治对策研究[J].黑龙江科技信息，2008（22）.