摘要：隨著時(shí)間的延長(zhǎng)和汽車重復(fù)荷載的作用，常出現(xiàn)路基的整體下沉或局部沉降，特別是在填挖方過(guò)渡段和路橋過(guò)渡段，路基下沉尤為突出。本文分析了高填方路基下沉的原因，針對(duì)預(yù)防處理措施進(jìn)行了探討。

　　關(guān)鍵詞：高填方路基,下沉,防治措施

　　路基和路面工程是一種線形工程，有的公路延續(xù)數(shù)十公里至數(shù)百公里。由于公路沿線地形起伏，地質(zhì)、地貌、氣象特征多變，因此路基和路面工程具有復(fù)雜多變的特點(diǎn)。路基和路面工程還具有工程數(shù)量大和造價(jià)高的特點(diǎn)。路基工程造價(jià)約占公路工程總造價(jià)的20%～50%，路面工程造價(jià)一般占公路工程總造價(jià)的30%左右。現(xiàn)代化的公路運(yùn)輸，既要求公路能全天候通行車輛，又要求車輛能以一定的速度，安全、舒適、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。因此，精心設(shè)計(jì)，精心施工，使路基能長(zhǎng)期具備良好的使用性能，對(duì)節(jié)約投資，提高運(yùn)輸效益，具有十分重要的意義。

　　1高填方路基下沉的原因

　　1.1路基設(shè)計(jì)不合理

　　高填方路基段應(yīng)嚴(yán)格的按照《規(guī)范》要求認(rèn)真作特殊設(shè)計(jì)，進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算和沉降計(jì)算。如果驗(yàn)算和計(jì)算所需的地質(zhì)條件、土工實(shí)驗(yàn)資料等不能真實(shí)反映現(xiàn)場(chǎng)情況，就會(huì)造成設(shè)計(jì)的不合理，在施工過(guò)程中或完工后，高填方路基將會(huì)有較大的整體下沉或局部沉陷，以致影響公路的正常使用。

　　1.2施工工藝不當(dāng)

　　高填方路堤施工工藝復(fù)雜、涉及因素多，任一個(gè)環(huán)節(jié)處理不當(dāng)都可能埋下質(zhì)量隱患造成路基后期病害的產(chǎn)生。

　　1)填料不合格

　　高填方路基應(yīng)嚴(yán)格控制用料質(zhì)量，在取土場(chǎng)的選擇和挖土取土過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格要求，避免非適用材料的混雜。種植土、腐殖土或泥沼土等劣質(zhì)土中有機(jī)物含量多、抗水性差、強(qiáng)度低。如果路基填料中混入了這些土，路堤將出現(xiàn)塑性變形或沉陷破壞。尤其是膨脹土，遇水膨脹軟化、風(fēng)化收縮開(kāi)裂、固體穩(wěn)定性差，用作填料時(shí)隨著土壤中水分的揮發(fā)，收縮開(kāi)裂尤為嚴(yán)重，對(duì)路堤的整體結(jié)構(gòu)危害極大。

　　2)填筑工藝不當(dāng)

　　高填方路基的填料在分層填筑時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照《施工規(guī)范》要求的厚度進(jìn)行鋪筑。如果隨意將鋪筑厚度加厚，即使壓實(shí)機(jī)具按規(guī)定的碾壓遍數(shù)壓實(shí)，壓實(shí)度也達(dá)不到《規(guī)范》規(guī)定的要求。這樣施工的路基當(dāng)填筑到路基設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，必然產(chǎn)生累計(jì)的沉降變形，在重復(fù)載荷與填料自重作用下產(chǎn)生沉陷。同時(shí)，施工中最好是整幅分層填筑，但有的路段受現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件的限制，必須沿縱向分幅、分層填筑。這樣一來(lái)，對(duì)高填方路基的填筑就應(yīng)嚴(yán)格控制。縱向接縫處應(yīng)按照要求做好搭接臺(tái)階，施工過(guò)程中堅(jiān)決杜絕垂直或無(wú)搭接填筑，每一層都應(yīng)有臺(tái)階作搭接處理。對(duì)于半填半挖路段也是同樣的要求，必須在山坡上按要求從填方坡腳向上挖成向內(nèi)傾斜的臺(tái)階。

　　3)壓實(shí)工藝不當(dāng)

　　在高填方路基施工中，應(yīng)制定科學(xué)合理的壓實(shí)工藝，并按要求配備相應(yīng)的整平碾壓機(jī)具按規(guī)范進(jìn)行操作。眾所周知，含水量的控制直接影響到壓實(shí)度的效果，因此在施工過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制填料的實(shí)際含水量在最佳含水量±2%范圍左右。未按要求的壓實(shí)工藝進(jìn)行碾壓、路基的壓實(shí)強(qiáng)度不均勻、壓實(shí)度達(dá)不到規(guī)定要求，將會(huì)導(dǎo)致高填方路段產(chǎn)生較大的沉降變形和整個(gè)路堤的不均勻沉降。

　　2高填方路基下沉的防治措施

　　2.1 換填土法

　　采用這種方法主要是針對(duì)填料不符合要求而引起的路基下沉，其下沉面積不大、深度不深。這種方法比較經(jīng)濟(jì)，操作也比較方便快捷。此法是將原路基出現(xiàn)病害部分的填料挖除，把擾動(dòng)的浮土清理干凈，整平碾壓達(dá)到壓實(shí)度要求后，用符合規(guī)范要求的填料回填。換填時(shí)挖補(bǔ)面積要擴(kuò)大，且每層挖成臺(tái)階狀，由下往上，逐層整平碾壓，壓實(shí)度要求高出原路基壓實(shí)度1～2個(gè)百分點(diǎn)。

