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摘 要：鉴于以往山区高填土路基公路的使用情况來看，一些高填方及填挖交界路段出现了不同程度的沉降，局部沉降量较大，严重影响了道路的通行状况。路基沉陷的处理已成为地质灾害治理的重要课题，因此，如何处理好路基工程的沉陷问题，势在必行。
关键词：公路路基；沉陷原因；处理措施
中图分类号： U416.1 文献标识码： A 文章编号：
一、 路基沉陷的原因分析
1．1 路基沉陷
路基沉陷的原因，有以下几点：
（1） 路基填筑高度较高，在施工中未按要求进行压实而发生沉陷。
（2） 路基在坡度陡于1：5 的坡度上填筑路基，由于基底处理不彻底而造成路基下陷。
（3） 桥涵通道等构筑物与路基衔接处由于所用材料不当或未能充分压实，造成路基下沉。有时由于沉降值较大，即使在桥头增加了桥头搭板也不能完全解决桥头跳车的不良问题。
（4） 由于公路施工周期短，为了赶工期，在路基施工中土壤含水量较大，地下水位较高，可利用的土方很少，许多都是在水中捞泥进行晾晒，然后填筑路基，施工时为了赶进度，往往就缩短了土的晾晒时间，路基中含水量大于最佳含水量，填上无法达到压实要求。
1．2 纵向裂缝
（1） 对于改进扩建的公路，山区丘陵区的半填半挖路基，在其交界处未按规范要求开挖台阶，并且未分层压实，在交界处将易产生纵向裂缝。
（2） 在路基施工中，由于放样错误等原因，使路基填筑宽度不够，在路基填到一定高度后，经检查才发现填土不够宽，或中线发生偏移，然后进行镶边，而镶边未按规范要求从下到上分台阶分层压实，竣工后产生纵向裂缝。
（3） 在路基施工中，为了保证压实的有效宽度，每侧填筑时一般要宽出30~50cm 进行压实，而在实际工作中，有些单位在填筑过程中压实不到位的，这样在路基边缘地带形成了一个松软区，竣工后，由于路基沉降在边缘处形成一条纵向裂缝，同时也影响边坡稳定性。在路基施工中免不了要遇见路基经过一些软弱地基地带，在软弱地带处理过程中，有的单位投机取巧，在清淤过程中，清淤不到位，或在软基清挖时，在边上还有1m 左右宽度内未清净，甚至将堆放的淤泥未清除外运，直接用做路基土填筑，致使路基边缘下沉，造成纵向裂缝。
二、高填土路基的沉陷原因
高填土路基施工完工后，随着时间的延长与载荷的作用，路基在垂直方向上常会产生较大的变形和沉陷。从反映在路面上的结果看，沉陷有不均匀下沉、局部沉陷、整体下沉三种类型；从路基沉陷的产生部位分有路基沉陷和地基沉陷两类。高填土路基沉陷有时并不单单是沉陷一种，常常在沉陷的同时，要伴随着路基横纵向开裂或边坡滑动。关于其沉陷原因，大体可分为：
（1）地质原因：原地基承载力差、土质天然密实度低，加压时具有较大变形和可压缩性，在互通工程中，其承载力一般为5O～lOOkPa，部分在100～150kPa 之间，冲积层土的天然密实度一般为1.45～1.5 g/cm3。当路基平均填土高为4.Om，填土干密度为1.75 cm。地表层单位应力为70kPa，如果考虑基层、面层结构，其干密度加权值还要大些。按地表承载力为lOOkPa、干密度1.75g/cm3。换算允许填土高度约为5.7m。由于沿线立交桥、涵洞的控制，实际上每条公路的路基填土高度大于5.7m 的路段，约占总长度的20％左右，再加上车辆的换算荷载，使约22％～25％的路基外加荷载大于相应地段的地基承载力。可以认为那些地基承载力小于设计承载力值的地基为软弱地基。而在路基施工前，由于种种原因，对地基承载力探测不详尽，也未对地基承载力不够的路段进行验算和综合处理，仅对沟渠、坑塘、淤泥层等软弱地基进行了一些处理。导致路基和路面完成后，局部位置和路基仍未稳定，发生不均匀沉降，从而导致路面的损坏。
