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摘要：文章分析了路基沉降与失稳产生的原因，针对路基沉降的处理措施与方法进行了探讨。
关键词：高速公路；路基沉降；处理
中图分类号：U412.36+6
在高速公路路基施工过程中，路基沉降是一个需要得到特别重视的问题。如果对路基沉降不加以处治或处治不当，往往会导致路基失稳或过量沉降，直接影响竣工后公路的运营状况及其使用寿命。
一、路基沉降与失稳产生的原因
1、路基沉降是因为路基填料选择不当，填筑方法不合理，压实度不足，路基内部存在过湿的夹层等因素，在荷载和水温综合作用下，引起的路基本身的压缩沉降。本质是由于地基或者是路基本身土层的固结压缩导致孔隙中的水分或者空气排出引起整体体积减小而造成的。
2、路基边坡稳定的实质就是控制边坡滑动。当由重力产生的滑动力等于土体抗剪强度产生的抗滑力的时候，土体就处在临界稳定状态，当滑动力大于土体的抗剪强度的时候土体就失去稳定。路基边坡滑塌是公路边坡主要的病害。根据边坡土质类别，破坏原因和规模的不同可分为溜方和滑坡两种情况。
二、工程措施及其原理
（一）沉降问题
路基沉降包括两部分：地基沉降和路堤本身的压缩沉降。地基沉降通过软基处理来达到目的，路堤的压缩通过加强路基施工质量来控制后期的压缩变形。
1、软基处理的方法软基处理的一般方法分为：换填法、排水固结法、复合地基处理、挤密、加铺加筋材料等。
（1）换填法：以砂石，砂土，灰土和矿渣等强度较高的材料，置换地基表层软弱土，提高承载能力，减少沉降量。经常用来处理浅层软土。
（2）排水固结法：原理是软土地基在荷载作用下，土中孔隙水慢慢排出，孔隙比减少，地基发生固结变形，同时土的有效应力增大，地基土的强度增长，可使地基的沉降在加载预压期间基本完成或大部分完成，使路基在使用期间不至于产生过大的沉降量和沉降差，同时增强地基土的抗剪强度，从而提高地基的承载力和稳定性。排水固结法是由排水系统和加压系统两部分组合而成，排水系统可在天然地基中设置竖向排水体（沙井，袋装沙井，塑料排水扳）或者利用地基土层自身的透水性上排至地表通过地表设置的沙垫层横向排除路基。
（3）振密、挤密法：原理是通过震动、挤压使地基土体孔隙比减小，强度提高，达到地基处理的目的，必要时候，在震动挤密过程中，回填砂砾石，灰土，砂土等与地基土组成复合地基，从而提高路基承载力，减少沉降量。
（4）加筋法：在地基或者土体中埋设强度较大的加筋材料，形成整体性，使地基或者土体能承受拉应力，防止断裂，达到提高地基土的整体抗剪性、承载力，减少地基沉降或维持路基稳定。经常使用的加筋材料有土工布、土工格栅等。
（5）复合地基处理：通过打入加固材料使加固材料与土体形成复合地基，从而提高地基的承载力，减少沉降量。经常用的如粉喷桩、石灰搅拌桩、预应力管桩等。
2、路基填筑中控制沉降
（1）在施工中加强对路基压实度的控制，减少工后路堤自身固结下沉。
（2）控制路基填筑速度以免破坏软土地基结构性，增大地基沉降量。
（二）稳定问题
1、各种软基处理如固结排水、换填、复合地基、挤密、加筋材料等都伴随着地基整体强度的提高，尤其是加筋材料在处理路基失稳中得到了广泛应用，提高了路基的稳定性。
2、对地下水，地表水渗流的防治
地下水，地表水的渗入不仅增加土体的重量，而且降低土体的抗剪能力，导致土体失稳，因此加强对地下水和地表水的引流和阻断对路基稳定具有重要意义。
3、抗滑动控制
（1）加强沿河路堤坡脚防护，防止坡脚被冲刷掏空造成滑坡。
