路基不均匀沉降的原因及防治措施
一点试验2018-01-23 13:27
路基在公路建设中的重要性越来越大。路基质量的好坏直接关系到整个公路的质量，为解决路基不均匀沉降问题，下面就路基不均匀沉降的原因进行分析，并提出相应的防治措施。
公路是线型建筑物，路基是线型建筑物的主体。它贯穿公路全线，与桥梁、隧道相连。所以，路基是公路的重要组成都分。随着我国道路建设的迅猛发展和交通负荷的不断增大，道路的破坏损害问题也随之而来。其中，路基沉降是影响路基路面强度和稳定性的一个十分重要的问题， 路基作为道路的基础，其不均匀沉降将直接导致路面损坏，影响车辆的行驶速度、安全及其舒适性。因此，研究解决路基不均匀沉降的措施不仅具有巨大的经济技术价值，还具有较高的社会效益。
1 路基不均匀沉降的原因
造成路基不均匀沉降的原因有很多，如荷载大小、土体性质、水分分布及施工工艺等。大量的调查研究表明，路基不均匀沉降是多方面因素综合作用的结果。归纳起来，填方路基不均匀沉降有以下几种：
1.1路基填土压实度不足
由于压实度不足，往往导致填方路基的不均匀沉降变形，路基两侧出现纵向裂缝。路基土体压实度不足的主要原因有以下几点：
1）施工受实际条件的限制。
路基施工时，天气太干燥，局部路堤填料粘土土块粉碎不足，致使路基压实度不均匀；暗埋式构造物处因构造物长度限制使路基边缘不能超宽碾压，致使路基边缘压实度不够；某些加减速车道与行车道没有同步施工，当拼接处理得不好时，其拼接处也会产生压实度不足的情况。
2）考虑到施工安全和进度，使得压实或压实作用时间不足。路基压实不充分，致使路基压实度达不到要求。
3）由于填方土体的最佳含水量控制不力，压实效果达不到。
4）在填方路堤施工中，当路堤施工到一定高度以后，路堤边缘土体往往存在压实度不足问题。对于较高的填方路基，通常都要做相应的处治。
1.2路堤填料不均匀
在公路施工过程中，对填料、级配很难得到有效的控制，填料常常是路堑的挖方、隧道掘进产生的废方。这些填料性质差异大、级配也相差很远。一方面，在施工过程中，如果分层碾压厚度过大，小颗粒填料和软弱物质很难得到有效压实，在荷载的长期作用下，回填料会产生不协调沉降变形。路面会产生局部沉陷，刚性路面还可能产生裂纹或缝隙。另一方面，由于回填料的性质不一样，特别是有的回填料具有膨胀性，在路基排水系统局部失效后，水的渗入会使路面局部隆起，影响行车舒适度，严重的会使路面破坏。
1.3排水系统不完善
由于排水系统不完善，导致排水冲刷填方边坡，导致路基下沉、开裂。排水系统不完善，影响到路基土体的结构特征和强度，从而导致路基不均匀沉降。
1.4施工工艺
施工工艺对路基沉降的影响比较大，主要表现为填筑顺序不当，分层压实厚度过大，土石混填不满足规范，施工中未按要求做好排水措施，压实不足，填挖交界未按设计要求设置台阶和布置土工格栅等。
2 路基不均匀沉降的防治措施
2.1重视现场调查、勘探，加大基础工作深度。工程地质和水文地质勘察工作应该满足设计与施工对基础资料的需求，加大这方面工作力度。
2.2压实度的控制。
路基施工时，严格按现行公路路基施工技术规范要求进行，并通过试验路段来确定不同机具压实不同填料的最佳含水量、适宜的松铺厚度和相应的碾压遍数，采用最佳的机械配套和施工组织，对路基进行压实。
2.3严格控制路基填料。
路基填料应选用级配较好的粗粒土，如砂土、砾土等；泥炭、淤泥、冻土、强膨胀土、有机质土、含草皮、生活垃圾、树根及含腐殖质的土严禁作为路基填料。当土的液限、塑性指数及含水量不符合规定要求时，应添加4%～8%的生石灰以改良土壤。同时，采用不同土质填筑路堤时，应注意以下几点： a.层次应尽量减少，每一结构层总厚度不小于0.5m，不得混杂乱填；b.透水性差的土填筑在下层时，其表面应做成一定的横坡（一般为双向4%横坡），以保证来自上层透水性填土的水分及时排出；c.合理安排不同土质的层位，一般采用优良土填在上层，强度较小的土填在下层。
2.4排水系统的完善。
应考虑全面完善排水系统，避免水流冲刷，并尽可能降低地下水位。施工中应做好排水沟、截水沟等排水设施，防止水流对施工场地和路基的影响。
2.5施工和监理严格遵照有关规章制度执行。
施工单位严格按照规范规定的碾压厚度、碾压机械、碾压功以及试验提供的最佳含水量组织施工；监理人员加强管理，提高责任心。
2.6其它注意事项
1）严格控制填土含水量，施工时要高于最佳含水量 1%、2%。压实施工时，土方含水量应尽量接近最佳含水量，避免出现压实时含水量小于最佳含水量，土粒间润滑作用不足，即压力不足以克服土粒间的摩擦力土中的空气不能排除、土粒间无法靠拢，因而难以达到最大密实度；如果大于最佳含水量，又会产生由于水分过多，土粒被水膜包围而分散得过远，不能达到最大密实度。
2）加强路基边部压实。在土方路堤的填筑过程中，往往由于
路基边部压实困难，而忽略了边部压实工作，为保证边部压实强度，需采用 J 型手扶式振动夯，从而保证路基的整体稳定性。
3）注意挖方段、填挖交界处施工。针对这些路段，必须采用透水性材料换填 60cm，充分压实，在填挖交界处要加长、换填长度、逐步过渡、不要形成突变使荷载应力分布均匀，并且两侧边沟排水要引至沟底，避免路堤的浸湿。另外就是通过刚性基础、半刚性基础、柔性基础的过渡来消除不均匀沉降，但需要增加造价及工程量，这种方法是事后处理方法，一般不宜采用。
4）桥涵及结构物的填方。填料应采用透水性材料，厚度宜控制在100 ～ 200mm，并保证过渡段的压实，做好防排水系统等工。
3. 结束语
总之，减小路基不均匀沉降，提高道路质量，要求我们应从设计方法与施工两个方面着手，要做到早遇见、早防治，分析路基不均匀沉降的原因并及时采取有效补救措施，在施工中不断总结经验，必须重视现场调查、勘探，严格按照部颁施工技术规范施工，加强科学研究和试验工作，从而把病害减小到最低限度，确保路基工程有足够的稳定性和耐久性，使路面能承受车辆的反复荷载作用和抵御各种自然因素，保证公路交通的正常运营。
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