论文部分内容阅读
摘要：近几十年来，公路建设事业发展迅猛，极大的改善了我国的交通状况，促进了区域经济的发展。但是随着交通工具数量的增多，公路的承载量不断上升，导致部分道路路基会出现局部或者是整体的沉陷现象，直接影响着公路的使用功能和人们的生命财产安全。本文首先分析公路路基沉陷产生的原因，再提出防止和处理沉陷的相关措施。
关键词：公路；路基；沉陷；处理技术
1.公路路基沉陷产生的原因
1.1外部施工及相关原因影响
公路路基附近有基坑或者其他交通设施开挖未采取有效支护措施，造成该段道路位移，下沉；在辅道路基完工后，电力和供水部门，分别进行了横穿主辅道的高压电缆管及给水管的托管、顶管，并在辅道旁进行了基坑开挖，该处左右幅均出现下沉。
1.2基坑水土流失的影响
由于交通的条件限制，在辅道施工时，主道不能封闭，为此通道不能同时施工，只能先施工辅道段通道，待辅道通车后，再分阶段施工主道的左、右幅通道。辅道通车后，在施工主道段通道时，辅道通道的台背侧处于临空面，地下水及雨水汇集基坑，基坑内处于长期排水，从而导致辅道通道台背段的回填料流失，导致通道台背下沉。
1.3工艺缺陷的影响
由于工艺缺陷，通道台背回填虽按规范进行了碾压和灌水密实，但靠近通道墙身的钢板桩处，拔出钢板桩后出现空间，这个空间区域的密实度自然降低，达不到设计标准，造成大多数通道处跳车现象；由于工艺缺陷，通道在主道段施工时，台背回填料流失，造成该处辅道路基下沉；由于填方连续填筑，虽然密实度合格，但由于加载过快，引起软基过大沉降。
1.4交通过度超负荷使用的影响
交通流量大大超过原预测量，绝大部分车辆走辅道运行，重车和超载车辆比预测量剧增，加剧了路面破坏。目前，货车超载现象十分普遍，特别是泥头车、自卸车、货运车尤为严重。同时，运送建筑材料的货车，因堆积过高，经常有大量的碎石、泥土等撒落在道路上，经重车碾压后，对路面损坏较严重。超重、超量车流产生的冲击加剧路基下沉的发展，引起路基的沉降以及路面的开裂。
2.预防公路路基沉陷的措施
2.1设计施工时，要严格按《公路路基设计规范》对其边坡进行稳定性分析、验算，以确定合理的坡率和断面形式，在确定层厚的基础上，加大对路基每层填筑密实度的检测频率，保证每层密实度都达到规范要求，从而减小完工后的沉降值。
2.2选用渗水良好的填料，泥炭、淤泥、冻土、有机质土、强膨胀土、含草皮土、生活垃圾、树根和含有腐殖物质的土不得用作路基填料。铺筑时应分层填筑、夯实，并即时排除流向路基的地面水。路基填料应选用级配较好的粗粒土如砂砾土等，压实容易，强度高，水稳定性好，其中强度要求是按CBR值确定，应通过取土试验确定填料最小强度和最大粒径。用不同填料填筑路基时应分层填筑，不得混填，每种填料层累计总厚不宜小于0.5m。液限大于50、塑性指数大于26的土以及含水量超标的土，不得填筑。严禁使用淤泥、沼泽土、冻土、有机土、生活垃圾等填筑路基。
2.3填石路基石料强度不应小于15Mpa，且石料的最大粒径应不大于50cm，并不宜超过层厚的2/3。路床底面以下40cm范围内，填料粒径应小于15cm。在非岩石地基上，填筑填石路堤前，应按设计要求设过渡层，应自下而上水平分层，每一分层先是机械摊铺主骨料，平整作业铺撒嵌缝料，将填石空隙以小石或石屑及天然砂砾石填满铺平，采用重型振动压路机碾压，压至填筑层顶面石块稳定，再逐层填筑，逐层压实。
