高速公路路基沉降对策探讨

2112012年第20期 《交通世界》(10月下)近年来，国内高速公路建设日新月异，但路基下沉则是路基施工期间和建成运营后经常出现的病害，纠其原因主要包括未按要求填土导致承载力不足，或虽进行地基处理但未进行沉降观测，其工后沉降未满足规定时则进行路面施工，或各层路基压实度控制不严而导致压缩变形发生等，路基一旦发生沉降则会影响路面的使用功能和寿命，并继而引发系列病害，因此分析路基下沉的原因并提出防治措施对实现高速公路经济效益和社会效益具有深远意义。路基下沉原因分析地质不良若高速公路途经软土地基而因地基内含水量较高导致土质松软，或因土体自身密度较小的粉土、淤泥质土等承载能力较低的土体构成地基，则其在后期荷载作用下会发生较大的变形，且随填料的不断增加在填料压力下会形成土层沉降导致路基沉降或路面开裂。填料不适宜高速公路填筑土体内若含有种植土或腐殖土则会导致土体内有机物含量过高而降低其强度和耐水性，继而会导致路基出现塑性形变或沉降，该类土体一旦受水浸泡则会出现膨胀，而后期随水分蒸发则会迅速收缩，在收缩作用下会生成裂缝，严重则会影响公路的整体结构，且随着沉降面积的增大会导致路基大范围下沉；在填筑过程中若采用不同填料则会因填料种类不同其标准干密度存在较大差异，继而会降低路基的压实度，则后期宜出现沉降现象。含水量控制不均大多数材料作为填料时应检测其含水量，并应控制其在最佳范围方可保证施工质量，而当含水量超出该范围则应采取洒水湿润或晾晒等措施以保证其满足湿度标准后方可进行压实作业，而实际施工中存在部分填筑土体湿度达不到标准则进行填筑施工，因而影响了后期压实度，最终导致路基出现沉降。外界因素影响在路基施工过程中没有做好相应的排水工作，因而一点遇到时间较长或强度较大的降水则大量地表水会进入路基，路基在水的侵泡下会变软而降低承载力，一旦上部出现荷载则会发生沉降。填筑施工填筑施工中对松铺厚度或土体填筑的临界高度认识不足，且在接近临界高度时未加强沉降观测则会导致软土地基强度接近临界状态并降低其承载力，继而会导致路基失稳出现下沉；在半填半挖路基施工中未能做好台阶搭接，即未能按照要求自填方坡脚向上挖成向内倾斜的台阶，而采用垂直无搭接方法填筑，则在后期会在填挖分解段出现明显下沉。其他因素施工中对于桥涵、台背等施工机械难以靠近的地方，而未采取小型机械配合施工，则会在该部位留下质量隐患，或遇有不同性质填料时未能分段或分幅填筑则也会引起不均匀沉降，甚至会导致路基开裂或局部沉陷，或虚铺厚度控制不严，碾压时压实度控制不足则也会导致路基自然沉陷。路基下沉防治措施合理选择填筑方式路堤填筑应采用分层填筑，并应按照横断面全宽进行水平分层，后期逐层向上填筑，若原地面不平则应从最低部位分层填起，每填筑一层并压实后方可填筑上层，当原地面纵向坡度超过12%则应采用纵向分层填筑，即沿纵坡分层并逐层压实直至路堤上部；若遇到填料性质不同则必须分开填筑而不得混填，以免在内部形成水囊或薄弱面，并应将氺稳性、冻稳性好的土体填筑在路堤上部，若填筑时相邻两层土体颗粒相差悬殊则应在层间加铺过渡垫层，若透水性较小的土体置于透水性较大的土体下方则应在顶面施工为4%的双面外向横坡避免形成积水；若填筑过程中沿纵向同层次改变填料种类则应将作成斜面衔接，并将透水性好的填料置于斜面上方为宜；对相邻作业段若不能同时填筑则应将先填筑路段按照1:1的坡度进行分层并预留台阶，若同时填筑则应分层相互交叠衔接，并控制搭接长度不低于2m。特殊部位施工质量控制对桥涵台背、挡墙以及填挖结合部等特殊部位因其施工难度大、易积水而易引发后期沉降，因而在填筑台背部位土体时应对V型凹槽用碎石类强度高、抗水性好的填料回填，并可采用小型压实机械或打夯机进行夯实，挡墙台背部位应随砌筑随回填；并可放缓该部位背坡，并可结合压路机碾压轮的构造特点将背坡施工为台阶形状，既可消除台背与填料间滑动斜面又可方便压实施工，并可使填料在台背上逐层形成嵌锁结构以增大填料摩擦从而可减缓滑移沉降趋势，并可以台阶式台背上形成的纵向水平台阶式渐变填料楔体，因其厚度逐层递增从而可减缓填料体整体沉降和集中开裂的可能性；对桥涵等结构物部位填土应防止雨水流入，并对已经产生积水排除，对地下渗水部位应设盲沟排除，当不能采用非渗水土体填筑时应在其上层设置横向盲沟或用粘土类不透水材料进行封顶，同时应在挡墙背部位施工反滤层便于水可从泄水孔流出；填挖结合部位填筑应将结合截面上的腐殖土和软土彻底清除，之后应按照设计要求自上而下挖出土质台阶，并将松方清除后方可逐层填压，填压过程中应保证结合部位和横向转变部位的填筑质量。