高填方路基沉降防治措施分析

譚海龍

（北京路橋瑞通養(yǎng)護(hù)中心有限公司，北京 101300）

0 引言

現(xiàn)階段我國(guó)的道路交通事業(yè)發(fā)展規(guī)模越來(lái)越大，發(fā)展形勢(shì)也越來(lái)越好，同時(shí)高速公路的建設(shè)和使用也逐步進(jìn)入到一個(gè)新的階段。高填方路基的出現(xiàn)不但讓相關(guān)的道路建設(shè)施工工作的難度大大增加，并且高填方路基的沉降也成為一個(gè)亟須解決的難題。高填方路基的施工工作需要科學(xué)有效地完成，以此保障道路投入使用后的安全性，延長(zhǎng)道路的使用壽命，讓道路的建設(shè)工作具有更高的可靠性、更強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性，也使得施工周期盡量縮短，提高施工效率和質(zhì)量。

1 關(guān)注高填方路基沉降問(wèn)題的重要性

高填方路基的穩(wěn)定性，無(wú)疑是和高速公路整體架構(gòu)的穩(wěn)定性和耐用性以及持久性息息相關(guān)的，一旦高填方路基出現(xiàn)了質(zhì)量問(wèn)題，則對(duì)于路基路面的結(jié)構(gòu)也會(huì)產(chǎn)生破壞。所以，高填方路基的沉降問(wèn)題尤為重要，一旦出現(xiàn)了高填方路基沉降則會(huì)直接導(dǎo)致高速公路的路基路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破損，比如開(kāi)裂等。不僅會(huì)影響路面上行車的道路舒適性，也會(huì)影響路面上的來(lái)往車輛的行車安全，嚴(yán)重的可能會(huì)損害到駕駛?cè)藛T的生命安全。所以對(duì)于高速公路中的道路建設(shè)安全工作需要時(shí)刻保持警惕，不可以放松懈怠。這也對(duì)相關(guān)的施工人員提出了一定的要求，就是在進(jìn)行高速公路建設(shè)施工的過(guò)程中，要提前對(duì)于路基防沉降等工作制定一系列的措施、應(yīng)急方案以及相關(guān)使用策略。但目前此方面的問(wèn)題對(duì)于全球來(lái)說(shuō)都是較為困難的一個(gè)課題，需要持續(xù)地進(jìn)行探索和努力。

如果高速公路的高填方路基出現(xiàn)沉降的話，不僅會(huì)使整個(gè)路面的美觀受到影響，也會(huì)使交通事故頻發(fā)，不利于社會(huì)的穩(wěn)定和駕駛?cè)藛T的生命安全。關(guān)注我國(guó)高填方路基的沉降問(wèn)題，合理規(guī)劃避免出現(xiàn)沉降問(wèn)題的施工方案和策略具有重要價(jià)值。對(duì)于路基來(lái)說(shuō)，其是整個(gè)高速公路的重要組成部分，而高填方路基也是整個(gè)施工過(guò)程中施工難度較大的，一方面需要通過(guò)設(shè)計(jì)和施工相結(jié)合的方式來(lái)進(jìn)行研究（這一點(diǎn)必須要引起相關(guān)人員的重視）；另一方面進(jìn)行填充的過(guò)程中，也要通過(guò)對(duì)原地面進(jìn)行修整，挖除種植土、淤泥等不合格的路基填土，并進(jìn)行整平和壓實(shí)。

所以在施工的過(guò)程中，嚴(yán)格把控和關(guān)注填料的質(zhì)量、厚度以及壓實(shí)的質(zhì)量問(wèn)題，也可以使路基的沉降問(wèn)題得到一定的緩解，減少不均勻沉降的發(fā)生。

尤其在當(dāng)前的公路施工項(xiàng)目的開(kāi)展中，部分企業(yè)和人員為了盡快完成相關(guān)施工項(xiàng)目，就盲目地提升施工速度，克扣施工成本，導(dǎo)致路基的填充厚度受到干擾而增加，部分底層的填料根本沒(méi)有達(dá)到嚴(yán)格的壓實(shí)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求[1]。

