公路工程评职论文路基下沉与施工控制方法

　　摘要：随着时间的延长和汽车重复荷载的作用，常出现路基的整体下沉或局部沉降，特别是在填挖方过渡段和路桥过渡段，路基下沉尤为突出。本文分析了高填方路基下沉的原因，针对预防处理措施进行了探讨。

　　关键词：高填方路基,下沉,防治措施

　　路基和路面工程是一种线形工程，有的公路延续数十公里至数百公里。由于公路沿线地形起伏，地质、地貌、气象特征多变，因此路基和路面工程具有复杂多变的特点。路基和路面工程还具有工程数量大和造价高的特点。路基工程造价约占公路工程总造价的20%～50%，路面工程造价一般占公路工程总造价的30%左右。现代化的公路运输，既要求公路能全天候通行车辆，又要求车辆能以一定的速度，安全、舒适、经济的运行。因此，精心设计，精心施工，使路基能长期具备良好的使用性能，对节约投资，提高运输效益，具有十分重要的意义。

　　1高填方路基下沉的原因

　　1.1路基设计不合理

　　高填方路基段应严格的按照《规范》要求认真作特殊设计，进行稳定性验算和沉降计算。如果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，就会造成设计的不合理，在施工过程中或完工后，高填方路基将会有较大的整体下沉或局部沉陷，以致影响公路的正常使用。

　　1.2施工工艺不当

　　高填方路堤施工工艺复杂、涉及因素多，任一个环节处理不当都可能埋下质量隐患造成路基后期病害的产生。

　　1)填料不合格

　　高填方路基应严格控制用料质量，在取土场的选择和挖土取土过程中应严格要求，避免非适用材料的混杂。种植土、腐殖土或泥沼土等劣质土中有机物含量多、抗水性差、强度低。如果路基填料中混入了这些土，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，用作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。

　　2)填筑工艺不当

　　高填方路基的填料在分层填筑时，应严格按照《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压遍数压实，压实度也达不到《规范》规定的要求。这样施工的路基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。同时，施工中最好是整幅分层填筑，但有的路段受现场实际条件的限制，必须沿纵向分幅、分层填筑。这样一来，对高填方路基的填筑就应严格控制。纵向接缝处应按照要求做好搭接台阶，施工过程中坚决杜绝垂直或无搭接填筑，每一层都应有台阶作搭接处理。对于半填半挖路段也是同样的要求，必须在山坡上按要求从填方坡脚向上挖成向内倾斜的台阶。

　　3)压实工艺不当

　　在高填方路基施工中，应制定科学合理的压实工艺，并按要求配备相应的整平碾压机具按规范进行操作。众所周知，含水量的控制直接影响到压实度的效果，因此在施工过程中应严格控制填料的实际含水量在最佳含水量±2%范围左右。未按要求的压实工艺进行碾压、路基的压实强度不均匀、压实度达不到规定要求，将会导致高填方路段产生较大的沉降变形和整个路堤的不均匀沉降。

　　2高填方路基下沉的防治措施

　　2.1 换填土法

　　采用这种方法主要是针对填料不符合要求而引起的路基下沉，其下沉面积不大、深度不深。这种方法比较经济，操作也比较方便快捷。此法是将原路基出现病害部分的填料挖除，把扰动的浮土清理干净，整平碾压达到压实度要求后，用符合规范要求的填料回填。换填时挖补面积要扩大，且每层挖成台阶状，由下往上，逐层整平碾压，压实度要求高出原路基压实度1～2个百分点。

　　2.2 灌浆法

　　如果路基下沉的面积很大、深度很深，最好是采用灌浆法。灌浆法是利用液压、气压或电化学原理，对路基下沉部分钻孔，孔深应穿透薄弱层。然后通过注浆管将浆液均匀地注入地层中，浆液以充填、渗透和挤压等方式灌入填料的空隙，经人工控制一定的时间后，浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体，形成一个结构新、强度大、防水性能高和化学性能稳定的“结石体”，可以完全防止或减弱路基的下沉。