2.4土石混填路基中石料强度大于20MPa时，石块的最大粒径不宜超过压实层厚的2/3，当所含石料强度小于15MPa时，为软质岩时，石料最大粒径不得超过压实层厚，超过的应打碎。路基应分层填筑、分层压实，分层松铺厚度不宜大于40cm，当混合料中石料含量超过70%时，宜采用人工铺填，整平应采用大型推土机辅以人工按填石路堤的方法进行，当混合料中石料含量小于70%时，可用推土机铺填，松铺厚度控制在40cm以内，接近路填设计标高时，需改用土方填筑。
3.公路路基沉陷的处理措施
3.1换填土层法
换填土层法是指因填筑土质不符合要求，路基出现下沉但面积不大且深度不深，可以选择采用换填土层法。此方法是先将路基一定范围内的松软土挖去，然后回填分层夯实的砂砾石或素土等强度较高的填土材料。即将原路基出现沉陷的填土挖除，更换新的、符合要求的土质。一般采用级配较好的砂砾土、塑性指数满足规范要求的亚黏土为宜。采用此法施工时，回填土的挖补面积要扩大，且逐层挖成台阶状，由下往上，逐层填筑，碾压密实，压实度要求高出原路基压实度1%～2%为宜。重新填筑前应对路基顶面进行强夯处理，对于台背填筑沉陷段落，如填筑的是透水性材料应进行注浆处理，其特点是将整个下陷区进行开挖，重新进行路基路面施工，优点是有效可靠，缺点是路面及路基在施工开挖后，直接影响车辆运行。
3.2固化剂法
在路基沉陷时，更换路基的填料受到限制，但是数量要求不多，此时可以在原来的填料中添加固化剂进行处理，这种方法就叫固化剂法，作为一种特殊的建筑材料，固化劑不同的性质决定了其不同的特点和固化方法。石膏、石灰、水泥都是常见的固体固化剂，水玻璃则是典型的液体固化剂。在表层或者浅层土的固化时，用前者和土混合压实，在深层土固化时，采用后者经过特殊的工艺将浆液注入土中，在公路施工过程中，需要根据土的情况分析选择固化剂。
3.3粉喷桩法
粉喷桩是介于刚性桩与柔性桩之间的一种桩型，对于10m以内的路基沉陷，粉喷桩法是非常好的方法，粉喷桩和桩间土在变形协调作用下，共同承担上部结构的荷载，提高了地基的承载力和减少了变形，通过专门的机械将固体固化剂喷出，在地基的深处和软土搅拌，固化剂和软土发生物理和化学的反应，在原来的地基中就形成了强度非常大的桩体，改善了桩体周围土的性质，桩体和土共同承担了荷载。
3.4注浆法
注浆法是将胶结材料配制成浆液并注入松散含砂或含水地层、含裂缝的岩层、溶洞、破碎带使其固化的施工方法。此种方法解决公路路基沉陷的面积较大、深度较深比较好的方法，用注浆法使水泥浆液在适当的压力下，填充原有路基的空隙，形成新的路基实体，从而达到提高路基的强度的目的。液浆的扩散力和灌浆压力大小有关，对于不同填料和不同形状的公路路基，路基的密实度、强度、压力、钻孔的深度等都是影响灌浆压力的因素。常用的注浆法有高压喷射、硅化法、碱液法、高分子化学注浆法和水泥注浆法。
3.5在公路管理方面，加强公路工程的勘查、设计和施工
对于公路的土质进行科学的分析，尤其是对于土质不好的地段更要予以极高的重视，对于不同的地形进行认真的分析，合理的处理，在施工过程中，严格按照公路工程施工的技术规范和要求进行施工，严格完善施工单位的内部管理，提高施工人员的技术水平和整体素质，保证公路施工的质量。
4.总结语
随着我国公路建设技术的不断完善，各地区的公路建设进程也跟着快速推进，但公路路基沉陷等道路病害的产生给道路的建设质量和使用功能带来了巨大的影响。路基病害的处治应贯彻“预防为主、综合治理”的原则，同时还需要相关企业和工作人员不断总结技术经验，避免或减小因路基沉陷发生的几率。
参考文献：
[1]黄春丽，承朝高速公路路基沉陷机理分析及处理技术讨论[J]，黑龙江交通科技，2012（12）.