（2）加强路基施工质量控制：实践证明经过充分压实的路基，其塑性变形，渗透系数，毛细水上升高度，隔温、隔水性能都有明显的改善。因为路基的失稳大都与水有关系，所以加强路基压实质量的控制可以增强路基抵御水毁的能力。对于半填半挖路段和加宽路段应加强施工质量控制，保证压实度达到设计要求，要按规范设置台阶，铺设加筋材料，进行排水，防护，导流，挡水设施的施工。在路基施工中严禁贴坡，避免溜坡现象发生。
三、软土路基产生沉降的处理措施
根据软土岩性特征和物理力学指标，通过比较分析，选取合适的软土路基处理方法。当软土路基不能满足承载力或稳定要求时，对路基加固是有效的措施。
1、路堤填筑前原地面处理
1）填筑路堤时首先进行原地面处理。当路堤填筑高度小于1m时，将路基范围内的树根、杂草全部挖除。若基底的表层土系腐殖土，则须用挖掘机或人工将其表层土清除换填，厚度视具体情况而定，并按规定进行压实。路堤通过耕地时，路堤填筑施工前预先清除表土30cm，由于在表土剥离后基底的含水量高，为保证基底压实度达到设计要求，必须及时进行翻松，晾晒和含水量检测，在最佳含水量时进行碾压，以达到要求的压实标准。
2）坡面基底处理。当坡面较小（横坡小于1： 5）时，只需清除坡面上的表层，其处理方法同上；但坡度较大（横坡大于1： 5）时，应将坡面做成台阶，以防止路堤的滑移。台阶的尺寸，依土质、地形和施工方法而不同，一般宽度不宜小于1m，而且台阶顶面应做成向堤内倾斜2%一4%的坡度，并分层夯实。每层都严格控制厚度、压实度、坡度和平整度，并进行检测，当所有台阶填完之后，可按一般填土进行。
2、路堤填料处理
路堤填料一般应采用砂砾及塑性指数和含水量符合规范的土，不得使用淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含草皮土、生活垃圾及含腐殖质的土。对于液限大于50，塑性指数大于26的土一般不宜作为路基填土。在特殊情况下，受工程作业现场条件限制，必须使用时，可作如下处理：
1）控制最佳含水量，为了保证土料在最佳含水量时达到最佳压实度，可通过翻晒或是洒水来实现。
2）采用不同土质填筑路堤时，应注意以下几点：
（1）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。
（2）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。
（3）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。
3、施工质量的监控
软土路基的处理属于隐蔽工程，一旦留下质量隐患，被路堤等构筑物覆盖，也不好检查，尤其是深层软基处理，造价高，返工处理费时费力，必须保证施工质量。施工中要熟练掌握各个环节的质量标准，采用尽可能的手段来检验处理的效果。
1）严格控制填土含水量。压实前要高于最佳含水量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大于或小于最佳含水量的情况。当含水量小于最佳含水量时，土粒间的润滑作用不足，即压力不足以克服土粒间的摩擦力，土中的空气不能排除、土粒间无法靠扰，便难以达到最大密实度；当大于最佳含水量，又会产生由于水分过多，土粒被水膜包围而分散过远，也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，需增加边部压实遍数，同时多做检测，确保达到压实度要求。对于局部压实度不合格的，可以采用振动夯加强压实，从而保证整体压实度满足设计要求，确保路基的整体稳定性。
3）注意不良地质段的施工。对于不良地质地段一定要清理软弱层，设计给定不足部分也要清理，然后换填透水性材料。低填方路段要注意满足路基工作区的要求，必要时设置碎石或砂砾隔离层。
