高速公路路基沉降及施工控制技术

刘剑南

摘    要：随着社会经济的发展，我国的高速公路工程建设越来越多，在高速公路工程中，路基施工质量是夯实工程质量的关键，路基沉降问题又是一个不可避免的问题，所以为了更好地对路基沉降进行控制，以某高速公路工程的实践为背景，就路基沉降施工质量控制提出了几点浅见。希望通过本文的论述，更好地促进整个工程质量的提升。

关键词：高速公路;路基沉降;施工质量控制

1  引言

高速公路的建设不仅能够增加不同地域之间的合作交流，加快经济发展，还可以有效保证驾驶员的安全性和舒适度，从而减少交通事故，保护人民的生命财产安全。虽然公路会因使用年限、地基施工等多种因素的影响而出现沉降，但是目前拥有的地基沉降处理技术能够有效解决这一问题，全面改善高速公路路基质量。

2  高速公路路基沉降变形机理

路基是高速公路的重要组成部分，其与路面结构共同承受着车辆荷载，路基施工质量直接决定着道路行驶安全性，尤其是软土地基上修建高速公路，控制沉降是一大关键问题。路基沉降变形，从空间上来看包括地基的压缩变形和路堤本身的压缩变形;从时间上来看则包括主固结沉降、次固结沉降和瞬时沉降，此3种沉降并不是独立地在路基沉降中出现，很多时候是同时发生的，只是以某一种沉降为主。根据相关工程实践分析可知，影响路基稳定的自然因素包括地理条件、地质条件、气候、水文地质条件、土壤类别等;人为因素包括荷载作用、施工方法、养护措施等。基于此，在高速公路施工中，必须要重视路基沉降控制问题，通过全面分析公路工程地质、水文条件，合理开展路基沉降监测，实现对路基施工中的沉降变化情况进行科学预估，及时调整施工方案，或是根据施工中遇到的异常情况，及时采取合理的处理方法，有效控制路基沉降，以免引发重大施工事故。

3  公路路基沉降的主要原因

3.1  公路位置原因导致路基出现沉降

近年来，我国经济快速发展，进而推动公路建设事业的发展，逐渐扩大公路建设网络，我国的山地、平原以及高原等不同区域都在实施公路建设。不同区域的地理环境和地质条件不同，对公路路基的沉降具有不同的影响。通常，丘陵区、山区等地势变化较大的地点，为保证公路的施工质量和服务质量，需要铺平地势，进而导致公路的路基高于其他地区的路基，而沉降是填土路基的常见现象。因此，在山区等地势变化较大的地区，公路路基沉降较为常见。

3.2  自然因素

导致高速公路路基沉降的因素比较多，自然因素是其中之一。路基长期直接受地质结构的影响，无论是地基土层渗透力的强弱和土质应力的程度，还是地下水位和土质厚度发生变化等，都对此处修建高速公路是否合适起决定性作用。此外，气候条件对于高速公路的路基也具有严重的影响。例如，在气温低的严冬季节修筑公路路基，里面很多水分会被冻结，天气变暖时，路基里水的含量会由于结冻而快速增加，容易下降路基承载的能力，致使产生路基沉降的速度加快了。

3.3  水文特点导致路基沉降

路基沉降的主要原因之一是水浸泡。若是公路建设中需要经过江河湖泊等地，而路基施工中没有进行相应的台座、垫高施工，路基非常容易受到地表水和地下水的影响，长期浸泡在水中，接受水的冲击，从而导致路基沉降。

4  控制高速公路路基沉降的有效措施

4.1  沉降监控技术

沉降监控是控制软土路基沉降和变形的重要方法，具体流程如下：现场施工→观测布点→观测结果处理及分析→观测结果的综合分析→地层结构安全稳定性判断（经验类比、理论分析、业主和规范要求）→地层结构安全动态及现状分析说明、提交修正设计和施工建议、报送设计和监理单位→反馈设计、施工→是否改变设计、施工方法→新的设计、施工方法。其主要是根据实际作业进展与监测数据，科学估算软土路基沉降量、发展规律，从而为路基加固施工方案的确定提供重要的数据支撑。

