【摘要】高速公路作為我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)的重要組成部分，其安全性和實(shí)用性是公路工程施工中需要達(dá)到的主要效果。本文通過(guò)對(duì)高速公路軟土路基沉降影響因素進(jìn)行簡(jiǎn)要的探討，旨在為今后高速公路的施工建設(shè)提供可參考的理論依據(jù)，從而降低路基沉降對(duì)公路工程的影響，提升整個(gè)工程的施工質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】高速公路；軟土路基；路基沉降

前言：

改革開(kāi)放以來(lái)，西南地區(qū)云南的經(jīng)濟(jì)也得到了快速的發(fā)展，對(duì)于高速公路的建設(shè)需求也在不斷擴(kuò)大。但在我國(guó)的西南地區(qū)云南，存在部分的高液塑性深厚軟土，這些高液塑性軟土存在壓縮性高、含水量大、透水性差等特點(diǎn)，并不利于高速公路的安全施工。因此，為保證高速公路的安全性與實(shí)用性，嚴(yán)格控制軟土地基的過(guò)量沉降變形成為公路建設(shè)過(guò)程中亟須解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

一、環(huán)境條件對(duì)路基沉降產(chǎn)生的影響

1.地形與地質(zhì)條件

道路工程的實(shí)施需要考慮到施工環(huán)境中地形與地質(zhì)的條件，若原地基存在一些軟弱夾層等不良條件，或是原地基土的性質(zhì)差異相對(duì)較大時(shí)，就需要在施工前對(duì)其進(jìn)行特殊的處理，若缺少這些處理，在今后投入使用時(shí)，地基會(huì)在附加應(yīng)力的作用下產(chǎn)生排水固結(jié)的現(xiàn)象，很容易產(chǎn)生較大的沉降變形。在山區(qū)修建高速公路時(shí)，經(jīng)常會(huì)穿越一些溝谷地帶，在此過(guò)程中會(huì)將導(dǎo)致同一路段面的路基填筑高度有所不同，也會(huì)使路堤自重在同一個(gè)斷面上存在一定的差異，這種差異性的構(gòu)造使路基在不同方向上產(chǎn)生差異性的沉降。

2.水文氣候條件

無(wú)論是雨水還是土壤中的水分、地下水等都是容易造成路基路面損壞的主要因素。若在施工過(guò)程中，路基土中的水含量較大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致路基空隙中的水壓力較大，這一現(xiàn)象的產(chǎn)生會(huì)使路基的沉降量增大，對(duì)道路的使用功能產(chǎn)生一定的影響。此外，降雨過(guò)程中聚集的雨水會(huì)影響路基壓實(shí)的效果，若施工期間正趕上雨季，很容易由于雨水滲入路基內(nèi)部，而導(dǎo)致土體局部軟化，從而容易發(fā)生變形。

二、施工材料和技術(shù)對(duì)路基沉降產(chǎn)生的影響

1.路基填料種類及質(zhì)量的影響

路基在完成填筑之后，會(huì)形成相應(yīng)的附加應(yīng)力，并且這種應(yīng)力的大小與均勻性是影響路基沉降的因素之一。由于路基材料性質(zhì)的不同，會(huì)對(duì)路堤產(chǎn)生不同的附加應(yīng)力，從而使路基的變形量也會(huì)產(chǎn)生一定的差異。此外，路基填料的壓縮性也會(huì)由于種類的不同而不同，若在填土材料中夾雜著腐殖土等劣質(zhì)土，在一定程度上會(huì)破壞路基的整體硬度，在公路投入使用時(shí)，會(huì)由于外在的荷載力，使這些地方容易出現(xiàn)塌陷等情況。

2.路基設(shè)計(jì)的影響

在公路工程設(shè)計(jì)時(shí)需要注意路段的選擇，盡量避免一些不宜施工的不良路段，并要結(jié)合施工的具體環(huán)境、原地基土性質(zhì)、路基填料性質(zhì)等進(jìn)行綜合性分析，從而有利于制定合理的路基沉降控制措施。若在設(shè)計(jì)的過(guò)程中沒(méi)有考慮到工程之外的客觀因素，或在實(shí)施的過(guò)程中沒(méi)有嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案執(zhí)行，都會(huì)影響到路基的施工質(zhì)量。如在路基碾壓的過(guò)程中，隨意增大碾壓的厚度，將會(huì)導(dǎo)致路基的壓實(shí)度達(dá)不到規(guī)范的要求，從而使路基在強(qiáng)荷載作用下產(chǎn)生沉降的現(xiàn)象。

