王 浩

(黑龍江省高速公路建設(shè)局)

1 路基沉降的影響因素

1.1 影響沉降穩(wěn)定的自然因素

(1)地形:地形不僅影響路線的選定與線性設(shè)計(jì)，也影響到路基設(shè)計(jì)。平原、丘陵、山嶺各區(qū)地勢(shì)不同，各區(qū)的水和溫度的情況也不相同。

(2)氣候:氣候條件，如氣溫、降水、濕度、冰凍深度、日照、年蒸發(fā)量、風(fēng)向和風(fēng)力等，都影響路基水溫情況。

(3)水文地質(zhì):水文條件是指地面徑流、河流洪水位、常水位及其排泄條件、有無(wú)積水和積水期的長(zhǎng)短以及河岸的沖刷和淤積情況等。水文地質(zhì)條件指地下水位、地下水位移動(dòng)情況、有無(wú)泉水、層間水等。所有這些，都會(huì)影響路基的穩(wěn)定性，如處理不當(dāng)，往往會(huì)導(dǎo)致路基出現(xiàn)各種病害。

(4)土的類別:砂礫、砂性土、亞砂土、粉性土、粘土等不同類別的路基填土，其土工性質(zhì)直接影響填筑路基的穩(wěn)定性。

(5)地質(zhì)條件:沿線的地質(zhì)條件，如巖石種類及風(fēng)化程度、巖層走向、傾向和傾角、層理、厚度、節(jié)理發(fā)育程度，以及有無(wú)斷層、不良地質(zhì)現(xiàn)象等，都對(duì)路基穩(wěn)定性有一定的影響。

(6)植物覆蓋:植物覆蓋層能夠減緩地面水流速，調(diào)節(jié)表層土的水溫狀況，植物根系深入土層，在一定程度上對(duì)表層土起到固結(jié)的作用，從而在一定程度上影響路基水溫情況的改變。

1.2 影響沉降穩(wěn)定的人為因素

(1)荷載作用:作用于路基的荷載由路面路基的自重和汽車的輪重。隨著交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，交通量的逐年增長(zhǎng)，重型車輛以及超載車輛的反復(fù)作用，都會(huì)在很大程度上影響路基的穩(wěn)定性。

(2)施工方法:正確的施工方法也是保證路基穩(wěn)定性的重要因素。就土質(zhì)路基而言，既要選擇良好的土填筑路基，同時(shí)還要選用正確的填筑方法和合適的施工機(jī)械。

(3)養(yǎng)護(hù)措施:養(yǎng)護(hù)措施包括一般措施及在設(shè)計(jì)、施工中未及時(shí)采用而在養(yǎng)護(hù)中加以補(bǔ)充的改善措施。通過(guò)以及養(yǎng)護(hù)可以保證路基在使用期限內(nèi)具有較高的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

2 路基沉降控制措施

2.1 加強(qiáng)地質(zhì)勘測(cè)，全面系統(tǒng)了解地基條件

地基沉降是路基沉降的主要部分，一定程度上，控制了地基沉降就控制了路基沉降。地基沉降是地基土固結(jié)壓縮產(chǎn)生的變形，除與路堤填高和路基斷面形式有關(guān)外，地基條件是影響地基沉降的最主要因素。因此，全面系統(tǒng)研究地基條件是控制地基沉降的前提。為此，在原設(shè)計(jì)地質(zhì)勘測(cè)的基礎(chǔ)上，全面分析地基條件，對(duì)其中地質(zhì)條件資料不全或較特殊的地段，采取加密勘測(cè)和擴(kuò)大勘測(cè)范圍。

2.2 開展全方位科學(xué)研究，優(yōu)化和細(xì)化設(shè)計(jì)

(1)地基沉降控制。

地基處理是控制地基工后沉降最直接有效的方法。加固處理方法，除最基本的地基重型碾壓外，根據(jù)地基的情況，可采用深層攪拌樁、CFG樁、強(qiáng)夯處理和堆載預(yù)壓等方案來(lái)減少地基總沉降，加快地基的沉降速度，以滿足路面鋪設(shè)所要求路基沉降及不均勻沉降的要求。

①CFG樁或深層攪拌樁。在施工開始前，選擇合適的場(chǎng)地進(jìn)行試樁，研究不同設(shè)計(jì)方案(如樁強(qiáng)度、樁徑、間距等)和施工工藝對(duì)地基效果的影響，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)荷載試驗(yàn)及沉降觀測(cè)，驗(yàn)證地基處理方案的可靠性，評(píng)價(jià)處理后地基工后沉降，并總結(jié)出系統(tǒng)的施工工藝指南。