细粒砂性土填筑因细粒土天然含水量低、塑性小且不易碾压成型，其含水量与干密度的击实曲线较为平缓，同时其透水性较好高速公路路基下沉的防治措施文 / 王彦里TRANSPOWORLD 2012 No.20 (Oct)212因而适宜雨季施工，但当采用细粒砂性土填筑路基时若采用振动压路机快速连续冲击地面则每次冲击均会对土体产生一个压力波，因而土壤颗粒处于运动状态，该种状态下颗粒能够找到在土体中最低的位置，即由于振动压路机在施工中激振力的传递要求在压实范围内较低的压实度，但一定深度以下的土层压实度则较高，此即证明当采用细粒土作为路基填料则可采用覆土碾压，采用其并可在一定程度上降低成本。粘性土填筑由于粘性土的粘聚力较高，因而当土自湿变干时呈现的不同状态具有不同的工程性质，因而施工中应严控粘性土的最佳含水量，首先应选用合适的压实机具并采用适宜的碾压遍数和碾压速度来保证路基的强度和稳定性，施工中尚应控制土体的填筑和压实厚度，若采用潮湿粘土作为填方材料因其含水量易超过最佳含水量因而其空隙率已经降至最低数值但并不能保证其压实度，当遇到该种情况则应采用石灰稳定法等措施来改变粘性土体的特性。施工质量控制因含水量在很大程度上决定压实效果，土体处于最佳含水量则其处于硬塑状态，因而宜获得最佳压实效果，分散性较高的土体的最佳含水量绝对值较高，但其最大干密度的绝对值较低，由于粘土的颗粒较细、比表面积大则需要较多的水分包裹土粒来形成水膜，同时粘土内含有亲水性较高的胶体物质；而对于砂类土体因其颗粒较大且呈松散状态，因而可降低最佳含水量的实际意义；压实过程中碾压速度也在一定程度上影响压实效果，资料显示路基中密实度随深度增加而递减，且不同压实机械施工产生的压实深度不同，且在开始碾压时应慢速行驶，随土层逐步压实逐步提高速度，并控制压实过程中的单位压力不超过土体的极限强度以免将土体破坏；直线段和大半径曲线段碾压应自边缘至中间，小半径曲线段则因其存在较大超高而宜自中间向边缘进行；整个碾压过程中一般采用轻型光轮压路机进行预压整平，采用重型光轮压路机则仅适用于细粒土和砂类土，而羊足碾则适用于细粒土和粉质土及粘土类，而牵引式碾压机械则适于开阔场地，并可适应螺旋形运行路线。结语高速公路路基下沉是多年来存在的易发生的病害，其一旦发生则会影响整个路面的使用功能和寿命，因此对其进行防治迫在眉睫，在施工中应结合具体情况采取系列措施以保证填方段路基有充足的沉降期，方可从本质上防治路基沉降现象，体现其经济效益和社会效益。作者单位：河北省保定市交通运输局公路工程处随着新农村建设的深入开展，农村公路的建设速度越来越快，为人民的生活和经济发展提供了诸多方便。公路桥梁是公路交通设施的重要组成部分，公路桥梁是否完好，直接关系到整条公路的使用功能和服务水平，直接影响着行车的安全和畅通。随着农村经济的大发展、大繁荣，农村公路交通量迅猛增长，大型、超大型运输车辆逐渐增多，尤其是超载车辆屡禁不止，严重威胁桥梁的正常使用，甚至造成桥梁坍塌、公路断交事件。因此，加强桥梁养护管理，保持桥梁的完好状态，延长其使用寿命，是公路交通部门义不容辞的责任。我县境内地貌主要由平原、丘陵、高山组成，国道107及京广铁路横穿我县南北，同时还有省道过境我县，因此农村公路桥梁较多。农村公路桥梁养护常见病害 桥面不洁，不平整。沿线村民利用桥面打场晒粮堆积河沙及杂物，运输车辆抛洒情况严重，污染公路桥梁。使桥梁泄水孔堵塞，致使桥面雨天积水，冬天结冰，不但造成桥面颠簸，还直接危害桥面铺装和桥梁伸缩缝。在车辆轮胎的不断作用下，桥面铺装出现破损和坑槽，伸缩缝损坏，从而造成桥面跳车现象。当车辆行驶时，会引起临梁部位振动，增加构件疲劳。 桥梁栏杆破损。由于运输车辆在桥上随意超车、调头、超速行驶，且桥面雨天有水，冬天结冰，易引发交通事故，致使桥栏杆被撞坏，少数桥梁的栏杆是人为破坏或盗窃所致，有的因缺乏必要的养护致使桥栏杆风化、锈蚀损坏。 桥头跳车。由于桥头填料在行车作用下产生不均匀沉降，致使桥面与引道路面衔接处不够平整。从而使车辆驶过桥头时产生跳车。如不及时修复，桥头跳车还会加剧，不但影响车速，还会影响桥梁使用寿命。 桥梁构件由于施工或交付使用后，出现的砼微裂缝、麻面等缺陷，在日常维修养护中，缺乏经常检查和及时HIGHWAY现代公路农村公路桥梁的病害成因及养护处治对策 文 / 任 磊