（2）设计原因：当公路路线设计有高填方路基时，需对高路基进行稳定性验算和沉降计算，如验算和计算所需的地质条件、土工实验资料等不能真实反映现场情况时，就会造成设计的不合理，从而产生路基病害。
（3）施工原因：如果路基填料土质差，填料中混进了种植土、腐殖土或泥沼土等劣质土，这类土壤中有机物含量多、抗水性差、强度低，那么路基将出现塑性变形或沉陷破坏。
三、处理沉陷病害的措施
该路线长度8.716Km。路线经过区域所处地质构造单元属中朝准地台燕山沉降带西段，主要由太古界崇礼群变质岩系组成基底，中元古界以来的地层构成盖层。构造形迹以开阔褶皱及高角度断层为主；新生代则以垂直升降运动为主。该盆地就是沿东西向断裂所形成的构造盆地。其水文条件为：所经过的河流均为季节性河流，其特点是平时无水或流量较小，雨季流量增加，汛期河水瀑涨，来势凶猛，历时短并带有大量泥砂，具有很大的危害性。
3．1 沉陷病害治理方案
（1）注浆加固方案。注浆法是通过钻孔和利用注浆设备，运用液压、气压或电化学原理。通过注浆管将浆液分层均匀地注入地层中，浆液以填充、渗透和挤密等方式排出土颗粒间裂隙中的水分和空气。并占据土颗粒间的空间，使路基孔隙比减少，强度提高。经过一段时间水泥凝结后，浆液将原来松散的土颗粒或裂隙胶结成一个整体。形成一个强度大、防水性能高和化学稳定性好的结合体，从而达到加固路基的目的。其机理主要有渗入性注浆、劈裂注浆和压密注浆三种。注浆法加固台（墙）背填土是渗入性注浆为主。利用注浆设备将配制好的水泥浆液通过注浆管注入沉陷的路基或台（墙）背填料，浆液在压力作用下渗入填土的孔隙中。与土体的土粒骨架产生固化反应，使路基或台（墙）背填土的密实度进一步提高。减少填土与台（墙）之间的刚度差，消除填土的继续沉降。注浆孔平面按梅花形均匀分布。钻孔深度可根据填土的高度及现场实际填料的密实度、压实度进行确定；注浆的顺序是先注边缘孔，后中间孔，同排注浆，孔实行跳隔（至少两孔）施工；施工边孔时。应注意观察路基或构造物的稳定。浆液选用水灰比（重量）应为水：水泥=0.5-0.9：1，所用的水泥采用42.5R 普通硅酸盐水泥：为使注浆流畅，注浆孔应至少长出注浆管25cm；注浆管与注浆孔间孔隙必须用水泥封堵，封堵长度不小于30cm，待封堵孔隙水泥终凝后才可注浆。
（2）高压旋喷桩法。鉴于本工程的水质条件，一些地段受软土地基的影响，个别路段产生了侧向滑移，不少路段产生了沉降变形，路面产生了裂缝。整治这样的软土地基，要解决地基稳定及路基沉降问题，还要保证路堤不被损坏，综合分析比较、论证，选用高压旋喷桩的处理方法。此法施工前须挖除原路面结构层，利用高压旋喷的返浆作为路床的顶部，以增加路基的整体强度。高压旋喷桩的设计桩径为0.5m，设计桩长一般从路基顶至软土层以下的持力层，桩距分别为1.4m、1.5m，桩位在平面上呈梅花形布置。这种方法主要应用在新建公路地基加固上，在既有公路上对路基进行加固由于工艺和设备均较复杂在国内甚少应用。国外采用这种方法进行路基加固时，均是将加固机具、注浆泵、动力及配套设备安装在车上，车边行进边对病害地段进行加固，加固完成后路基内沿深度形成纵向连续的树根桩，路基表面形成柔性封闭层，以达到提高路基承载力和防止地表水渗入的目的。
四、结束语
