公路高填方路基沉降原因分析、勘察重点以及处置措施

时间：2024-07-28

蓝皓

(绵阳市川交公路规划勘察设计有限公司，四川绵阳 621000)

蓝皓

(绵阳市川交公路规划勘察设计有限公司，四川绵阳 621000)

路工程建设已成为经济发展中不可或缺的一个因素，一旦公路路基发生沉陷，将会对社会的发展产生严重影响。加强公路路基的勘探管理，并做出充分的处理措施是确保公路工程建设科学、合理、安全、耐用的保证。文章主要结合勘察分析了公路高填方路基沉降原因，并提出了处置措施。

勘察；公路；高填方路基；沉降

引言

公路的路基作为路面基础，受到其自重、公路路面的重量及由路面来传递行车的动载荷，是公路承重的主要结构。公路勘察是工程建设的基本前提，是施工管理的关键，是工程施工质量控制的根本，是公路建设工程发展的关键。如果勘察工作不到位，很容易影响路基的施工质量，进而导致公路高填方路基沉降问题。所以，有效地预防公路工程路基的沉陷就要做好工程勘察工作。

1 公路工程路基勘察概述

要做好公路工程地质勘察，首先需要对勘察的内容作详细地归纳和整理，制定勘察方案，以便对后续勘察提供具体指导。一般来讲，公路工程地质勘察的内容包括工程地质调绘、现场勘探测试、地质资料综合分析、勘察报告的编制等内容。在勘察实践中，地质勘察内容会根据公路是新建还是改建而有所变化。在公路工程地质勘察中，需要对以下内容作详细勘察:（1）现场环境的勘察。对公路所处地带地质环境总体特征进行了解，对是否适合公路建设提出判断，同时还需要对建成后的地质影响做预判。（2）对备选路线的路基进行勘察。包括对路基的稳定性进行判断，并对不良地质等可能影响路基稳定性的因素进行研判。（3）对路基稳定性和质量进行初步检查，对公路工程的天然筑路材料进行调查。这可减少公路施工时的材料运距，从而降低工程成本。

2 公路高填方路基沉降原因

2.1 没有准确计算地基的稳定性

导致高填方路基下沉的主要原因就是设计人员没有对高填方的地质特点进行准确的计算，尤其是对相应的填料等的稳定性没有科学的计算，而是按照传统的设计方案进行，结果导致在使用的过程中，因为负荷导致路基下沉。另外在路基的衔接点，也就是新路与旧路之间的连接处没有做相应的处理，结果导致雨水等渗透，进而造成地基的下沉。

2.2 地质不良，选用填料不当

工程地质不良，选用填料不当，且未作地基土空隙水压观测原地面未彻底处理。高填方路基的基底由于处于低洼地带，因此其被雨水浸泡的时间比较长，这样一来地基的含水量就会增加，与此同时地基就会变得比较软，这样很容易出现地基下沉的问题。另外由于高填基地是用其他填充物垫高的，因此其承载能力相比一般公路要高，因此在进行地基设计时需要充分考虑填充物的重量，但是在实践中经常缺失对填料的合理应用，以及没有对地基做相应的防水处理的。

2.3 地下水处理不当

地下水位过高，未在施工过程中采取降低地下水位的措施，导致路基土体在地下水的交替作用下，使得含水量变化，更为重要的是由毛细管张力引起的负孔隙水压力可以达到相当的数值，再加上水的软化，润滑效应，可以使土体产生沉降变形。施工过程中可能会经历雨期或者冬季。在雨期时未进行雨期施工组织，分段开挖，全面开挖或挖断过长，导致土体被雨水长期浸泡，含水量增大，导致土体抗剪强度降低，引起沉降。在冬季施工时，由于气温过低，导致已开挖土体受冻，形成冻土，融化后承载力急剧下降，压缩性提高，导致地基产生融沉。

