公路路基沉降及施工控制技术尹富勇

公路路基沉降及施工控制技术尹富勇

尹富勇

重庆工贸职业技术学院重庆市408000

摘要：路基是公路的重要组成部分，对公路安全和使用寿命有着至关重要的影响。在公路路基施工中，路基沉降是一个常见问题，会造成路面裂缝、塌陷等问题，影响高速公路的正常使用。本文就对高速公路路基沉降原因进行分析，并探讨相应的施工控制技术，为高速公路建设施工提供参考，有效保障高速公路的安全。

关键词：高速公路；路基沉降；施工控制技术

一、高速公路路基沉降机理

1.1路基发生沉降阶段

路基发生沉降主要是指对土层进行初期加载时，没有对土地进行压实处理，导致土地处于弹性状态，如果土层中土粒的含水率比较高，并且土粒之间的空隙比较大，在这种情况下，就会无法及时排除土壤中的水分。此时，如果对路基展开施工作业，在进行压实操作时，土体在瞬间被压缩变薄发生变形，在荷载压力的作用下，使得路基出现沉降的趋势。

1.2路基沉降的发展阶段

高速公路投入运营后，随着路面承载负荷的不断加大以及承载时间的延长，蕴含在路基土层中的水分被挤出，水压逐渐被释放，此时土层开始发生形变，并导致路基发生明显的沉降。

1.3路基沉降稳定阶段

随着高速公路投入运行时间的不断增加，路基已经承受最大荷载的作用，路基土层中土粒之间的孔隙逐渐减少，甚至完全消失。随着时间的推移，路基沉降逐渐趋于稳定。当高速公路运行时间足够长时，形成最终的路基沉降，此时的路基也最为稳定。

二、高速公路路基沉降发生原因

（一）人为方面因素

首先，在路基的处理环节中，没有准确预测沉降速率，选用的填筑材料不合理等，都会埋下安全隐患，引发路基沉降问题。

其次，在路基的碾压过程中，选用的碾压设备不当、碾压方法不正确以及质量检查控制不严格等，都可能导致路基的密实度没有达到设计要求，在部分位置出现变形。

此外，高速公路的使用问题也是人为因素的一种，如果高速公路承受了过多设计范围外的汽车动载，路基作为路面结构中的承载力的承受主体，会导致实际负荷超出路基承载能力范围，从而导致路基发生下沉。

（二）自然方面因素

首先，地质因素。在不同的地区中，其地质条件有所不同，会对路基产生不同程度的影响，比如南方多为红土，其粘性较大，内部水分不容易渗出，土壤土粒孔隙较大，容易发生变形，引起路基沉降。

其次，水文因素。在不同地区当中，水文条件也有所差异，当遇到地下水较为丰富的情况时，地下水容易渗透到路基当中，给路基含水率产生不良影响，从而引发沉降。

第三，气候因素。气候因素主要是指外部环境温度与路基内部温度之间存在相互作用，在热胀冷缩的原理下，路基稳定性会受到一定程度影响，最终产生沉降。

第四，植被因素。植被因素主要体现在植被对土地的固结作用方面，在平原地带，由于植被覆盖率较高，在植被固结作用下，路基更加稳定，能够减小路基沉降问题的发生。

三、预防高速公路路基沉降的具体措施

3.1推广实施沉降观测技术

在高速公路地基施工过程中，需要对路基沉降进行管理，借助地表型沉降计检测路基的沉降程度，同时测定地表的沉降数据。在组织开展填土工作时，需要对填土的速度进行严格的控制，其参考依据就是地表沉降测定的数据。通过预测路基的沉降趋势，进一步对预压卸载所需要的物体、时间范围等进行明确，进而在一定程度上准确把握路面的施工时间。在施工过程中，为了确保地表水平面的稳定性，需要测量地表水平位移桩的隆起量。根据隆起量的实际情况，对地表隆起进行分析，在施工的过程中确保路堤处于稳定状态。对于地下土体分层，可以借助地下水平位移计进行测量，同时得到相应的位移量，并且根据位移量对土体遭受破坏的位置进行分析，然后制定相应的措施，确保路基的稳定性。