在整個(gè)施工即將結(jié)束進(jìn)行壓實(shí)質(zhì)量檢測(cè)時(shí)，由于部分施工人員進(jìn)行的質(zhì)量檢測(cè)工作不達(dá)標(biāo)、不到位，讓一些質(zhì)量堪憂的工程盲目的竣工、收尾，在投入使用之后逐漸出現(xiàn)路基沉降的問(wèn)題，影響著路況的行駛安全，同時(shí)大大縮短了公路的使用壽命。由此可見(jiàn)，高填方路基沉降問(wèn)題尤為重要，必須要引起各方的關(guān)注并進(jìn)行嚴(yán)格管控，各方共同努力，做好路基沉降的防治工作。

2 造成高填方路基沉降的影響因素

2.1 受地理?xiàng)l件、地勢(shì)的影響

高速公路在進(jìn)行前期的勘察和設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行全方位的了解、走訪、排查和考慮，以此來(lái)對(duì)高速公路建設(shè)時(shí)期的沿線的地形、地勢(shì)、地貌、海拔高度等進(jìn)行分析，更加科學(xué)合理地規(guī)劃有關(guān)公路的路線方案設(shè)計(jì)。

從現(xiàn)有的不同的條件下的不同地區(qū)和地形、地勢(shì)來(lái)說(shuō)，變化一般較大，地下水和地面水的分布也有著較大的不同，所以需要結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行路基的設(shè)計(jì)工作。在進(jìn)行高填方路基設(shè)計(jì)時(shí)，也要對(duì)路基的填筑高度進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃，既能夠節(jié)省一部分工程資金，縮小成本，提升項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益，也可以降低路基施工過(guò)程中的工作難度，從而使工作質(zhì)量得以提高。

尤其是在一些傍山的路段進(jìn)行半填半挖路基設(shè)計(jì)時(shí)，要準(zhǔn)確掌握當(dāng)?shù)氐氖┕さ匦螚l件、地理位置，科學(xué)合理地劃分和設(shè)定填筑的高度。同時(shí)不僅要做好路基的永久排水設(shè)計(jì)，還要完善施工過(guò)程中涉及的臨時(shí)排水設(shè)計(jì)，避免在整個(gè)施工過(guò)程中受到水的影響或阻礙，導(dǎo)致整個(gè)施工工程質(zhì)量得不到保障。

2.2 受地質(zhì)、水文條件、氣候的影響

在進(jìn)行路基設(shè)計(jì)工作時(shí)，根據(jù)道路及沿線的巖石風(fēng)化程度、走向以及一些不良地質(zhì)和裂隙等，來(lái)對(duì)施工過(guò)程中的路基填料進(jìn)行確定，保證路基整體的穩(wěn)定性、安全性和路面強(qiáng)度。也可以根據(jù)路徑在施工的區(qū)域的地面水的水位高度、地下水水位高度、泉水、層間水的分布等，來(lái)考慮和設(shè)計(jì)路徑的施工工作，這些都是會(huì)影響路基施工效果的因素，不能夠松懈、忽略，否則會(huì)使路基建設(shè)的穩(wěn)定性降低，產(chǎn)生的病害增多。

在施工過(guò)程中的氣候、天氣等也需要被相關(guān)人員提前預(yù)測(cè)和把握，氣候條件對(duì)于路基施工來(lái)說(shuō)，會(huì)產(chǎn)生多方面的影響，比如，水、溫度、濕度、風(fēng)力、風(fēng)向、降水量等的影響。

這些都是保障路基質(zhì)量的重要方面，氣候方面的問(wèn)題管控不嚴(yán)，會(huì)讓路基的施工出現(xiàn)沉降等不良現(xiàn)象，一年中的氣候變化，比如夏季的高溫、冬季的冰凍等，都會(huì)影響著填方施工的效果。一般來(lái)說(shuō)在極端的天氣下最好不要進(jìn)行相關(guān)的施工工作。