3 在公路高填方路基勘察过程中应重点注意内容

3.1 详细查明填方路基工程地质情况

针对公路工程中的高填方路段，我们现场勘察工作要做好的是，查明基层深度地层结构、地基的土层结构以及基岩面横向坡度、地基岩土的物理力学性质和承载力。首先对高填方路堤的地质情况进行科学的勘察，了解其基本的地质结构，然后按照对应的规范进行设计；其次对高填方路堤的上部荷载进行科学的计算，以此确定具体的地基承载能力，以便更好的进行设计；最后对填充材料进行严格的规范，保证材料符合设计的要求。

3.2 查明基底地基持力层地质情况

在地质勘查中，要查明填方路基工程地质问题，客观评价路基存在的危害程度，提出针对性处理方式。在高填、陡坡地段，应该验算好路基，为路基稳定施工提供依据。在进行路堤施工的时候一定要对路堤的表面进行观察，首先确定路堤的具体位置，如果路堤通过耕地时，需要将上部根植土清理掉，保证地基的土质；其次在进行填料之前一定要对地基进行碾压，以此保证路基的硬度，如果采取以上措施均不能满足路堤施工要求，则按照相关的规定进行加固处理，以此保证路堤的质量。此外，在软弱土基上进行高填方路堤施工时，除应对软基进行必要的处理外，从原地面以上1-2m高度范围内不得填筑细粒土，应填筑硬质石料，并用小碎石、石屑等材料嵌缝、整平、压实。在分层填筑时，应按照《施工规范》要求进行，逐层整平碾压，并按规范进行操作。

3.3 查明填方路基地下水工程地质条件

在勘察过程中，需要查明地下水类型、地下水稳定水位，并应采取水样做水质分析。高填方路堤填筑过程，注意防止局部积水；在半填半挖的路段，除应挖成阶梯与填方衔接分层填压外，要挖好载水沟。具体的防水措施就是在施工的过程中要保持表层的干燥，避免其存有积水，另外在施工的过程中也要及时根据当地的气候设置相应的排水系统，以便及时将雨水等排出。

3.4 处理好路堤的衔接处

路拓宽时，需要将路边的杂物清理干净，并且将沿路边坡设计为宽度大于1.0m的台阶，填方分段施工两段交接处，则先填段应留台阶与后填段分层阶梯搭接，搭接长度不小于2m。高填方路堤应严格按设计边坡度填筑，不得贴补帮宽，路堤两侧超填宽度一般控制在30-50cm，逐层填压密实，然后削坡整型。以确保边坡密实；路基亏坡，整修时开台阶，分层填筑压实，严禁贴补，确保路基的整体性和边坡密实。每层填筑上料前要根据设计边坡线实地放出路堤填筑边线。

4 公路高填方路基沉降的处理方法

4.1 固化剂法

当缺乏公路路基换填材料，需求量不大时，可在原料中添加一定量的固化剂作为代替，常见的固化剂有石膏、石灰及水泥，而液体固化剂还有水玻璃，在浅层路基固化时，要把固化剂与土均匀地搭配，再加压、加固。

4.2 填土复填法

填土复填法针对当因填料问题引起路基下沉，可采用此方法，并且此方法经济、操作简单。但是仅限下沉面积不大而且不深的情况。具体的操作方法是 : 将己塌陷公路的填料挖出，以规范要求再重新平整压实，将填料再填回原处。回填时应该注意，挖补面积应该比原先大，要挖成台阶式，逐阶进行回填，并且要比原先压得更实约高出百分之一二左右。

4.3 成桩加固法

粉喷桩法处理软土路基是使用专用机械喷出粉体固化剂后在地基的深处和软土进行强制性搅拌。通过固化剂与软土两者发生一系列的物理和化学性能反应，于原地基内形成刚度和强度较大桩体，与此同时完善桩周围土体的性质，桩体和桩间的土体组成复介地基来共同承受外荷载。采取粉喷桩法对路基进行加固要认真查看路基的病害情况，充分做好粉喷桩工程施工设计。