—鬈锺 ２０１０年第１Ｏ期 科技与生活 工 科学 ３５ 高填土路基沉陷原因分析及防治措施 张敏 （贵州省桥梁工程总公司，贵州贵阳５５０００１） 摘要高填方路基在《公路路基设计规范》（ＪＴＪ１３—９５）（以下简称《规范》）中是以边坡的总高度作为划分界限的，根据《规范》表所 列数值，当边坡总高度大于２０ｍ（土质）和１２ｍ（沙、砾）时，需进行稳定性验算，从这个意义看，２０ｍ和１２ｍ可视为高填方路基与低填方 路基的划分界限。随着山区高速公路的修建，高填方路基不断增多，给公路路基设计与施工提出一些新问题。 关键词高填方；路基；沉陷 中国分类号Ｔｕ 文献标识码Ａ 文章编号１６７３—９６７１一（２０１０）０５２—００３５一Ｏ１ ０前言 随着我国经济高速发展，公路运输需求强劲增长，公路基础设施建 设发生了历史性转变，公路建设得到了和地方各级的高度重 视。特别是高速公路的蓬勃发展，公路运输已经成为运输的主要力量。 在各等级公路中，高速公路以其车速高，行车安全，通行能力大，运 输成本低，货物耗损低成为全国公路发展的首要目标。我国于１９８８年１０ 月建成我国第一条高速公路一沪嘉高速公路之后，修建了大量的高速公 路，从以往的高速公路运营睛况来看，高速公路在短时间内已经显示出 巨大的综合效益，凡有高速公路通过的地方及周边地区，兴起了厂矿企 业，高新技术开发区等经济产业区，为地方的经济建设、发展作出了巨 大的贡献，尤其是那些老区，经济落后的区域由于高速公路的兴 建，使这些地区的经济得到了有力的发展和壮大。本文对刚性路基沉降 的机理因素进行分析，同时提出可行的对策和措施，提高刚性路基使用 耐久性确保公路交通安全。 沉陷或滑动以及产生冻害等。 ２高填土路基沉陷的处治 ２．１换土复填法 将原路基出现病害部分的土挖去，更换新的、符合规范要求的土。 般采用级配较好的砂砾，并且塑性指数满足规范要求的亚粘土为宜。 回填时，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％一２％为宜，如需要时，可 结合土工合成材料进行施工。 一２－２固化剂法 在处理高填上路基的下沉中，如果更换路基填料受到，且填筑 １高填方路基的病害分析 高填方路基施工完工后，随着时间的延长与汽车重复载荷的作用， 常出现路基的整体沉陷或局部沉陷，特别是在填挖方接头处，路基沉 陷尤为突出。高填方路基的稳定不仅与边坡高度有关，也与路基填料性 质、边坡坡度、路基性质、水文状况、路基压实机具和施工方法有关。 造成高填方路基病害的原因主要有以下几方面。 １．１设计不合理 当公路路线设计有高填方路基时，需对高路堤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。 １．２施工不达标 料数量不大时，可在原填料中掺人一定品种与数量的固化剂处理路基病 害。固化剂作为一种特殊的建筑材料，其不同的物理性质和化学组成成 分决定了不同的类别、特点和固化方法，路用材料固化剂从形态上看， 可分为固态和液态两大类；从化学构成上看，可分为主固化剂和助固化 剂两大部分。其中固体粉状固化剂中主固化剂以石灰、石膏、水泥为 主，助固化剂采用高聚物如聚丙烯酞氨、聚丙烯酸或含有活性基因的有 机化合物；液态状固化剂中主固化剂多采用水玻璃，助固化剂则采用各 种无机盐，如碳酸镁、碳酸钙等。前者与土混合加压，适合于表层或浅 层土的固化；后者使用时，采用特殊工艺将浆液注人土中使土固结，适 合于深层土的固结。 ２．