[2]穆丹彤，浅谈高速公路路基沉陷的影响因素和防治措施[J]，中国高新技术企业，2008（13）.
关键词：公路；路基；沉陷；处理技术
1.公路路基沉陷产生的原因
1.1外部施工及相关原因影响
公路路基附近有基坑或者其他交通设施开挖未采取有效支护措施，造成该段道路位移，下沉；在辅道路基完工后，电力和供水部门，分别进行了横穿主辅道的高压电缆管及给水管的托管、顶管，并在辅道旁进行了基坑开挖，该处左右幅均出现下沉。
1.2基坑水土流失的影响
由于交通的条件限制，在辅道施工时，主道不能封闭，为此通道不能同时施工，只能先施工辅道段通道，待辅道通车后，再分阶段施工主道的左、右幅通道。辅道通车后，在施工主道段通道时，辅道通道的台背侧处于临空面，地下水及雨水汇集基坑，基坑内处于长期排水，从而导致辅道通道台背段的回填料流失，导致通道台背下沉。
1.3工艺缺陷的影响
由于工艺缺陷，通道台背回填虽按规范进行了碾压和灌水密实，但靠近通道墙身的钢板桩处，拔出钢板桩后出现空间，这个空间区域的密实度自然降低，达不到设计标准，造成大多数通道处跳车现象；由于工艺缺陷，通道在主道段施工时，台背回填料流失，造成该处辅道路基下沉；由于填方连续填筑，虽然密实度合格，但由于加载过快，引起软基过大沉降。
1.4交通过度超负荷使用的影响
交通流量大大超过原预测量，绝大部分车辆走辅道运行，重车和超载车辆比预测量剧增，加剧了路面破坏。目前，货车超载现象十分普遍，特别是泥头车、自卸车、货运车尤为严重。同时，运送建筑材料的货车，因堆积过高，经常有大量的碎石、泥土等撒落在道路上，经重车碾压后，对路面损坏较严重。超重、超量车流产生的冲击加剧路基下沉的发展，引起路基的沉降以及路面的开裂。
2.预防公路路基沉陷的措施
2.1设计施工时，要严格按《公路路基设计规范》对其边坡进行稳定性分析、验算，以确定合理的坡率和断面形式，在确定层厚的基础上，加大对路基每层填筑密实度的检测频率，保证每层密实度都达到规范要求，从而减小完工后的沉降值。
2.2选用渗水良好的填料，泥炭、淤泥、冻土、有机质土、强膨胀土、含草皮土、生活垃圾、树根和含有腐殖物质的土不得用作路基填料。铺筑时应分层填筑、夯实，并即时排除流向路基的地面水。路基填料应选用级配较好的粗粒土如砂砾土等，压实容易，强度高，水稳定性好，其中强度要求是按CBR值确定，应通过取土试验确定填料最小强度和最大粒径。用不同填料填筑路基时应分层填筑，不得混填，每种填料层累计总厚不宜小于0.5m。液限大于50、塑性指数大于26的土以及含水量超标的土，不得填筑。严禁使用淤泥、沼泽土、冻土、有机土、生活垃圾等填筑路基。
2.3填石路基石料强度不应小于15Mpa，且石料的最大粒径应不大于50cm，并不宜超过层厚的2/3。路床底面以下40cm范围内，填料粒径应小于15cm。在非岩石地基上，填筑填石路堤前，应按设计要求设过渡层，应自下而上水平分层，每一分层先是机械摊铺主骨料，平整作业铺撒嵌缝料，将填石空隙以小石或石屑及天然砂砾石填满铺平，采用重型振动压路机碾压，压至填筑层顶面石块稳定，再逐层填筑，逐层压实。
2.4土石混填路基中石料强度大于20MPa时，石块的最大粒径不宜超过压实层厚的2/3，当所含石料强度小于15MPa时，为软质岩时，石料最大粒径不得超过压实层厚，超过的应打碎。路基应分层填筑、分层压实，分层松铺厚度不宜大于40cm，当混合料中石料含量超过70%时，宜采用人工铺填，整平应采用大型推土机辅以人工按填石路堤的方法进行，当混合料中石料含量小于70%时，可用推土机铺填，松铺厚度控制在40cm以内，接近路填设计标高时，需改用土方填筑。