公路工程中路基沉降问题及施工处理方法

摘要：公路是一个国家的基础，而没有了它，就无法推动经济的发展和发展。为确保高速公路网络的正常运行，必须加强对道路的控制与管理，路基是公路的主干，是高速公路的基础，对路基进行全面的施工是保证公路建设质量的前提，而路基沉降问题一直是业内重点研究的方向，路基沉降度的大小直接决定公路最终的质量与使用效果。文章从工程实际出发，对路基沉降的有关问题及处理方法进行了较为详尽的分析和讨论，为公路工程建设提供借鉴。

关键词：公路路基；沉降；处理

1沉降机理分析

结果表明，地基的沉降机制可以分为发生、发展和稳定三个阶段。在产生阶段，由于土壤在初始荷载作用下没有进行压缩，从而使土壤的结构呈现出不稳定的弹性。例如，土壤中的土壤颗粒水分含量较高；由于土体颗粒间存在较大的孔隙，在下雨的情况下，地基结构不能及时将多余的水分排出。在这种情况下，如果继续进行地基压实作业，将会引起地基的压缩和变形，从而引起地基的沉陷。

发展阶段是指当路基工程开始施工后，路面承受的荷载和荷载持续的时间越长，土壤中的湿气就会被压缩，从而产生更大的变形。于此，路基的沉陷特征十分明显。

而地基沉降稳定期的形成机制是：地基在荷载作用下的最大承载力，土体颗粒中的孔隙数量在逐步减小。也就是说，在某一段时期内，公路工程将会在路基上形成一个稳定的沉降。

2公路路基沉降的原因

2.1影响公路路基沉降的自然因素 道路路基的沉降受地形、气候、水文地质、土地类型、地质条件、植被覆盖等因素的影响。平原、丘陵、山岭等区域的地形都是不同的，这里的水温和气候也各不相同，这不但会影响到道路的选择和设计，还会对路基的设计产生巨大的影响。如果设计不合理，则会引起地基的稳定、沉降和开裂。而在气候上，由于气温、降水、空气和土壤等的湿度、低温时的结冰深度、日照、雨水蒸发量和每日的某些风向和风速，都会对地基的水文状况产生直接的影响。水文地质包括地表径流、河流供水、排水状况、积水的程度、长度、河岸的淤泥、冲刷状况。另外，地下水位、地下水的移动、间层水的变化，都会对土壤的地质造成很大的影响，对地基的稳定性也有很大的影响。土的种类有很多种，比如砂土、粉土、粘土等等，它们的性质都不一样，用不同的土来填土，会有很大的差别，土的质量会影响到路基的稳定性。地质条件指的是沿途的地质情况，例如岩层的类型、风化程度、岩层的走向、倾角、层理厚度、节理发育程度、地质不良现象、断层等。植被的覆盖可以很好地保持土壤的稳定性，不然也不会采用植树造林的方式来解决目前的土壤侵蚀状况。植物根系对降低地表水流速度、调整表层土壤温度、降低土壤侵蚀具有重要作用。有些根须能够深入到更深的地方，可以让土壤变得更加坚硬，在一定程度上会影响到地基的强度。