4.2  控制沉降的地基技术

与普通的公路相比，高速公路对地基的处理有更高的要求，需要采用更为先进的技术进行地基施工，且使用的材料、设备以及施工工艺等，都会在很大程度上影響地基施工质量;路基施工的监测中同样需要使用地基施工技术。因此，在我国高速公路路基施工中，非常重视地基的处理方式，结合现场施工环境，应用恰当的地基处理技术，改善路基沉降现象。高速公路路基沉降施工中，通常采用灌装沉降的方式实施地基处理。高速公路的地质环境较差，则需要改善施工场地的土质，一般采用排水固结的方式，使地基土质得到改善，主要施工流程是将劣质土壤中的水分排出，并增加原有土壤的密度，进而提高土的硬度，使其符合高速公路路基施工中对地基的施工要求。

4.3  控制地下水位

为控制公路路基沉降，通常需要在施工中降低地下水水位，提高路基的稳固性。如：在碾压施工中，若是没有按照公路路基的施工技术要求实施分层碾压，则会导致碾压的强度达不到施工要求，对于地质条件较差的路段，则容易出现路基沉降情况。若是地下水水位高于路基施工的标准水位，则需要及时进行处理，避免土体长时间浸泡在水中，从而保证土体不会出现松散流失、承载能力下降的情况，减少公路路基受到外界影响而出现的沉降。对于降低地下水水位通常采取的施工方式有：深挖边沟、开挖盲沟等，能够有效降低地下水水位。对于公路路基沉降较为严重的路段，需要在降低地下水水位的基础上，还应在公路比较松软的路段实施开挖操作，开挖的深度应控制在80cm以上，需要挖到有硬质土体处，而后进行填土施工，填土的材料应具有较好的透水性，同时控制好填土的速度，保证填土的均匀性，并使填充的土体密实度满足路基施工要求。

4.4  综合处理

综合处理就是将上述的各类方法综合地进行应用。例如，路堤荷载减轻与处理地基有机地结合，施工后修补与荷载减轻相结合，施工后修补与处理地基相结合等。建设高速公路的工程比较大，确定处理高速公路地基的方案需要考虑许多因素，经济和社会以及技术上都要考虑到。比如：构筑物对于变形和承载力的要求，场地土层的特点，还有技术的可靠度、造价、环境影响以及控制施工质量等各种相关因素。所以，必须要多目标综合分析优化选择高速公路地基的处理方案。处理高速公路地基的方案比选，既要具有定量计算的方法，专家的理论知识和实践经验也要有，既要定量也要定性地综合分析。

4.5  加强路基压实度

路基的压实度能够真实反映出路基的压实施工质量，主要使用百分比的方式进行表示。压实度的数值越高，路基材料的密度也就越大，证明路基的施工质量越好。一般情况下，强度较低、含水量较大或是软土地基因其可承受的载荷无法满足高速公路的载荷需要。因此，需要在路基施工中，通过技术手段严格控制其压实度。若是路基的厚度较大，则需要利用合适的工具进行压实施工，有效控制路基的施工质量，使其满足高速公路的施工质量要求。

5  结语

综上所述，想要改善高速公路路基施工质量，需要全面分析造成路基沉降的原因，进而针对沉降原因采取针对性的施工控制技术，改善路基施工工艺，有效防止路基在使用中变形，并增加路基的承载能力和稳定性;同时，控制车辆等重力对路基性能的影响，有效增加路基使用过程中的安全性。

参考文献：

[1] 梁玉荣.软基条件下高速公路路基拓宽工程施工控制技术研究[J].山西交通科技，2017（4）：17～19，28.

[2] 曹莎莎.高速公路路基沉降及施工控制技术研究[J].工程建设与设计，2017（12）：142～143.

[3] 胡涛.高速公路路基沉降及施工控制技术探讨[J].黑龙江交通科技，2016（5）：90.