2.3 受荷載作用和施工方法的影響

路基的施工和使用時(shí)都會(huì)受到路面上來(lái)往車輛的壓力，也就是荷載的影響。不同的荷載對(duì)于路基結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響也不同，并且在路基結(jié)構(gòu)施工的過(guò)程中，也會(huì)受到專業(yè)施工機(jī)械設(shè)備的荷載影響。這些都會(huì)對(duì)路基的實(shí)際質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。而且當(dāng)前我國(guó)交通運(yùn)輸事業(yè)發(fā)展良好，很多車輛的外形和重量也逐漸增大，車輛逐漸大型化，所以這對(duì)路基的實(shí)際承載能力提出了更多的要求，相關(guān)人員在進(jìn)行施工技術(shù)的設(shè)計(jì)時(shí)需要著重進(jìn)行考慮。

另外，在高填方路基施工過(guò)程中也要通過(guò)一些措施來(lái)提升和保障路基施工的建設(shè)質(zhì)量，讓相關(guān)的質(zhì)量控制體系得以細(xì)致完善地建立起來(lái)。正確的施工方法能夠?qū)β坊氖┕べ|(zhì)量起到事半功倍的作用。在進(jìn)行高填方路基的施工時(shí)對(duì)填料的質(zhì)量、填充的厚度以及填充的含水量，都要進(jìn)行重點(diǎn)的測(cè)量和把握。

2.4 關(guān)于養(yǎng)護(hù)措施等其他影響

一些高填方路基出現(xiàn)沉降時(shí)，需要及時(shí)地選擇有合理的養(yǎng)護(hù)方案，采取有效的修復(fù)措施，進(jìn)行及時(shí)有效的處理，不可以進(jìn)行擱置或放任不管。對(duì)于高填方路基出現(xiàn)沉降的原因，相關(guān)施工人員也需要進(jìn)行準(zhǔn)確的了解，爭(zhēng)取在后期的維護(hù)工作中能夠考慮得更加細(xì)致和全面，對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)沉降的高填方路基應(yīng)該進(jìn)行后期的養(yǎng)護(hù)方案的制訂[2]。

在對(duì)高填方路基進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的整個(gè)過(guò)程中，也要做好修復(fù)時(shí)的質(zhì)量控制工作，定期地進(jìn)行排查和檢驗(yàn)，確保可以有效緩解高填方路基的沉降問(wèn)題，維護(hù)和監(jiān)管相關(guān)工作的質(zhì)量。

3 有效防治高填方路基沉降問(wèn)題的基本對(duì)策

3.1 充分做好前期準(zhǔn)備工作

想要減少高填方路及出現(xiàn)沉降問(wèn)題的主要措施之一，是在進(jìn)行施工之前就針對(duì)高填方路基沉降問(wèn)題的方式制訂一定的方案和措施，以保證在后期施工工程開(kāi)展的過(guò)程中，相關(guān)的工作施工環(huán)節(jié)的有關(guān)問(wèn)題都加以考慮并且提供了解決對(duì)策，盡量減少高填方路基出現(xiàn)沉降問(wèn)題。

在整個(gè)設(shè)計(jì)時(shí)，需要施工人員做好全面的勘察工作，全方位地掌握施工路段現(xiàn)有的情況，思考可能引起路基沉降的原因或因素，根據(jù)現(xiàn)有的地勢(shì)情況做出有針對(duì)性的應(yīng)對(duì)措施和施工方案的調(diào)整。

很好地完成路基的土質(zhì)觀測(cè)工作，以此來(lái)提升路基實(shí)際的穩(wěn)定性和強(qiáng)度，想要改善路基的土質(zhì)情況，則需要高質(zhì)量地完成排水工作。

由于土質(zhì)內(nèi)部的含水量對(duì)路基的實(shí)際施工影響較大，因此勢(shì)必要排除一些多余的水分，才能夠提升路基的安全性、穩(wěn)定性和強(qiáng)度。對(duì)于含水量較高的土質(zhì)路基來(lái)說(shuō)，可以采用排水板法來(lái)部署和完成路基的豎向排水工作。