3.路堤高度的影響

在路堤填筑的過(guò)程中，填土高度存在一定的閾值，當(dāng)填土高度低于這個(gè)高度時(shí)，沉降率偏??；當(dāng)填土高度低于閾值時(shí)，沉降速率則會(huì)變大，甚至?xí)?dǎo)致路堤失穩(wěn)。此外，路堤的高度越大，地基所承受的應(yīng)力也就越大，以此產(chǎn)生的沉降量也加大。對(duì)于亞粘土、卵石土等承載能力相對(duì)較低的地基來(lái)說(shuō)，若路堤的高度大于一定高度（通常為12米）時(shí)，沉降量對(duì)于路堤高度的變化較為敏感；對(duì)于一些承載力較高的地基，沉降速率相對(duì)較為穩(wěn)定，且不易發(fā)生變化。所以在路堤高度的設(shè)置上，要保持在一定的閾值上。

4.路堤填料的影響

無(wú)論是路堤的高度還是路堤的材料，都是影響地基附加應(yīng)力大小的主要因素。填料容重的大小直接決定著地基所能承受的荷載大小，且填料變形模量的大小也會(huì)影響路堤沉降量的大小。因此，在設(shè)計(jì)上就應(yīng)該根據(jù)不同地基、不同路堤填料建立合理的有限元模型，利用相關(guān)的有限元軟件分析在不同條件下的沉降量變化，從而確定適合的路堤填料容重，將沉降量控制在最小成程度。

5.施工時(shí)間的影響

由于公路工程大多受到工期的限制，在完成路基施工后，為節(jié)省時(shí)間，便直接進(jìn)行路面施工，因此在路基施工結(jié)束后，固結(jié)沉降的時(shí)間相對(duì)較短。在公路投入使用時(shí)，可能會(huì)由于不同程度的沉降會(huì)對(duì)路面的結(jié)構(gòu)造成不同程度的影響，從而影響公路使用的耐久性。經(jīng)研究表明，對(duì)于同等高度的路基，施工時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)總體的沉降量影響相對(duì)較小，在實(shí)際的施工過(guò)程中應(yīng)該盡量地延長(zhǎng)路基填筑時(shí)間，使路基更好地完成固結(jié)沉降，使工后的施工效果能夠達(dá)到理想狀態(tài)。在路面鋪筑的時(shí)間上，也要進(jìn)行科學(xué)的配置，要等到路基完全穩(wěn)定之后，才能進(jìn)行路面的鋪設(shè)，對(duì)其結(jié)構(gòu)層的合理設(shè)置可以減少路基沉降而導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)的破壞。

三、其它因素對(duì)沉降的影響

1.側(cè)向變形的影響

在剛加載時(shí)，土壤中存在很多孔隙，由于這些孔隙中的空氣與水還不能及時(shí)排出，使土體處于一種彈性且容易變形的狀態(tài)。在受到外在荷載的過(guò)程中，土體的側(cè)向變形會(huì)使沉降量呈線性變化。因此，在施工時(shí)應(yīng)盡量保證路基的壓實(shí)度，減少土壤中的孔隙對(duì)路基整體質(zhì)量造成的影響，從而提升路基的堅(jiān)實(shí)度。

2.荷載對(duì)沉降量及沉降速率的影響

公路表面的沉降量與荷載的大小是成正比的關(guān)系，而沉降的速率與荷載的大小成反比。在整個(gè)施工期間，無(wú)論是表面的沉降量還是沉降速率對(duì)荷載的變化都會(huì)產(chǎn)生靈敏的反應(yīng)。因此，在公路工程設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要考慮到整體的承載力，一方面，要減少外部的荷載，另一方面可以采取有效措施提升路基的承載力，以減少外部荷載對(duì)沉降量及沉降速率的影響。

3.硬殼層的影響

若施工場(chǎng)地的地表存在硬殼層，會(huì)分解一部分地基上的荷載，且傳遞到下層的附加應(yīng)力也會(huì)大大減少。當(dāng)下臥層所承擔(dān)的力減小了，所產(chǎn)生的壓縮變形也會(huì)有所減小，這種情況下，地基產(chǎn)生的沉降量也會(huì)發(fā)生變化。

結(jié)束語(yǔ)：

隨著交通事業(yè)的不斷發(fā)展，人們對(duì)高速公路工程的質(zhì)量、效果和安全都提出了較高的要求。對(duì)于一些軟土地基來(lái)說(shuō)，影響其沉降量的因素不僅包括外界的環(huán)境條件，還包括施工材料和技術(shù)等方面，只有對(duì)這些因素有所了解和掌握，才能對(duì)高速公路軟土路基的沉降影響進(jìn)行針對(duì)性消除，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)路基沉降的有效控制。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱長(zhǎng)青.高速公路軟土路基沉降影響因素探析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015，（3）：118-118.