太旧高速公路寿阳段路基仍在沉陷
曾智勇
摘 要：目前我国高速公路通车总里程已超过13万公里，病害问题时有发生，特别是路基问题突出，其中路基沉陷占比最大。汕湛高速揭博段T14标路基类型较全面，通过采用防止路基沉陷的处理技术，取得了成效。对于高速公路的施工过程中有借鉴意义，同时对建成高速公路的行车安全有着非常重要的意义。
关键词：高速公路；路基沉陷；处理技术
中图分类号：U412.36+6 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）23-0059-02
引言
在高速公路路基施工过程中，路基受各种自然环境及多种因素的影响，在雨水及行车、土体自重的荷载作用下就会发生缓慢的沉降，这对高速公路的正常通行产生十分严重的危害。因此，在高速公路路基施工过程中，尤其对高填、软土等不良地质路基必须加以重视，对影响路基强度和稳定的因素要进行综合分析，采取必要的措施，确保路基的安全。
1 高速公路路基沉陷的原因
1.1 压实度的影响
施工过程中没有严格按照路基施工工艺的要求，压路机吨位不合理、压实顺序不规范、压实遍数不足以及压实层厚过大等都将影响路基压实度是否达标。其次路基含水量不合理，含水量是路基压实度的重要影响因素，含水量过低会出现压实度不合格，含水量过低会出现翻浆的情况，导致路基下沉。
1.2 水的因素
水的危害特别大，它不仅能直接冲刷高速公路，同时还可以通过地表渗透到路基中，侵入基底。此时水的涨落产生了水压力，使土质松动，会将其中的细粒土带走，引起路基结构周围受力重新分配，导致土质粘结力降低；进而降低了路基强度；在自身重力及车辆荷载作用下，路基土结构发生变化，导致沉陷。
1.3 路基填土自重的影响
在高填方路基，路基自身重量很大，在荷载作用下，路基产生下沉的可能性较大。另外，填方较高，没有充分的沉降时间，边坡坡度设计较缓，雨水容易渗透到路基内部，也会产生下沉，甚至沉陷。
1.4 地基承载力不足的影响
在高填方路基中，随着路基填筑高度的增加，地基承载力无法满足填土产生的压力，使原地基土体结构被破坏，地基土颗粒在外力作用下重新排列形成新的结构，使地基承载力得到增强，地基土的结构的变化，是该阶段地基发生明显沉降的根本原因。
1.5 设计方面的因素
公路的断面尺寸不合理，排水系统不完善，防护系统不牢靠等都会影响到路基的沉陷。在诸多的设计因素中，路基的排水设计是非常重要的，水如果渗入到路基，会使得路基填料的含水率增加，降低了路基的强度和稳定性。因此，排水设计不合理极易造成路基下沉，形成路基沉陷。
1.6 工程管理与施工水平的因素
在路堤填筑过程中，施工单位管理不力，土方的铺筑厚度超过了试验段确定的松铺厚度，土体无法碾壓密实，则路基实际压实度达不到设计要求。
路基施工时，还有许多薄弱环节，比如填挖交界、桥涵台背回填等，如果现场施工人员没有严格按照规范及标准进行施工，在填挖交界处没有挖台阶及铺设土工格栅或在桥涵台背回填中粗砂时分层太厚，那么这些部位就极易出现不均匀沉降。还有就是由于工期压力，路基填筑后工后沉降时间不足。
2 路基沉陷的处理技术
2.1 完善勘察和设计
公路工程在勘察设计阶段就要把工作做细，尤其对地质勘探、土质分析，要高度重视，要全路段范围普遍进行，特别是地质不良地段（软基段）应作为重要工点加强勘探，通过换填或改良土质等措施完善设计。由于排水工程属于附属工程，往往设计深度不足，会给施工和运营过程中的路基工程带来病害。
2.2 选取合适的路基填料
路基填料必须优先选择高强度和高稳定性的材料，主要包括砂性土，砾石土，石质土等，一些特殊土如黄土、膨胀土、炭质砂岩等也可以作为路基填料，但需要经过特殊处理才能使用。不符合要求的土质如淤泥质土、沼泽土、泥炭土、腐殖土、有机土及含生活垃圾的土等不能作为路基填料。
2.3 控制路基地下水和地表水