在展開(kāi)試驗(yàn)的階段，要科學(xué)地測(cè)定有關(guān)的施工參數(shù)，使高填方路基的施工參數(shù)保持準(zhǔn)確，以確保建立有效和準(zhǔn)確的試驗(yàn)段。同時(shí)也可以通過(guò)試驗(yàn)段施工，確定機(jī)械的組合方式、碾壓遍數(shù)、攤鋪層厚度等。

3.2 施工過(guò)程中的應(yīng)對(duì)措施

在施工過(guò)程中，想要有效保障和減少路基沉降的出現(xiàn)，首先需要細(xì)致地思考填挖結(jié)合處的施工，如果路基的填方結(jié)合處未能得到恰當(dāng)?shù)奶幹煤徒鉀Q是最容易引起不均勻沉降產(chǎn)生的，導(dǎo)致路基損壞，尤其是對(duì)于高填方的路基來(lái)說(shuō)，如果控制不好結(jié)合處的相關(guān)施工工作會(huì)使路基沉降情況嚴(yán)重，破壞性較高。一般建議在填方結(jié)合處使用一些滲水性較好的路基填料來(lái)進(jìn)行，并且要在填方結(jié)合處挖臺(tái)階，夯實(shí)實(shí)際施工質(zhì)量，以此來(lái)減少高填方路段出現(xiàn)不均勻沉降的情況。在不良的地質(zhì)路段進(jìn)行高填方路基施工工作，也應(yīng)該做好路基的基本排水工作，以減少不良的地質(zhì)地段對(duì)于施工的影響，使用一些透水性能較好的路基填料來(lái)讓路基實(shí)際的強(qiáng)度和穩(wěn)定性得以保障。也可以對(duì)一些地質(zhì)不良的地段設(shè)計(jì)和制訂一些有針對(duì)性的施工方案和計(jì)劃，來(lái)減少不良地質(zhì)路基的質(zhì)量問(wèn)題。比如對(duì)于一些如濕陷性黃土路基來(lái)說(shuō)可以運(yùn)用灰土擠密法，來(lái)保障高填方路基施工的順利進(jìn)行以及工作質(zhì)量。

3.3 做好高填方路基沉降的預(yù)測(cè)工作

對(duì)于高填方路基可能產(chǎn)生的沉降情況可以通過(guò)相關(guān)的計(jì)算來(lái)進(jìn)行預(yù)估和預(yù)測(cè)，通過(guò)現(xiàn)有的情況來(lái)看，一般是選擇改進(jìn)分層總和法、經(jīng)驗(yàn)公式法、數(shù)值模擬計(jì)算法?？梢酝ㄟ^(guò)一定的科學(xué)計(jì)算手段配合人工施工經(jīng)驗(yàn)和施工中的細(xì)節(jié)把控，綜合性地來(lái)對(duì)高填方路基的沉降工作進(jìn)行預(yù)防和治理。針對(duì)有關(guān)以上三種計(jì)算方法的使用，對(duì)第一種和第三種來(lái)說(shuō)，從理論的角度出發(fā)看是較為可行，但如果涉及高填方路基的自身壓縮沉降和附加荷載作用下的沉降量進(jìn)行更高要求和更好的評(píng)價(jià)的話，則不能不考慮與其相關(guān)的計(jì)算參數(shù)。如果在室內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)，總結(jié)得出的參數(shù)在經(jīng)過(guò)計(jì)算后難免會(huì)與實(shí)際的沉降量存在一定的誤差，所以想要正確估測(cè)高填方路基的沉降量，只有進(jìn)行實(shí)地實(shí)際的測(cè)量，來(lái)精確地把控和預(yù)估沉降變形量。一般會(huì)使用到三點(diǎn)法、曲線擬合法、遺傳法、圖解法、灰色系統(tǒng)法等，來(lái)根據(jù)實(shí)際測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)際的計(jì)算。