３粉喷桩法 路基填筑方面高填方路基的填料在分层填筑时，应按照《施工规 范》要求的厚度进行铺筑。如果随意将铺筑厚度加厚，即使压实机具按 规定的碾乐遍数压实时，压实度也达不到《规范》规定的要求。当填筑 到路基设计标高时，必然产生累计的沉降变形，在重复载荷与填料自重 作用下产生沉陷。在高填方路基施工中，应按要求配备相应的整平碾压 机具并按规范进行操作。未按要求的压实工艺进行碾压，路基的压实强 度不均匀，压实度达不至 规定要求，将会导致高填方路段产生较大的沉 降变形。施工质量方面工程施工中，现场人员的责任心不强、技术管理 力量不够、施工现场混乱，都将使丁程质量降低，造成施Ｔ过程中的隐 患，甚至造成重大的质量事故，危及路基的稳定性。 １．３地质条件差 在不良地质地带、软地基地段填筑的路堤，由于土质松散、密度 小、压缩变形大、承载能力低，当路堤填料不断增加时，原地面土壤 容易发生压缩沉降和挤压移位，地基的压缩变形致使路堤随之沉降或开 裂。 １．４路基填料不合格 如果路堤填料土质差，填料中混进了种植土、腐殖土或泥沼土等劣 质土，由于这类土壤中有机物含量多、抗水性差、强度低，那么，路堤 将出现塑性变形或沉陷破坏。尤其是膨胀土，遇水膨胀软化，风化收缩 开裂，固体稳定性差，用做填料时随着土壤中水分的挥发，收缩开裂尤 为严重，对路堤的整体结构危害极大。 １．５路基排水不良 对于处理１０ｍ以内路基下沉病害，采用粉喷桩加固技术是较为理想 的一种方法。粉喷桩处理软基土是通过专门的机械将粉体固化剂喷出后 在地基深处就地与软土强制搅拌，利用固化剂和软土之间新发生的一 系列物理、化学反应，在原地基中形成强度、刚度较大的桩体，同时 也使桩周土体性质得到改善，桩体与桩间土体形成复合地基共同承担外 荷载。使用粉喷桩加固路基应认真调查路基病害的情况，认真做好粉喷 桩施工的设计（桩径，桩距、固化剂掺入量、桩身强度等），施工中要 严格掌握固化剂掺入量、粉喷桩龄期、土样含水量、混合料搅拌的均匀 性。着重抓好施工中的几个环节：①严格按粉喷桩施工规范施工，严格 掌握钻机的就位、钻进、停钻、提升、停喷、重复的工艺流程。②做 好粉喷桩的质量控制。粉喷桩处理软基属隐蔽工程，通常是昼夜连续施 工，必须做好粉喷桩的质量控制，内容包括桩距、桩位检查，逐桩控制 喷粉量、桩长等。 总之，防治路基沉陷应遵循“因地制宜，合理选择，预防为主，治 养结合”的综合防治原则，在设计、施工填筑材料、压实机具、施工方 法等方面进行严格控制。只有这样才能保证公路平坦、行车舒适，路基 无显著沉陷及跳车现象发生，才能取得防治较好的效果。对路基沉陷这 种病害，首先在设计阶段要做好典型高填土路基、软土路基以及高挡墙 路基等比较产生沉陷的路段进行专项的防治路基沉陷设计，同时在施工 过程中严格控制好质量，加强检测和检验，采用适当的防治方法，路基 沉陷问题是可以预防和防治的。 参考文献 ［１］崔巍，严志．山区公路路基稳定性的研究ｆＪ］．交通科技与经济，２００６（４）：１１—１２． 【２】彭勇．复杂地质条件下边坡稳定性分析Ⅲ．建材与装饰，２００８（７）：３０４—３０５． ［３】金德均，徐国锋．某高速公路滑坡稳定性分析及治理设计【ＪＪ＿公路交通科技（应 用技术版），２００８（１０）：１１５—１ｌ７ １荆改凤．浅谈路基沉陷原因及治理方案ｆＪ］ｌ山西建筑，２００７，３３（３３）：２９６—２９７． 路基排水是把路基工作区的土基含水量降低到一定的范围内。路基 含水量过大、排水不良，会引起土质松软、强度降低、边坡坍塌、堤身