　　由于浆液的扩散能力和灌浆压力的大小密切相关，所以不同填料及形态的路基，采用的灌浆压力主要取决于路基的密实度、强度、初始压力、钻孔深度、灌浆位置及操作规程等因素。而这些因素又很难准确预知，因而必须通过现场试验来确定。水泥浆液在不同地质和不同灌浆压力条件下，在地下流动的形式不同，当灌浆压力较低时，路基填料渗透性较好，水泥浆在中等浓度的情况下以渗流的方式渗人路基土的孔隙，这时认为路基原结构未受扰动和破坏，灌浆量及浆液扩散半径常用线性渗流理论求解;当压力逐渐加大，浆液的流动由线性变为紊流，在紊流条件下的灌浆量与浆液扩散半径常用紊流理论求解。上述两种情况总体上称为渗流注浆法，压力控制在0.5-1.5MPa，适用于碎石土、砂砾土填料的路基。对于粘性土填筑的路基由于其渗透性很小，通过渗入灌浆法难以奏效。当灌浆压力提高到一定程度时，会发现单位时间内注浆量明显上升，实际上粘性土路基已在注浆周围发生径向劈裂，浆液沿裂隙流人土体，并将土体切割成不规则的块体，在块体之间形成互相穿插的胶状水泥结石，粘性土又受到充填浆液时的压缩，形成一种复合型岩土，从而提高了路基的强度和刚度。这种方式称为劈开式或胀裂式灌浆，注浆压力范围为1.5～4.0MPa。

　　灌浆法施工程序如下：

　　1)布孔：根据原路基施工时的原始记录，估算路基孔隙率，通过试验测定灌浆量，然后确定钻孔数量。如果需要全幅灌浆，应采用等距离梅花形方格网布孔，中间孔浅，边缘孔较深。孔距一般以2.0～2.5m为宜。

　　2)钻孔：为确保原路基不受损坏，成孔的孔径应尽量小，且必须采用于钻法，严禁加水，否则路堤受水浸泡，路基原结构受到破坏，造成不必要的经济损失，还将给注浆带来不必要的麻烦。钻孔深度视路基高度和路基填料阶情况而定。

　　3)下注浆管：首先选取适当的注浆管，注浆管底部预留20～30cm空隙，确保浆液的灌注流畅。钻子L口要密封，一般用木塞填充膨胀水泥的方法，以保证浆液不从钻孔口溢出。

　　4)注浆：灌浆的主要内容是灌浆压力、浆液浓度和操作规程。灌浆压力是保证灌浆质量的重要因素。如果压力过小，浆液流不到预计范围内，扩散范围小易形成空白区;如果压力过大，则会损坏原路基结构，顶破路面或冲垮边坡，以致使浆液沿路基薄弱部位冲出路基，达不到灌注的目的。因此，注浆压力应通过现场试验而定。

　　2.3布设土工格栅法

　　有的高填方路段路基下沉不明显，只是在路面上出现了纵向的开裂，经过一段时间的观察，发现路面标高变化很小，可采用这种方法。此法只是将裂缝两侧的沥青路面用切割机对称切除(宽度以1.0～2.0m为宜)，铺设玻纤土工格栅，用钢钉固定，最后恢复沥青路面，这种处理措施既经济又方便，比较实用。

　　3结束语

　　公路路基的强度和稳定性很大程度取决于路基填料的性质及其压实的程度。从现有条件出发，改进填土要求和压实条件是保证路基质量最有效和经济的方法。大量试验和工程实践证明，路基压实后，其整体性、稳定性、塑性变形、隔温性能等均能得到良好的改善。如能在压实过程中采用合理的材料和设备，严格技术管理亦能有效的防治高填方路段的病害产生。

　　参考文献：

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　　[2]董秀梅。公路路基施工技术[J]。机械管理开发，2006，(3)

　　[3]王艳玲。浅谈公路路基施工方面的技术操作[J]。中小企业管理与科技(上半月)，2008，(4)

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