在施工中要严格按照地基加固处理方案和规范要求进行施工，对于设计方案与实际不符的要及时找设计单位提出变更设计，避免地基处理因设计与施工脱节造成路基沉降问题的发生。
关键词：高速公路；路基沉降；处理
中图分类号：U412.36+6
在高速公路路基施工过程中，路基沉降是一个需要得到特别重视的问题。如果对路基沉降不加以处治或处治不当，往往会导致路基失稳或过量沉降，直接影响竣工后公路的运营状况及其使用寿命。
一、路基沉降与失稳产生的原因
1、路基沉降是因为路基填料选择不当，填筑方法不合理，压实度不足，路基内部存在过湿的夹层等因素，在荷载和水温综合作用下，引起的路基本身的压缩沉降。本质是由于地基或者是路基本身土层的固结压缩导致孔隙中的水分或者空气排出引起整体体积减小而造成的。
2、路基边坡稳定的实质就是控制边坡滑动。当由重力产生的滑动力等于土体抗剪强度产生的抗滑力的时候，土体就处在临界稳定状态，当滑动力大于土体的抗剪强度的时候土体就失去稳定。路基边坡滑塌是公路边坡主要的病害。根据边坡土质类别，破坏原因和规模的不同可分为溜方和滑坡两种情况。
二、工程措施及其原理
（一）沉降问题
路基沉降包括两部分：地基沉降和路堤本身的压缩沉降。地基沉降通过软基处理来达到目的，路堤的压缩通过加强路基施工质量来控制后期的压缩变形。
1、软基处理的方法软基处理的一般方法分为：换填法、排水固结法、复合地基处理、挤密、加铺加筋材料等。
（1）换填法：以砂石，砂土，灰土和矿渣等强度较高的材料，置换地基表层软弱土，提高承载能力，减少沉降量。经常用来处理浅层软土。
（2）排水固结法：原理是软土地基在荷载作用下，土中孔隙水慢慢排出，孔隙比减少，地基发生固结变形，同时土的有效应力增大，地基土的强度增长，可使地基的沉降在加载预压期间基本完成或大部分完成，使路基在使用期间不至于产生过大的沉降量和沉降差，同时增强地基土的抗剪强度，从而提高地基的承载力和稳定性。排水固结法是由排水系统和加压系统两部分组合而成，排水系统可在天然地基中设置竖向排水体（沙井，袋装沙井，塑料排水扳）或者利用地基土层自身的透水性上排至地表通过地表设置的沙垫层横向排除路基。
（3）振密、挤密法：原理是通过震动、挤压使地基土体孔隙比减小，强度提高，达到地基处理的目的，必要时候，在震动挤密过程中，回填砂砾石，灰土，砂土等与地基土组成复合地基，从而提高路基承载力，减少沉降量。
（4）加筋法：在地基或者土体中埋设强度较大的加筋材料，形成整体性，使地基或者土体能承受拉应力，防止断裂，达到提高地基土的整体抗剪性、承载力，减少地基沉降或维持路基稳定。经常使用的加筋材料有土工布、土工格栅等。
（5）复合地基处理：通过打入加固材料使加固材料与土体形成复合地基，从而提高地基的承载力，减少沉降量。经常用的如粉喷桩、石灰搅拌桩、预应力管桩等。
2、路基填筑中控制沉降
（1）在施工中加强对路基压实度的控制，减少工后路堤自身固结下沉。
（2）控制路基填筑速度以免破坏软土地基结构性，增大地基沉降量。
（二）稳定问题
1、各种软基处理如固结排水、换填、复合地基、挤密、加筋材料等都伴随着地基整体强度的提高，尤其是加筋材料在处理路基失稳中得到了广泛应用，提高了路基的稳定性。
2、对地下水，地表水渗流的防治
地下水，地表水的渗入不仅增加土体的重量，而且降低土体的抗剪能力，导致土体失稳，因此加强对地下水和地表水的引流和阻断对路基稳定具有重要意义。
3、抗滑动控制
（1）加强沿河路堤坡脚防护，防止坡脚被冲刷掏空造成滑坡。
（2）加强路基施工质量控制：实践证明经过充分压实的路基，其塑性变形，渗透系数，毛细水上升高度，隔温、隔水性能都有明显的改善。因为路基的失稳大都与水有关系，所以加强路基压实质量的控制可以增强路基抵御水毁的能力。对于半填半挖路段和加宽路段应加强施工质量控制，保证压实度达到设计要求，要按规范设置台阶，铺设加筋材料，进行排水，防护，导流，挡水设施的施工。在路基施工中严禁贴坡，避免溜坡现象发生。