水能载舟亦能覆舟，在工程中水也有同样的道理。成型的路基如果没有有效排除水的影响，就会出现的各种路基病害以及路基变形。路基的沉陷通常都与地表水和地下水的浸湿，雨水冲刷等作用有关。要保证路基的稳定性，提高路基的抗变形能力，必须采取相应的排水措施或隔水措施，以消除或减轻水对路基稳定的危害。路基排水分为地面和地下两类。一般情况下可以通过设置各种管渠、地下排水构筑物等办法达到迅速排水的目的。在有地下水或地表水水流危害路基边坡稳定时，可设置渗沟或截水沟。
2.4 加强工程施工中的质量管控
加强工程施工中的质量管控，严格执行监理制度。施工过程中业主、监理、施工及试验检测各司其职，把好质量关，重点在路基填料、压实度、层厚每层必检，100%合格；在填挖交界、桥涵台背回填、软基换填等易发生不均匀沉降部位施工时，监理应该旁站。
3 实例处治措施
汕湛高速揭搏项目T14合同段，路基总长度为7468.94米，K210+575-K216+620段处于山区，地势起伏较大，高填高挖较多，软基分部广，基本涉及了路基填筑的各种类型，路基施工难度较大。该工程路基填方：共303.7321万m3，其中土方223.2015万m3，石方80.5306万m3；路基挖方：共346.1547万m3，具体根据现场实际情况，结合常用的处治方法如下。
3.1 换填法
揭搏项目T14合同段路基软土分布极为不均且范围大，呈点状或带状分布，其厚度一般较小（小于5m，最大厚度为5.8m），绝大部分采用换填法处理。换填法一般适用于浅层路基沉陷处治。将软弱土层全部挖除，回填透水性较好的材料如砂砾、碎石。采用该方法施工时，回填料的挖补面积要扩大，且逐层挖成台阶状，由下往上，逐层填筑，逐层压实。该方法优点是简单有效可靠，缺点是不能受理较深的软基。经处治后的路基目前未出现沉陷，达到了使用效果。endprint
3.2 粉喷桩处理法
揭搏项目K218+364.000～K218+414.000段软基深达10米，土质为粉质粘土、软朔状，该段采用了粉喷桩处理法，其原理是利用粉体喷射桩机在钻孔过程中，用高压空气将粉状固化剂（水泥、石灰等）以雾状喷入加固的土体中，在经过钻头上的葉片旋转强制搅拌均匀，固化剂吸水发生水化反应，形成整体性好、水稳定强和承载力高的胶质体桩体。适宜加固的土体为粉土、砂土、粉砂土、粉质粘土等，土中不宜存在石块，有一定的局限性。施工后，效果明显，目前也未出现路基沉陷。
3.3 钻孔注浆法
揭搏项目T14合同段有多段高填高挖，填深最高达40米，且连续长度均不大，很容易造成碾压不到位，同时迫于工期压力，工后沉降达不到要求，其中K210+621.000～K210+741.000、K210+775.000～K210+895.000、K210+900.000～K210+990.000采用钢花管钻孔注浆法，使用注浆机在一定压力下将水泥浆注入路基土体中，填满土体中的空隙，水泥与水经水化反应产生的胶质体包裹住土颗粒，提高土体强度和承载力。注浆压力对注浆效果及浆体扩散范围影响很大，具体应根据土质、沉陷影响范围及深度确定注浆压力。以上段落采用钢花管钻孔注浆法解决了高填方路基下沉等问题。
3.4 复合方法
K213+118.000～K213+256.000、K214+409.000～K214+439.0
00段段路基，为半填半挖且填深最大达到32米，路基边坡失稳、沉降极易出现，因此该采用锚索、锚杆框架梁并辅以钢花管注浆、微型钢管桩、抗滑桩、反压护道等措施来控制路基边坡的稳定性，改变边坡的受力性质，使其抗滑力得到相应的提升，最终减小路基沉降量，实施效果相当明显。
4 结束语
高速公路路基病害，从设计开始，到填料的选择，再到施工过程的控制各环节密不可分。本文结合揭搏项目T14合同段多样性的路基施工，通过在施工过程中严格控制路基填料质量，尤其是控制填料的含水量指标，优化施工工艺和施工技术，加强施工管理，及时有效完善排水系统，疏导地下水和地表水，有效地解决了路基常见病害。对于路基出现的沉陷问题，根据现场实际情况，可充分考虑工程经济性、时间性来选择合适的处理方法。
参考文献：
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