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高填路基下沉原因分析与防治
曹振宇
作者简介：曹振宇，男，1973年10月出生，山西省怀仁县人，朔州路桥建设有限责任公司
工程师，研究方向：公路桥梁施工
摘要：高填路基下沉是目前高速公路建设当中遇到的质量通病之一，由于这种病害的存在，不仅给高速公路路基工程建设留下了质量隐患，而且也导致了路面开裂病害的产生，造成路面的早期破坏，降低了高速公路的使用功能，缩短了高速公路的使用寿命，还给高速公路的行车安全造成很大的威胁，本文通过对高填路基下沉的主要原因进行分析，就路基施工对高填路基下沉的治理提出了一些建设性的措施，值得借鉴。
关键词：高填路基；下沉；分析；防治 1．导语
十一五以来，我国高速公路建设随着交通运输业的飞速发展，得到了日新月异的蓬勃发展，为国民经济的发展起到了不可估量的积极作用。而在高速公路的建设过程中，由于高填路段的不断增加，一个极其突出的问题就是路基的整体沉降和局部沉降。山岭重丘区的高速公路出现高填方不必说，就是在平原地区修建高速公路，往往为了减少平交性的交通干扰和方便紧邻高速公路周边居民和工矿企业的交通，在高速公路上设置横穿于高速公路之下的通道等设施，这样势必要采取提高高速公路路基的填土高度来达到其要求，致使一些高速公路的路基填土高度都达到4m-5m，有的甚至达到8m-10m。这样，高速公路的高填方路段就会出现路堤的整体沉降或者局部沉降，最后导致路面的早期破坏，既大大降低了高速公路的使用性能，又在社会上造成不良影响。为此，本人结合高速公路施工的实际，对高填方路基的下沉原因进行了专题分析，并提出了一些建设性的治理措施。
2.高填方路基下沉的原因分析
高速公路高填方路基下沉的主要原因概括起来主要有如下几个方面，第一，软土地基处理不当造成路基下沉；第二，路基填筑未按设计要求的铺筑厚度和压实度进行有效控制造成路基的不均匀沉降；第三，桥端伸缩缝因出现跳车的作用力而造成路基的沉降；第四，桥涵台背回填不规范造成沉降；第五，排水系统不完善而导致积水下渗造成路基的沉降等等。
2.1软土地基沉陷造成路基的下沉 在路基工程施工中，常常会遇到压缩性较大的软土或软湿地基，必须在路基填土施工作业前进行特殊的处理。如未进行特殊处理，路基成型后，地基就会在路基填土自重的作用下产生沉陷而造成路基的沉降；或者虽然进行了特殊处理，但处理方法不当或处理不到位、地基的自然沉降时间不足，地基仍然会继续沉陷，也必然会导致路基的下沉、路面的损毁。
2.2填筑材料不均匀和填筑工艺控制不严造成的路基下沉 路基担负着整个路面结构承载重任，其出现不均匀沉降的原因也是多方面的，经过研究分析，其主要原因有以下几个方面：①由于施工人员把关不严，虽然进行了分层填筑，但有层次填筑厚度超过规范要求控制的厚度，压实度没有达到设计要求，导致 路基填土的回弹模量降低和路面承载能力的不足。②对路基填筑材料控制不严，采用譬如腐殖土、工业或建筑垃圾、湿陷性黄土等作为填筑材料，填筑后的路基出现不均匀沉降在所难免；③桥涵等构筑物的两侧台背回填、半填半挖结合部位处理不当，压实度就很难达到设计要求，结合部位就很容易出现裂缝和沉降。
2.3桥端伸缩缝在跳车作用力影响下的路基下沉
在桥端设置桥梁伸缩缝，极易造成跳车的现象，在跳车作用力的影响下，路基会出现局部的下沉，路面会出现推移等病害。
2.4桥涵台背回填不规范造成的路基下沉
桥涵台背回填质量的好坏，直接影响路基的稳定与否。因台背回填问题造成的路基沉
降的主要原因有：①用于台背回填的填筑材料与原路基的填筑料出现很大差异，填筑后的路基就容易出现不均匀的沉降；②在台背回填过程中，由于场地的狭小，有的施工单位采取一次性回填的办法，而不是按照规范尤其分层填筑和碾压，尤其在其下部压路机无法到达，又不采取其它夯实措施，致使下部出现虚填的现象，在这种情况下，就会出现路基的压缩沉降；③台背回填所采用的填筑材料虽经分层填筑和压实，但其刚度与台身的差别较大，也宜出现不均匀沉降；④在桥涵与路基的结合部位容易出现较小的裂缝，当雨水渗入后，使路基填土软化，压缩性增大，导致沉降。