3.2降低地下水位

地下水位是造成路基沉降的关键因素，所以在高速公路路基施工过程中，需要采取相应的措施，对地下水位进行控制，避免水位影响路基的稳定性。在对路基进行碾压操作时，需要按照分层碾压的顺序，对路基土方进行碾压处理，通过碾压确保路基土方强度符合相应的涉及标准，否则当路基施工地段的地质条件不太好时，容易导致路基发生沉降。与标准水位相比，当地下水位比较高时，需要采取措施对地下水位进行及时处理，防止土体被水长时间浸泡，造成土体松散出现流失，进而降低土体的承载力，在外力的作用下，就会造成路基出现沉降。对于地下水位较高的情况，在对路基进行施工时，需要及时采取应对措施，比较常用的方式就是开挖盲沟，进一步降低地下水位。如果路基地段沉降较为严重，在这种情况下，一方面降低地下水位，另一方面对发软路段进行开挖处理，然后用其他土进行回填，再对发软路段进行开挖操作时，挖土深度控制在80cm或者挖到硬土为止。在回填土选择方面，一般选择透水性良好的土壤作为回填土。在回填时，需要控制好填土速度，确保填土的均匀性和密实性。

3.3地基处理技术

与普通公路相比，高速公路对地基的处理技术要求比较高，这种高要求在一定程度上推动了我国地基处理技术的快速发展。在高速公路路基的施工过程中，地基处理技术会对施工所用的机械、材料、施工工艺等产生不同程度的影响，在路基现场施工监测过程中，也会用到路基处理技术。对于高速公路来说，其运行的安全性受到路基施工技术的影响和制约。因此，在高速公路施工过程中，需要高度重视路基处理技术，同时借助灌装沉降处理法对软土路基地段进行处理。对地质条件较为恶劣的路段，一般对土质进行改良处理，比较常用的土质改良措施就是排水固结法，其使用方式就是排出劣质土里的水，对原有的土体密度进行加固，以此提高土质的硬度。另外，在高速公路路基施工过程中，如果需要提高路基的承载力，这时可以采用复合地基对路基进行处理，较为常用的复合地基主要包括碎石桩复合地基、水泥土桩复合地基等。

3.4路堤处理技术

在高速公路施工过程中，可以将路堤处理技术分为加筋路堤技术、轻质路堤技术。其中加筋路堤技术就是在地基土体中设置水平方向的筋体，增加筋体与土体之间的摩擦，筋体在摩擦力的作用下会承受相应的拉力，这时无论是土体承受压力和剪应力，还是筋体和土体都能充分发挥自身的承受力，进一步提高地基的稳定性，同时可以有效减少地基沉降。对于轻质路堤技术来说，这种技术主要是利用粉炭灰、EPS超轻质材料等轻质特质材料作为填充物。与土体的重量相比，这些轻质特质材料的重量比较小，一方面可以降低地基的承载压力，另一方面可以防止路基发生沉降。

3.5综合处理技术

在高速公路路基施工过程中，处理路基沉降的技术比较多，无论是从经济利益的角度考虑，还是从处理路基沉降的效果考虑，都要择优选用。但是高速公路的路基建设比较复杂，需要对影响路基沉降的各种因素进行综合分析。在选择路基处理技术时，一方面技术要实用，另一方面要适应施工现场的地质特点、气候等自然因素。因此，需要考虑每项处理技术的优点，同时结合当地的实际情况进行综合利用，进而满足高速公路路基建设的需要。

结语：

总而言之，加强高速公路的路基施工质量，就要充分注重对施工方法的科学应用，以及做好施工管理的相应工作。公路路基施工质量的控制要集中在事前控制以及施工中的控制，一旦发生了沉降就要及时性的应对，避免在后期出现沉降后进行修复，到时就会增加很大的难度。希望能通过此次对高速公路的路基沉降的相关问题研究分析，能为实际的沉降问题解决提供相应的思路，从而促进实际路基施工质量。

参考文献：

[1]韩佳，陈敏.高速公路路基沉降施工控制技术分析[J].建筑工程技术与设计，2016，（14）：269.

[2]王辉军.试析高速公路路基沉降及施工控制技术研究[J].江西建材，2015，（8）：131-131，132.

[3]江淳，芦杨.高速公路路基沉降及施工控制技术[J].交通世界（建养机械），2015，（5）：90-91.