3.4 嚴(yán)格選擇填料屬性和壓實(shí)施工

對(duì)于高填方路基的施工工作來(lái)說(shuō)，除了需要在前期準(zhǔn)備上做到細(xì)致嚴(yán)密，施工過(guò)程中進(jìn)行全方位的考量之外，對(duì)于填方所用到的填料也要分情況進(jìn)行考慮和選取，以此來(lái)保障減少高填方路基沉降的出現(xiàn)，保障高填方路基的強(qiáng)度和安全性。比如，可以根據(jù)前期在現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)和測(cè)量的實(shí)際情況，來(lái)對(duì)填料的選用做到就地取材，對(duì)于所選用的外來(lái)材料要保證充足，全方位地了解后再?zèng)Q定是否使用，并且也要對(duì)材料進(jìn)行全方位細(xì)致測(cè)試，通過(guò)嚴(yán)密的測(cè)試之后才能夠?qū)⑻盍贤度胧褂茫詼p少由于材料質(zhì)量問(wèn)題導(dǎo)致的返工，從而保證整個(gè)工程的質(zhì)量。

在對(duì)高填方路基進(jìn)行壓實(shí)施工時(shí)，切記需要進(jìn)行嚴(yán)格的分層處理。當(dāng)現(xiàn)有層面的壓實(shí)施工符合標(biāo)準(zhǔn)后，再進(jìn)行下一層的壓實(shí)施工工作。在施工的路段中可能會(huì)存在一些非土質(zhì)的顆粒，在壓實(shí)施工之前需要將這些影響施工的雜質(zhì)進(jìn)行清除。如果施工路段下方存在水源，要將水源排出之后再進(jìn)行高填方路基的施工，避免由于含水較多而對(duì)整個(gè)工程的質(zhì)量產(chǎn)生影響。及時(shí)進(jìn)行地下水源的引流排除，而且也要考慮到在路堤的最下層應(yīng)該選擇一些耐用性高、滲水性好的材料，減少地下水對(duì)路基的侵蝕損害，這一點(diǎn)也是需要在材料的選擇上著重注意的[3]。

如果路面沒(méi)有做好防水工作可能會(huì)受到雨水的滲透，讓路面出現(xiàn)縫隙，為了讓路基的防汛工作能夠做得更好，一定要及時(shí)地排查路面現(xiàn)有的縫隙產(chǎn)生狀況，及時(shí)地進(jìn)行填縫處理，對(duì)于路基材料的選取也要選擇一些填土密封性好、水稀釋性高的材料。如果可以的話最好在路邊設(shè)置水處理層，這樣在雨季時(shí)可以使路基受到雨水侵蝕的影響大大降低，也可以在內(nèi)部填筑材料的選擇上優(yōu)先選用防水防滲功能強(qiáng)的材料。

對(duì)于當(dāng)前來(lái)說(shuō)，各項(xiàng)信息技術(shù)和科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展也讓建筑工程領(lǐng)域內(nèi)的新材料新工藝不斷涌現(xiàn)，對(duì)于高填方路基沉降問(wèn)題也可以通過(guò)及時(shí)了解并使用現(xiàn)有的新工藝新技術(shù)，減少沉降問(wèn)題的產(chǎn)生。比如可以通過(guò)使用固化劑等類似的物質(zhì)，讓路基土制的固結(jié)提升，也可以讓坡度路段上的填土穩(wěn)定性得到進(jìn)一步的提高。

4 結(jié)語(yǔ)

高填方路基的沉降問(wèn)題是公路在施工建設(shè)以及后期使用過(guò)程中最常出現(xiàn)的一種病害，希望相關(guān)人員和施工單位能夠意識(shí)到高填方路基沉降對(duì)于高速公路行車安全以及公路的社會(huì)效益和使用壽命產(chǎn)生的影響，通過(guò)加強(qiáng)監(jiān)督和管理，來(lái)減少高填方路基沉降問(wèn)題的產(chǎn)生，讓我國(guó)的高速公路使用安全有所保障。