高速公路路基下沉原因分析及处理

我国经济的快速发展，为我国基础设施的建设提供了充足的经济支持，大量的高速公路的修建，极大的改善了我国的交通状况，有利于我国经济的高速发展。但是，通常高速公路在投入使用之后，随着长期的交通工具的载荷作用，路基会出现局部或者是整体的沉降，造成公路的边坡塌陷或者是其它的问题，对高速公路的正常使用造成很大的影响，甚至引发交通事故，威胁人们的生命和财产的安全。文章分析了高速公路路基下沉的主要原因，并提出了解决措施。

标签： 高速公路;路基;下沉;原因;对策

一、前言

一般情况下，高速公路竣工通车后，由于长期使用的因素和汽车重复荷载的作用，路面会出现整体下沉或局部沉降，我们在施工过程中尤其要注意填挖结合段和桥台背段，路基下沉尤为突出。因此，我们急需了解影响填方路基稳定性的因素，多包括路基的填料、原地质情况、水文状况、路基施工压实等等。高速公路的沉降有不同的形式，有整体下沉或局部下沉，路基纵横向开裂，边坡坍陷，无论哪一种形式都不同程度影响公路的正常使用。

二、路基下沉的主要原因

1、原地基地质不良的原因。高速公路的路基直接受到其所在位置的地质条件的影响，比较常见的就是软土地基，由于地基的土层中含水量比较高，造成土质较软，或者是其它的自身密度较小的粉土、淤泥土质，其自身的承载能力十分的低，在受到较大负载的时候就会发生变形，随着地基填料的不断的增加，在填料的压力下，原本的土层出现沉降，导致地基沉降或者是路面出现开裂。

2、路基填筑材料不适宜。在高速公路的路基施工过程当中，由于使用的填料土中含有种植土或者是腐殖土，导致地基中的有机物含量过高，降低耐水性和强度，会导致路基出现塑性变形或者是出现沉降。这种土质在水浸泡的过程当中出现膨胀，随着水分的蒸发，又会迅速的收缩，在收缩作用之下产生裂缝，严重危害高速公路的整体结构，有时候沉降并不是很严重，但是随着沉降面积的增加，就会导致大范围的路基下沉。

高速公路拓宽工程路基差异沉降处理措施

本文主要讨论了高速公路拓宽路基差异沉降产生的原因，并提出相应的处理措施。

标签： 高速公路；拓宽工程；差异沉降；原因；措施

1.前言

随着我国经济的快速增长，高速公路的交通量日益增加，原有的高速公路的设计通行能力已不能满足日益增长的交通需求，迫切需要扩大道路的通行能力。解决这一问题的方法主要有三种[1]：一是路网加密，即加大公路密度，使长距离行驶车辆选择不同的路线走廊。二是近距离新建，即与已有高速公路基本平行，在距其几公里（一般5～10km）范围内新建一条高速公路。三是老路加宽，即在已有高速公路的两侧或一侧加宽几条车道。目前，我国高速公路大多数采用老路加宽的方法。

2.拓宽工程主要病害的原因分析

经过调查发现[2]，平原地区拓宽的高速公路主要的病害是裂缝，有纵向、横向、斜向裂缝、块状裂缝或网状裂缝（龟裂）等。主要的裂缝类型是纵向裂缝。

关于病害成因机理，专家认为影响旧路拓宽工程的主要影响因素有[3]：（1）新老路基间的不协调变形；（2）新老路基之间的不良结合；（3）路基路面整体抗变形能力、路基稳定性；（4）以及水文、地质条件等。病害的发生往往不是由单个因素决定的，而是多种因素共同作用的结果，但新老路基之间的不协调变形和新老路基的不良结合是导致相关病害产生的主要原因。

影响纵向裂缝的主要因素是新老路基之间的不均匀沉降。新老路基之间结合部位两边路基的沉降速率不一样，沉降量不同，这样会導致结合部位存在应力突变和应力集中现象。纵向裂缝主要是由于拓宽工程的工程特点决定的，对其进行原因分析，主要有以下几个方面[4～5]：

2.1设计方面的原因

设计方面的原因主要体现以下几点：

（1）台阶开挖和老路边坡削坡方面，台阶具体尺寸和削坡程度大部分是根据经验而定，未经计算分析；在实际工程中遇到问题时，只能再改变设计。

（2）在新老路基结合部设置土工合成材料时，选取哪一种及铺设几层、铺设在哪一层位上、铺设长度时，土工合成材料可以充分发挥其加筋性能，这也是根据经验而定。因此，并不能采取最经济合理的方案。