2.5排水系统不完善造成路基沉降
水害是造成路基病害的主要根源之一。一方面，如果路基边坡防护措施较差，路基因雨水的长期冲刷而产生路基的坍塌，其路面必受其害；另一方面，如果路面排水系统不完善，路面平整度又很差，雨水得不到很好的排泄，因排水不畅造成路面积水，当积水渗透到路面以下的结构后，就会出现翻浆现象，使路面出现涌包、推移、坑洞等病害，长时间下去，就会导致路基的不均匀沉降。
3.路基下沉的防治措施 3.1基底处理
3.1.1凡是需要填筑的路段，无论填筑高度多少，都要彻底进行清表处理，包括伐树挖根、清除杂草，对路床范围内的腐殖土、种植土要清除干净。
3.1.2对清表后的原地面要进行碾压，压实密度要达到85%以上，经现场检测，压实度得不到此标准的，不得进行填筑作业。
3.2特殊地基处理
3.2.1抛石挤淤：对于常年积水的洼地，排水施工困难，表土呈流动状态，厚度较薄，片石能沉达底部的泥沼或厚度小于3.0m的软土路基，尤其适用于石料丰富、运距较近的地区适宜采用抛石挤淤的处理方法。片石粒径宜大于300mm，且小于300mm粒径含量不得超过20%，抛填时从路堤中部开始，中部向前突进后再逐次向两侧扩展，以使淤泥向两旁挤出。
3.2.2强夯、重夯击实：对于路床基底属于湿陷性黄土的路段，且填前碾压达不到85%的压实度时，应采用强夯、重夯击实的办法进行处理。夯锤重量不得小于8t，提夯高度不得小于4m，每个夯位的打击次数不得少于5次。
3.3填料选择
3.3.1一般情况下，路基填筑要选用粘结性较强的黏土，只要条件允许，尽量不要采用湿陷性黄土、粉质土、建筑垃圾、工业垃圾和风化岩作为路基的填筑材料。
3.3.2如果在路基填筑时需要更换不同性质填筑材料时，要在实施填筑前对填筑材料进行分析实验，要充分掌握填筑材料的干密度和含水量。
3.4不同填土的施工控制要点
3.4.1填料为细粒砂性土路基的施工控制要点
施工实践和试验结果表明，细粒砂性土的含水量较低且水分散发较快，碾压成型比较困难。所以，在路基填筑时主要要进行含水量及碾压这两个方面的控制：一是填料及压实控制。用细粒砂性土铺筑路床，首先填料要保持足够的含水量，碾压时要及时洒水，确保碾压作业面的湿润，一般以17左右的含水量为宜。为确保路基压实度，铺筑厚度不得大于30cm。压路机的碾压遍数应根据试验段总结的结果来确定，一般应在6-10遍之间。先静压2-3遍，再用振动压路机振动压实4-6遍。碾压时轮迹重叠50%。
3.4.2填料为粘性土路基的施工控制要点
较之细粒砂性土来讲，粘性土的塑性和黏聚性要好得多。控制粘性土的含水量并在接近最佳含水量时实施碾压是相当重要的。一般先用推土机推开并排压2遍以后，用平地机将
工作面刮平，用光轮压路机碾压3遍，最后用振动压路机碾压2遍即可。压实厚度一般不得超过25cm。如果填筑料的含水量比最佳含水量高出许多，最好用掺加石灰的方法进行稳定。
4.桥涵台背高填土下沉的防治措施 4.1地基处理
首先要将回填地段的杂物清理干净，在回填前要对地表进行填前碾压，使之具有足够的承载力。如果压实机具不能进入回填地段进行压实，必须用打夯机将地基夯实。
4.2填料选择：台背回填宜采用半刚性的填筑材料，使路基、回填实体和台身形成比较平缓的渐变过渡。一般以水泥稳定碎石、石灰稳定碎石、石灰稳定土等为填料效果最好。
4.3台背回填时与路基衔接部位要设置台阶，逐层填筑时的压实厚度不得超过15cm，填筑时要避免雨水的侵入，如出现地下渗水，最好设置横向盲沟。
5.结论
防止高填路基下沉涉及与工程有关的方方面面，但最重要的环节是施工环节，只要严格按照设计要求和施工规范来加以控制，路基下沉的问题是完全可以解决的。
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