文章分析路基沉陷的主要原因，以及其重点预防方案。诚然，施工前及早考虑众多因素，对整个工程施工有着重大的实践意义。山区公路一般为高填方或半填半挖路段，在施工过程由于受压实条件的制约，路基后期沉降不可避免。文章探讨了山区公路高填土路基的沉陷状况及沉陷病害的原因，并提出了处理沉陷病害的措施。
关键词：公路路基；沉陷原因；处理措施
中图分类号： U416.1 文献标识码： A 文章编号：
一、 路基沉陷的原因分析
1．1 路基沉陷
路基沉陷的原因，有以下几点：
（1） 路基填筑高度较高，在施工中未按要求进行压实而发生沉陷。
（2） 路基在坡度陡于1：5 的坡度上填筑路基，由于基底处理不彻底而造成路基下陷。
（3） 桥涵通道等构筑物与路基衔接处由于所用材料不当或未能充分压实，造成路基下沉。有时由于沉降值较大，即使在桥头增加了桥头搭板也不能完全解决桥头跳车的不良问题。
（4） 由于公路施工周期短，为了赶工期，在路基施工中土壤含水量较大，地下水位较高，可利用的土方很少，许多都是在水中捞泥进行晾晒，然后填筑路基，施工时为了赶进度，往往就缩短了土的晾晒时间，路基中含水量大于最佳含水量，填上无法达到压实要求。
1．2 纵向裂缝
（1） 对于改进扩建的公路，山区丘陵区的半填半挖路基，在其交界处未按规范要求开挖台阶，并且未分层压实，在交界处将易产生纵向裂缝。
（2） 在路基施工中，由于放样错误等原因，使路基填筑宽度不够，在路基填到一定高度后，经检查才发现填土不够宽，或中线发生偏移，然后进行镶边，而镶边未按规范要求从下到上分台阶分层压实，竣工后产生纵向裂缝。
（3） 在路基施工中，为了保证压实的有效宽度，每侧填筑时一般要宽出30~50cm 进行压实，而在实际工作中，有些单位在填筑过程中压实不到位的，这样在路基边缘地带形成了一个松软区，竣工后，由于路基沉降在边缘处形成一条纵向裂缝，同时也影响边坡稳定性。在路基施工中免不了要遇见路基经过一些软弱地基地带，在软弱地带处理过程中，有的单位投机取巧，在清淤过程中，清淤不到位，或在软基清挖时，在边上还有1m 左右宽度内未清净，甚至将堆放的淤泥未清除外运，直接用做路基土填筑，致使路基边缘下沉，造成纵向裂缝。
二、高填土路基的沉陷原因
高填土路基施工完工后，随着时间的延长与载荷的作用，路基在垂直方向上常会产生较大的变形和沉陷。从反映在路面上的结果看，沉陷有不均匀下沉、局部沉陷、整体下沉三种类型；从路基沉陷的产生部位分有路基沉陷和地基沉陷两类。高填土路基沉陷有时并不单单是沉陷一种，常常在沉陷的同时，要伴随着路基横纵向开裂或边坡滑动。关于其沉陷原因，大体可分为：
（1）地质原因：原地基承载力差、土质天然密实度低，加压时具有较大变形和可压缩性，在互通工程中，其承载力一般为5O～lOOkPa，部分在100～150kPa 之间，冲积层土的天然密实度一般为1.45～1.5 g/cm3。当路基平均填土高为4.Om，填土干密度为1.75 cm。地表层单位应力为70kPa，如果考虑基层、面层结构，其干密度加权值还要大些。按地表承载力为lOOkPa、干密度1.75g/cm3。换算允许填土高度约为5.7m。由于沿线立交桥、涵洞的控制，实际上每条公路的路基填土高度大于5.7m 的路段，约占总长度的20％左右，再加上车辆的换算荷载，使约22％～25％的路基外加荷载大于相应地段的地基承载力。可以认为那些地基承载力小于设计承载力值的地基为软弱地基。而在路基施工前，由于种种原因，对地基承载力探测不详尽，也未对地基承载力不够的路段进行验算和综合处理，仅对沟渠、坑塘、淤泥层等软弱地基进行了一些处理。导致路基和路面完成后，局部位置和路基仍未稳定，发生不均匀沉降，从而导致路面的损坏。