3.公路路基沉陷的处理措施
3.1换填土层法
换填土层法是指因填筑土质不符合要求，路基出现下沉但面积不大且深度不深，可以选择采用换填土层法。此方法是先将路基一定范围内的松软土挖去，然后回填分层夯实的砂砾石或素土等强度较高的填土材料。即将原路基出现沉陷的填土挖除，更换新的、符合要求的土质。一般采用级配较好的砂砾土、塑性指数满足规范要求的亚黏土为宜。采用此法施工时，回填土的挖补面积要扩大，且逐层挖成台阶状，由下往上，逐层填筑，碾压密实，压实度要求高出原路基压实度1%～2%为宜。重新填筑前应对路基顶面进行强夯处理，对于台背填筑沉陷段落，如填筑的是透水性材料应进行注浆处理，其特点是将整个下陷区进行开挖，重新进行路基路面施工，优点是有效可靠，缺点是路面及路基在施工开挖后，直接影响车辆运行。
3.2固化剂法
在路基沉陷时，更换路基的填料受到限制，但是数量要求不多，此时可以在原来的填料中添加固化剂进行处理，这种方法就叫固化剂法，作为一种特殊的建筑材料，固化劑不同的性质决定了其不同的特点和固化方法。石膏、石灰、水泥都是常见的固体固化剂，水玻璃则是典型的液体固化剂。在表层或者浅层土的固化时，用前者和土混合压实，在深层土固化时，采用后者经过特殊的工艺将浆液注入土中，在公路施工过程中，需要根据土的情况分析选择固化剂。
3.3粉喷桩法
粉喷桩是介于刚性桩与柔性桩之间的一种桩型，对于10m以内的路基沉陷，粉喷桩法是非常好的方法，粉喷桩和桩间土在变形协调作用下，共同承担上部结构的荷载，提高了地基的承载力和减少了变形，通过专门的机械将固体固化剂喷出，在地基的深处和软土搅拌，固化剂和软土发生物理和化学的反应，在原来的地基中就形成了强度非常大的桩体，改善了桩体周围土的性质，桩体和土共同承担了荷载。
3.4注浆法
注浆法是将胶结材料配制成浆液并注入松散含砂或含水地层、含裂缝的岩层、溶洞、破碎带使其固化的施工方法。此种方法解决公路路基沉陷的面积较大、深度较深比较好的方法，用注浆法使水泥浆液在适当的压力下，填充原有路基的空隙，形成新的路基实体，从而达到提高路基的强度的目的。液浆的扩散力和灌浆压力大小有关，对于不同填料和不同形状的公路路基，路基的密实度、强度、压力、钻孔的深度等都是影响灌浆压力的因素。常用的注浆法有高压喷射、硅化法、碱液法、高分子化学注浆法和水泥注浆法。
3.5在公路管理方面，加强公路工程的勘查、设计和施工
对于公路的土质进行科学的分析，尤其是对于土质不好的地段更要予以极高的重视，对于不同的地形进行认真的分析，合理的处理，在施工过程中，严格按照公路工程施工的技术规范和要求进行施工，严格完善施工单位的内部管理，提高施工人员的技术水平和整体素质，保证公路施工的质量。
4.总结语
随着我国公路建设技术的不断完善，各地区的公路建设进程也跟着快速推进，但公路路基沉陷等道路病害的产生给道路的建设质量和使用功能带来了巨大的影响。路基病害的处治应贯彻“预防为主、综合治理”的原则，同时还需要相关企业和工作人员不断总结技术经验，避免或减小因路基沉陷发生的几率。
参考文献：
[1]黄春丽，承朝高速公路路基沉陷机理分析及处理技术讨论[J]，黑龙江交通科技，2012（12）.
[2]穆丹彤，浅谈高速公路路基沉陷的影响因素和防治措施[J]，中国高新技术企业，2008（13）.