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摘要：本文分析高填方路基下沉的原因，探讨了高填方下沉的防治措施。
关键词：填土路基 下沉 防治措施
中图分类号：TD327.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）29-122-01
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。
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。
（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，土的压实度与压实功能、压实方法以及土的含水量有关。
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，孔隙中出現了自由水，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。
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帶来的负面影响，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.
[5]JTJ051-93，公路土工试验规程[S].
[6]JTGF80/1-2004，公路工程质量检验评定标准[S].
[7]JTJ033-15，公路路基施工技术规范[S].
关键词：填土路基 下沉 防治措施
中图分类号：TD327.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）29-122-01
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。
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。
（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，土的压实度与压实功能、压实方法以及土的含水量有关。
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，孔隙中出現了自由水，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。
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帶来的负面影响，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.
[5]JTJ051-93，公路土工试验规程[S].
[6]JTGF80/1-2004，公路工程质量检验评定标准[S].
[7]JTJ033-15，公路路基施工技术规范[S].