（2）设计原因：当公路路线设计有高填方路基时，需对高路基进行稳定性验算和沉降计算，如验算和计算所需的地质条件、土工实验资料等不能真实反映现场情况时，就会造成设计的不合理，从而产生路基病害。
（3）施工原因：如果路基填料土质差，填料中混进了种植土、腐殖土或泥沼土等劣质土，这类土壤中有机物含量多、抗水性差、强度低，那么路基将出现塑性变形或沉陷破坏。
三、处理沉陷病害的措施
该路线长度8.716Km。路线经过区域所处地质构造单元属中朝准地台燕山沉降带西段，主要由太古界崇礼群变质岩系组成基底，中元古界以来的地层构成盖层。构造形迹以开阔褶皱及高角度断层为主；新生代则以垂直升降运动为主。该盆地就是沿东西向断裂所形成的构造盆地。其水文条件为：所经过的河流均为季节性河流，其特点是平时无水或流量较小，雨季流量增加，汛期河水瀑涨，来势凶猛，历时短并带有大量泥砂，具有很大的危害性。
3．1 沉陷病害治理方案
（1）注浆加固方案。注浆法是通过钻孔和利用注浆设备，运用液压、气压或电化学原理。通过注浆管将浆液分层均匀地注入地层中，浆液以填充、渗透和挤密等方式排出土颗粒间裂隙中的水分和空气。并占据土颗粒间的空间，使路基孔隙比减少，强度提高。经过一段时间水泥凝结后，浆液将原来松散的土颗粒或裂隙胶结成一个整体。形成一个强度大、防水性能高和化学稳定性好的结合体，从而达到加固路基的目的。其机理主要有渗入性注浆、劈裂注浆和压密注浆三种。注浆法加固台（墙）背填土是渗入性注浆为主。利用注浆设备将配制好的水泥浆液通过注浆管注入沉陷的路基或台（墙）背填料，浆液在压力作用下渗入填土的孔隙中。与土体的土粒骨架产生固化反应，使路基或台（墙）背填土的密实度进一步提高。减少填土与台（墙）之间的刚度差，消除填土的继续沉降。注浆孔平面按梅花形均匀分布。钻孔深度可根据填土的高度及现场实际填料的密实度、压实度进行确定；注浆的顺序是先注边缘孔，后中间孔，同排注浆，孔实行跳隔（至少两孔）施工；施工边孔时。应注意观察路基或构造物的稳定。浆液选用水灰比（重量）应为水：水泥=0.5-0.9：1，所用的水泥采用42.5R 普通硅酸盐水泥：为使注浆流畅，注浆孔应至少长出注浆管25cm；注浆管与注浆孔间孔隙必须用水泥封堵，封堵长度不小于30cm，待封堵孔隙水泥终凝后才可注浆。
（2）高压旋喷桩法。鉴于本工程的水质条件，一些地段受软土地基的影响，个别路段产生了侧向滑移，不少路段产生了沉降变形，路面产生了裂缝。整治这样的软土地基，要解决地基稳定及路基沉降问题，还要保证路堤不被损坏，综合分析比较、论证，选用高压旋喷桩的处理方法。此法施工前须挖除原路面结构层，利用高压旋喷的返浆作为路床的顶部，以增加路基的整体强度。高压旋喷桩的设计桩径为0.5m，设计桩长一般从路基顶至软土层以下的持力层，桩距分别为1.4m、1.5m，桩位在平面上呈梅花形布置。这种方法主要应用在新建公路地基加固上，在既有公路上对路基进行加固由于工艺和设备均较复杂在国内甚少应用。国外采用这种方法进行路基加固时，均是将加固机具、注浆泵、动力及配套设备安装在车上，车边行进边对病害地段进行加固，加固完成后路基内沿深度形成纵向连续的树根桩，路基表面形成柔性封闭层，以达到提高路基承载力和防止地表水渗入的目的。
四、结束语
文章分析路基沉陷的主要原因，以及其重点预防方案。诚然，施工前及早考虑众多因素，对整个工程施工有着重大的实践意义。山区公路一般为高填方或半填半挖路段，在施工过程由于受压实条件的制约，路基后期沉降不可避免。文章探讨了山区公路高填土路基的沉陷状况及沉陷病害的原因，并提出了处理沉陷病害的措施。