1、高填方路基的沉陷与防治措施研究摘要：高填方是路基工程施工中工程量大、投资多、影响工程质量的关键环节，但其重要性又往往被施工人员所忽略。不注意总结经验和施工方法的路基施工，常导致路基沉陷、失稳或挡土墙滑移等诸多问题。同时，由于土源不同、性质有差异，很难从根本上找到一种具体通用的施工方法。由此研究土的压实机理，根据土的压实特性，特别是动荷载下的特性，寻求一种土方压实方法，对于提高工程质量、节约成本具有至关重要的意义。关键词：填土路基、下沉、防治、措施 Abstract: high embankment is a key link in subgrade engineering constructi
2、on project, investment is much, affect the quality of the project, but its importance is often ignored by the personnel construction. Do not pay attention to the subgrade construction experience and methods of construction, often leads to many problems in the subgrade settlement, instability or reta
3、ining wall slip. At the same time, because of different sources, different soil properties, it is difficult to find a construction method of concrete universal fundamentally. The study on the compaction mechanism of soil, according to the compaction properties of soil, especially the dynamic charact
4、eristics under load, seek a kind of earthwork compaction method, to improve the quality of the project, cost saving is of vital significance. Keywords: subgrade, settlement, control, measures of soil 中图分类号：U213.1+57 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013） 一、高填方路基下沉的原因 （1） 设计方面的原因： 外业勘测期间未对高填方路段地质进行布探，对其地质构造、各种
5、软弱面的分布状况不明，从技术上无法合理设计，高填方边坡设计没有结合相应填料的种类，也未进行稳定性验算，按一般路基进行设计，填料、施工工艺等未作特殊的要求；对扩改建工程，新旧路连接处未按要求作特别处理，留下隐患，可能出现整体下沉或局部沉陷，影响公路的正常使用。 （2） 施工方面的原因。 原地面未彻底处理：高填方路堤基底承载能力应高于一般路基基底，若按一般路基要求，当路基填料不断增加时，原地基的压缩变形将导致路堤下沉。 路基排水方面的原因：高填方地段地面线多位于低洼处，常常积水，尤其是下雨天，使土基常时间浸泡，土基含水量大，排水不良，施工过程中未对路基排水进行处理，若遇水浸泡，会引起土质松软，而导
6、致承载能力降低、路堤沉陷、路基下沉等。 （3） 施工工艺方面的原因。 在高填方路堤施工中未严格按分层填筑，在同量工作时控制层厚的不均匀，分层碾压或整平碾压时未严格控制含水量，对同一路段的不同填料没有严格控制，由于压实度不足或不均匀且达不到规定要求，易导致局部较大的沉降变形。 施工组织安排不当，先施工低填方路堤，后施工高填方路堤，往往高填方路堤施工完成后就立即铺路面，路基没有足够的时间沉降固结，而使路面使用不久就沉陷。 （4） 工程质量管理方面的原因。 施工过程中，质量与技术方面的管理力度不够，工地现场人员的责任心不强；技术质量监督力度不够，施工单位感觉工作量偏大，部分人员凭经验减少压实度的抽检
7、频率，甚至伪造试验资料应付检查；施工现场混乱使工程质量降低，造成施工过程中的隐患，甚至造成大的质量事故，危及了路基的稳定性。 （5） 施工技术处理方面的原因。 高填方路堤施工中的纵横向搭接未按规范处理，搭接不正确会导致路基的不均匀沉降而出现裂缝。 路基两侧超宽填筑不够，路基亏坡，整修时采用“贴补法” ，补填土不易与原边坡土结合紧密而且难以压实，整体性差。 路基填料选择不当，也是影响路基质量的重要因素。 （6）土压实效果的主要影响因素影响压实效果的主要因素有内因和外因两个方面。内在因素是土的含水量和土的性质，外在因素是压实设备、压实时间与速度、土层厚度、压实时的自然条件和人为因素等。概括起来，土