②強(qiáng)夯處理。強(qiáng)夯處理利用落錘沖擊壓密地基土體，達(dá)到提高地基土的承載力，降低地基壓縮性的目的。強(qiáng)夯法加固深度因土種類而異，按照設(shè)計(jì)錘重、單擊夯擊能計(jì)算加固影響深度。由于影響加固深度因素很多，強(qiáng)夯加固地基土的效果因土種類、強(qiáng)夯處理方式等而異。對(duì)處理后的地基應(yīng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的觀測(cè)和測(cè)試，根據(jù)測(cè)試的變形模量計(jì)算路基沉降量，由此來(lái)確定路基工后沉降是否能夠滿足要求，是否需要加密夯點(diǎn)或增加夯擊次數(shù)。

③堆載預(yù)壓。堆載預(yù)壓目的是為了保證上部荷載作用下路基的沉降達(dá)到路面變形要求。施工中，可以根據(jù)路面類型及交通調(diào)查，對(duì)地基進(jìn)行沉降總分析，確定堆載預(yù)壓高度、時(shí)間，堆載預(yù)壓時(shí)間以路堤表面沉降穩(wěn)定作為卸載的前提，堆載預(yù)壓期將對(duì)路堤面進(jìn)行沉降觀測(cè)。

(2)路堤本體沉降。

路堤本體沉降是指路堤本體在填筑完成以后，路堤在自身重力和交通荷載作用下產(chǎn)生的壓密和側(cè)向變形引起的沉降，這部分沉降因路堤填料、路堤斷面結(jié)構(gòu)形式以及地基條件而不同。

2.3 路基沉降的施工控制措施

(1)觀測(cè)斷面設(shè)置。觀測(cè)斷面縱向間距一般為20～50m，地形地質(zhì)條件變化較大時(shí)和過(guò)渡段適當(dāng)加密至10m。

(2)觀測(cè)測(cè)試項(xiàng)目。以路堤中心沉降觀測(cè)為重點(diǎn)。

①一般土質(zhì)地基地段，每個(gè)觀測(cè)斷面在地面設(shè)剖面沉降儀，在路基面中心及左右兩側(cè)路肩處設(shè)路基觀測(cè)樁，觀測(cè)樁采用鋼釬或混凝土樁。

②軟土及松軟土路基，除按一般地基地段設(shè)置外，根據(jù)地基厚度和填土高度，在邊坡坡 腳外設(shè)置邊樁進(jìn)行水平位移觀測(cè)，分別在距坡腳2m，6～10m處設(shè)置位移邊樁。

(3)測(cè)量的精度及頻度。測(cè)量精度一般應(yīng)達(dá)到二級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)(特別是在路堤基床底層填筑完成后)。測(cè)量頻度:在路堤填筑期間，應(yīng)每天觀測(cè)一次，各種原因暫時(shí)停工期間，每2d測(cè)試1次。施工完成后，前15d內(nèi)每2d觀測(cè)1次，以后每周觀測(cè)1次。

(4)動(dòng)態(tài)分析與沉降預(yù)測(cè)。施工期間，對(duì)沉降觀測(cè)資料及時(shí)整理分析，根據(jù)沉降和側(cè)向變 形的速率指導(dǎo)路堤填筑施工，若變形的速率過(guò)大，則調(diào)整路堤填土速率。

3 結(jié)束語(yǔ)

分析了高速公路路基沉降的諸多原因，并同時(shí)提出了項(xiàng)目不同階段控制其產(chǎn)生的各種措施，為相關(guān)項(xiàng)目今后解決高速公路路基沉降在設(shè)計(jì)和施工上提供了參考。

[1] 公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D30 2004)[S].

[2] 公路路基施工技術(shù)規(guī)范(JTJ 03395)[S].

[3] 趙新華.高等級(jí)公路路基沉降觀測(cè)實(shí)踐總結(jié)[J].山西建筑，2007，33(16):362-363.

[4] 孫良倩.高速公路路基沉降觀測(cè)[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2009，(4):24-25.

[5] 姚甫昌，王冰，王世琪.對(duì)路基沉降觀測(cè)方法及觀測(cè)成果的分析[J].湖北農(nóng)機(jī)化，2005，(6):18-19.