　　2.2 灌漿法

　　如果路基下沉的面積很大、深度很深，最好是采用灌漿法。灌漿法是利用液壓、氣壓或電化學(xué)原理，對(duì)路基下沉部分鉆孔，孔深應(yīng)穿透薄弱層。然后通過(guò)注漿管將漿液均勻地注入地層中，漿液以充填、滲透和擠壓等方式灌入填料的空隙，經(jīng)人工控制一定的時(shí)間后，漿液將原來(lái)松散的土粒或裂隙膠結(jié)成一個(gè)整體，形成一個(gè)結(jié)構(gòu)新、強(qiáng)度大、防水性能高和化學(xué)性能穩(wěn)定的“結(jié)石體”，可以完全防止或減弱路基的下沉。

　　由于漿液的擴(kuò)散能力和灌漿壓力的大小密切相關(guān)，所以不同填料及形態(tài)的路基，采用的灌漿壓力主要取決于路基的密實(shí)度、強(qiáng)度、初始?jí)毫Α@孔深度、灌漿位置及操作規(guī)程等因素。而這些因素又很難準(zhǔn)確預(yù)知，因而必須通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)來(lái)確定。水泥漿液在不同地質(zhì)和不同灌漿壓力條件下，在地下流動(dòng)的形式不同，當(dāng)灌漿壓力較低時(shí)，路基填料滲透性較好，水泥漿在中等濃度的情況下以滲流的方式滲人路基土的孔隙，這時(shí)認(rèn)為路基原結(jié)構(gòu)未受擾動(dòng)和破壞，灌漿量及漿液擴(kuò)散半徑常用線性滲流理論求解;當(dāng)壓力逐漸加大，漿液的流動(dòng)由線性變?yōu)槲闪鳎谖闪鳁l件下的灌漿量與漿液擴(kuò)散半徑常用紊流理論求解。上述兩種情況總體上稱為滲流注漿法，壓力控制在0.5-1.5MPa，適用于碎石土、砂礫土填料的路基。對(duì)于粘性土填筑的路基由于其滲透性很小，通過(guò)滲入灌漿法難以奏效。當(dāng)灌漿壓力提高到一定程度時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)單位時(shí)間內(nèi)注漿量明顯上升，實(shí)際上粘性土路基已在注漿周圍發(fā)生徑向劈裂，漿液沿裂隙流人土體，并將土體切割成不規(guī)則的塊體，在塊體之間形成互相穿插的膠狀水泥結(jié)石，粘性土又受到充填漿液時(shí)的壓縮，形成一種復(fù)合型巖土，從而提高了路基的強(qiáng)度和剛度。這種方式稱為劈開(kāi)式或脹裂式灌漿，注漿壓力范圍為1.5～4.0MPa。

　　灌漿法施工程序如下：

　　1)布孔：根據(jù)原路基施工時(shí)的原始記錄，估算路基孔隙率，通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定灌漿量，然后確定鉆孔數(shù)量。如果需要全幅灌漿，應(yīng)采用等距離梅花形方格網(wǎng)布孔，中間孔淺，邊緣孔較深。孔距一般以2.0～2.5m為宜。

　　2)鉆孔：為確保原路基不受損壞，成孔的孔徑應(yīng)盡量小，且必須采用于鉆法，嚴(yán)禁加水，否則路堤受水浸泡，路基原結(jié)構(gòu)受到破壞，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失，還將給注漿帶來(lái)不必要的麻煩。鉆孔深度視路基高度和路基填料階情況而定。

　　3)下注漿管：首先選取適當(dāng)?shù)淖{管，注漿管底部預(yù)留20～30cm空隙，確保漿液的灌注流暢。鉆子L口要密封，一般用木塞填充膨脹水泥的方法，以保證漿液不從鉆孔口溢出。

　　4)注漿：灌漿的主要內(nèi)容是灌漿壓力、漿液濃度和操作規(guī)程。灌漿壓力是保證灌漿質(zhì)量的重要因素。如果壓力過(guò)小，漿液流不到預(yù)計(jì)范圍內(nèi)，擴(kuò)散范圍小易形成空白區(qū);如果壓力過(guò)大，則會(huì)損壞原路基結(jié)構(gòu)，頂破路面或沖垮邊坡，以致使?jié){液沿路基薄弱部位沖出路基，達(dá)不到灌注的目的。因此，注漿壓力應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)而定。

　　2.3布設(shè)土工格柵法

　　有的高填方路段路基下沉不明顯，只是在路面上出現(xiàn)了縱向的開(kāi)裂，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的觀察，發(fā)現(xiàn)路面標(biāo)高變化很小，可采用這種方法。此法只是將裂縫兩側(cè)的瀝青路面用切割機(jī)對(duì)稱切除(寬度以1.0～2.0m為宜)，鋪設(shè)玻纖土工格柵，用鋼釘固定，最后恢復(fù)瀝青路面，這種處理措施既經(jīng)濟(jì)又方便，比較實(shí)用。

　　3結(jié)束語(yǔ)

　　公路路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性很大程度取決于路基填料的性質(zhì)及其壓實(shí)的程度。從現(xiàn)有條件出發(fā)，改進(jìn)填土要求和壓實(shí)條件是保證路基質(zhì)量最有效和經(jīng)濟(jì)的方法。大量試驗(yàn)和工程實(shí)踐證明，路基壓實(shí)后，其整體性、穩(wěn)定性、塑性變形、隔溫性能等均能得到良好的改善。如能在壓實(shí)過(guò)程中采用合理的材料和設(shè)備，嚴(yán)格技術(shù)管理亦能有效的防治高填方路段的病害產(chǎn)生。

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