8、的压实度与压实功能、压实方法以及土的含水量有关。土壤的颗粒大小和组成成份对压实度有较大的影响。土或类似土的材料是否易于压实取决于土的粒径、颗粒表面特性以及级配。粒径较大的中粒土比表面积小，颗粒之间的粘结力弱，易于在外力作用下产生位移而容易压实；粉土、粘土颗粒小，比表面积大，颗粒间薄膜水互相吸附作用较强，自由水排出困难，压实阻力大而难于压实。接近立方体、棱柱体的易于压实；薄片、长条多的难压实。颗粒表面有一定粗糙度的虽然阻抗力要大些，但在碾压过程中产生位移后能稳定在新的位置，而表面光滑接近圆形的颗粒，虽易于移动，但不易稳定，常难于压实。而土粒级配是否良好，决定了土体能否被压实到理想密度，级配良好的
9、土，可以用较少的压实功压到要求的密实度，级配差或不含级配的土，尽管投入相当大的压实功，仍会留下很大的空隙。因此在填料选择时应优选用天然级配较好的中、粗粒土，砂性土，尽量避免使用粉土、粘土，光滑无棱又颗粒均匀等难于压实的材料。6.1 土质的影响土质对压实效果的影响很大，一般规律是:土质不同,最大干密度和最佳含水量的数值也不一样，而且分散性越高的土，其最佳含水量值也越高，最大干密度值越低；砂性土压实效果优于粘性土，其机理在于土粒越细，表面积越大，土粒表面水膜所需的湿度也越大，加之粘土中亲水性胶体物质含量较高所致。6.2含水量的影响压实的作用是使土块变形和结构调整以致密实。目前，关于含水量对土体压实
10、的理论较多，比较流行的解释是：在松散土含水量较少时，由于颗粒间引力(可能还包括了毛细管压力)使土保持着比较疏松的状态或凝聚结构，土中孔隙大都相互连通，水少而气多，在一定的外部压实功能下，虽然土空隙中气体易被挤出，密度可以增大，但由于水膜润滑作用不明显，以及外部功能还不足以克服土粒间引力，土粒相对移动很不显著，因此压实效果较差；含水量逐渐增大时，水膜变厚、土粒润滑、土块变软，引力减弱，施以外部压实则土粒移动而挤密，压实效果渐佳；在接近最佳含水量时，土中孔隙更少连通或不连通，孔隙中的水和气趋于封闭状态，压实时土内产生的孔隙水压力和孔隙气压力减低了击实功的作用，但这时最有利于土粒受击实时发生相对移动
11、使土体密实，以致能压实到最大干密度，或者说，在最佳含水量时，土的密度达到了该压实功能下的极限值，干密度不再提高；当含水量继续增加，孔隙中出现了自由水，压实时孔隙水不易排出，形成较大的孔隙压力，阻止了土粒的靠拢，所以压实效果反而下降2-3。6.3 压实功的影响压实功指施工时压实机具的品种、质量、碾压次数或试验仪器落锤高度、作用时间等,其对压实效果的影响是除含水量以外的另一重要因素。二、高填方下沉的防治措施 （1） 针对高填方路堤应进行地质补探，掌握其地质层理、节理、断层及了解有无地下水或其分布情况，并按“规范”要求进行特殊设计，高边坡设计应规定相应的填料，如设计没有验算其稳定性、地基承载力或沉降
12、量等项目时，应向有关部门提出补做，确保工程质量。 （2） 路基若通过耕地，施工时必须做填前碾压，如果有机质含量和其他杂物多而不易压实，应换填土；如果地基为松软土，通过对原地进行常规的填前碾压不能满足稳定和沉降要求时，要按公路软土地基路堤设计与施工技术规范要求向监理工程师提出对软弱土进行加固处治。 （3） 高填方路堤的填料。在分层填筑时，应按照施工规范要求进行，逐层整平碾压，并按规范进行操作；应通过试验段确定机具配备、洒水量、适宜的松铺系数和相应的碾压遍数。 路堤施工中，各施工层表面不应有积水，填方路堤应根据土质情况和施工时气候状况设置 2%4%的双向或单向排水横坡，及时排走雨水。施工前，应先做
13、好截水沟、排水沟等排水及防渗设施，坡脚避免遭受水的冲刷(排水沟边缘距路基坡脚不小于 2m)。 （4） 施工和监理严格遵照有关规章制度进行，不盲目的赶工期，抢进度。施工单位应配备完善的施工组织和质量检验体系，专业人员持证上岗。在压实过程中，施工单位自检人员应按规定的频率逐层检查路基的压实度。 （5） 旧路加宽时，清除边坡上的杂草，并沿旧路边坡挖成向内倾斜的台阶，台阶宽度不小于 1.0m。填方分段施工两段交接处，则先填段应留台阶与后填段分层阶梯搭接，搭接长度不小于 2m。半填半挖路段按规范要求设置台阶并分层压实，提高路堤的整体稳定性。 （6） 路基施工应超宽填筑，超宽碾压。一般较设计宽度每侧超宽不
14、小于 30cm，以确保边坡密实；路基亏坡，整修时开台阶，分层填筑压实，严禁贴补，确保路基的整体性和边坡密实。每层填筑上料前要根据设计边坡线实地放出路堤填筑边线。 （7） 高填方路堤应选择水稳性好、干密度大、承载能力高的砾石类土填筑路基为宜。土质应均匀一致，不得混杂，剔除超大颗粒，保证各点密实度均匀一致，尽量选择集中取土，避免沿线取土(沿线取土一般不能保证路基填料的均匀性，导致路基强度不均匀，同时也破坏了自然植被，对沿线环境不利)。 （8） 种植灌木、草皮，强化边坡植被保证。 三、结束语 减少高填方路堤的病害带来的负面影响，要求我们做到早预见、早防治，发现问题及时采取有效的补救措施，在施工中不断地积累经验，把病害减小到最低限度，确保高填方路堤有足够的稳定性和耐久性，能承载车辆的反复荷载作用和抗御各种自然因素的影响。 参考文献: 1方左英.路基工程M.北京:人民交通出版社,1990. 2张登良.加固土原理M.北京:人民交通出版社,1990. 3洪毓康.土质学与土力学M.北京:人民交通出版社,1989 4沙庆林.公路压实与压实标准M.北京:人民交通出版社 2000. 5JTJ051-93,公路土工试验规程S. 6JTGF80/1-2004,公路工程质量检验评定标准S. 7JTJ033-15,公路路基施工技术规范S.