三、软土路基产生沉降的处理措施
根据软土岩性特征和物理力学指标，通过比较分析，选取合适的软土路基处理方法。当软土路基不能满足承载力或稳定要求时，对路基加固是有效的措施。
1、路堤填筑前原地面处理
1）填筑路堤时首先进行原地面处理。当路堤填筑高度小于1m时，将路基范围内的树根、杂草全部挖除。若基底的表层土系腐殖土，则须用挖掘机或人工将其表层土清除换填，厚度视具体情况而定，并按规定进行压实。路堤通过耕地时，路堤填筑施工前预先清除表土30cm，由于在表土剥离后基底的含水量高，为保证基底压实度达到设计要求，必须及时进行翻松，晾晒和含水量检测，在最佳含水量时进行碾压，以达到要求的压实标准。
2）坡面基底处理。当坡面较小（横坡小于1： 5）时，只需清除坡面上的表层，其处理方法同上；但坡度较大（横坡大于1： 5）时，应将坡面做成台阶，以防止路堤的滑移。台阶的尺寸，依土质、地形和施工方法而不同，一般宽度不宜小于1m，而且台阶顶面应做成向堤内倾斜2%一4%的坡度，并分层夯实。每层都严格控制厚度、压实度、坡度和平整度，并进行检测，当所有台阶填完之后，可按一般填土进行。
2、路堤填料处理
路堤填料一般应采用砂砾及塑性指数和含水量符合规范的土，不得使用淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含草皮土、生活垃圾及含腐殖质的土。对于液限大于50，塑性指数大于26的土一般不宜作为路基填土。在特殊情况下，受工程作业现场条件限制，必须使用时，可作如下处理：
1）控制最佳含水量，为了保证土料在最佳含水量时达到最佳压实度，可通过翻晒或是洒水来实现。
2）采用不同土质填筑路堤时，应注意以下几点：
（1）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。
（2）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。
（3）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。
3、施工质量的监控
软土路基的处理属于隐蔽工程，一旦留下质量隐患，被路堤等构筑物覆盖，也不好检查，尤其是深层软基处理，造价高，返工处理费时费力，必须保证施工质量。施工中要熟练掌握各个环节的质量标准，采用尽可能的手段来检验处理的效果。
1）严格控制填土含水量。压实前要高于最佳含水量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大于或小于最佳含水量的情况。当含水量小于最佳含水量时，土粒间的润滑作用不足，即压力不足以克服土粒间的摩擦力，土中的空气不能排除、土粒间无法靠扰，便难以达到最大密实度；当大于最佳含水量，又会产生由于水分过多，土粒被水膜包围而分散过远，也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，需增加边部压实遍数，同时多做检测，确保达到压实度要求。对于局部压实度不合格的，可以采用振动夯加强压实，从而保证整体压实度满足设计要求，确保路基的整体稳定性。
3）注意不良地质段的施工。对于不良地质地段一定要清理软弱层，设计给定不足部分也要清理，然后换填透水性材料。低填方路段要注意满足路基工作区的要求，必要时设置碎石或砂砾隔离层。
在施工中要严格按照地基加固处理方案和规范要求进行施工，对于设计方案与实际不符的要及时找设计单位提出变更设计，避免地基处理因设计与施工脱节造成路基沉降问题的发生。