摘要：隨著時間的延長和汽車重復荷載的作用，常出現路基的整體下沉或局部沉降，特別是在填挖方過渡段和路橋過渡段，路基下沉尤為突出。本文分析了高填方路基下沉的原因，針對預防處理措施進行了探討。
關鍵詞：高填方路基,下沉,防治措施
路基和路面工程是一種線形工程，有的公路延續數十公里至數百公里。由于公路沿線地形起伏，地質、地貌、氣象特征多變，因此路基和路面工程具有復雜多變的特點。路基和路面工程還具有工程數量大和造價高的特點。路基工程造價約占公路工程總造價的20%～50%，路面工程造價一般占公路工程總造價的30%左右。現代化的公路運輸，既要求公路能全天候通行車輛，又要求車輛能以一定的速度，安全、舒適、經濟的運行。因此，精心設計，精心施工，使路基能長期具備良好的使用性能，對節約投資，提高運輸效益，具有十分重要的意義。
1高填方路基下沉的原因
1.1路基設計不合理
高填方路基段應嚴格的按照《規范》要求認真作特殊設計，進行穩定性驗算和沉降計算。如果驗算和計算所需的地質條件、土工實驗資料等不能真實反映現場情況，就會造成設計的不合理，在施工過程中或完工后，高填方路基將會有較大的整體下沉或局部沉陷，以致影響公路的正常使用。
1.2施工工藝不當
高填方路堤施工工藝復雜、涉及因素多，任一個環節處理不當都可能埋下質量隱患造成路基后期病害的產生。
1)填料不合格
高填方路基應嚴格控制用料質量，在取土場的選擇和挖土取土過程中應嚴格要求，避免非適用材料的混雜。種植土、腐殖土或泥沼土等劣質土中有機物含量多、抗水性差、強度低。如果路基填料中混入了這些土，路堤將出現塑性變形或沉陷破壞。尤其是膨脹土，遇水膨脹軟化、風化收縮開裂、固體穩定性差，用作填料時隨著土壤中水分的揮發，收縮開裂尤為嚴重，對路堤的整體結構危害極大。
2)填筑工藝不當
高填方路基的填料在分層填筑時，應嚴格按照《施工規范》要求的厚度進行鋪筑。如果隨意將鋪筑厚度加厚，即使壓實機具按規定的碾壓遍數壓實，壓實度也達不到《規范》規定的要求。這樣施工的路基當填筑到路基設計標高時，必然產生累計的沉降變形，在重復載荷與填料自重作用下產生沉陷。同時，施工中最好是整幅分層填筑，但有的路段受現場實際條件的限制，必須沿縱向分幅、分層填筑。這樣一來，對高填方路基的填筑就應嚴格控制。縱向接縫處應按照要求做好搭接臺階，施工過程中堅決杜絕垂直或無搭接填筑，每一層都應有臺階作搭接處理。對于半填半挖路段也是同樣的要求，必須在山坡上按要求從填方坡腳向上挖成向內傾斜的臺階。
3)壓實工藝不當
在高填方路基施工中，應制定科學合理的壓實工藝，并按要求配備相應的整平碾壓機具按規范進行操作。眾所周知，含水量的控制直接影響到壓實度的效果，因此在施工過程中應嚴格控制填料的實際含水量在最佳含水量±2%范圍左右。未按要求的壓實工藝進行碾壓、路基的壓實強度不均勻、壓實度達不到規定要求，將會導致高填方路段產生較大的沉降變形和整個路堤的不均勻沉降。
2高填方路基下沉的防治措施
2.1 換填土法
采用這種方法主要是針對填料不符合要求而引起的路基下沉，其下沉面積不大、深度不深。這種方法比較經濟，操作也比較方便快捷。此法是將原路基出現病害部分的填料挖除，把擾動的浮土清理干凈，整平碾壓達到壓實度要求后，用符合規范要求的填料回填。換填時挖補面積要擴大，且每層挖成臺階狀，由下往上，逐層整平碾壓，壓實度要求高出原路基壓實度1～2個百分點。
2.2 灌漿法
如果路基下沉的面積很大、深度很深，最好是采用灌漿法。灌漿法是利用液壓、氣壓或電化學原理，對路基下沉部分鉆孔，孔深應穿透薄弱層。然后通過注漿管將漿液均勻地注入地層中，漿液以充填、滲透和擠壓等方式灌入填料的空隙，經人工控制一定的時間后，漿液將原來松散的土粒或裂隙膠結成一個整體，形成一個結構新、強度大、防水性能高和化學性能穩定的“結石體”，可以完全防止或減弱路基的下沉。
由于漿液的擴散能力和灌漿壓力的大小密切相關，所以不同填料及形態的路基，采用的灌漿壓力主要取決于路基的密實度、強度、初始壓力、鉆孔深度、灌漿位置及操作規程等因素。而這些因素又很難準確預知，因而必須通過現場試驗來確定。水泥漿液在不同地質和不同灌漿壓力條件下，在地下流動的形式不同，當灌漿壓力較低時，路基填料滲透性較好，水泥漿在中等濃度的情況下以滲流的方式滲人路基土的孔隙，這時認為路基原結構未受擾動和破壞，灌漿量及漿液擴散半徑常用線性滲流理論求解;當壓力逐漸加大，漿液的流動由線性變為紊流，在紊流條件下的灌漿量與漿液擴散半徑常用紊流理論求解。上述兩種情況總體上稱為滲流注漿法，壓力控制在0.5-1.5MPa，適用于碎石土、砂礫土填料的路基。對于粘性土填筑的路基由于其滲透性很小，通過滲入灌漿法難以奏效。當灌漿壓力提高到一定程度時，會發現單位時間內注漿量明顯上升，實際上粘性土路基已在注漿周圍發生徑向劈裂，漿液沿裂隙流人土體，并將土體切割成不規則的塊體，在塊體之間形成互相穿插的膠狀水泥結石，粘性土又受到充填漿液時的壓縮，形成一種復合型巖土，從而提高了路基的強度和剛度。這種方式稱為劈開式或脹裂式灌漿，注漿壓力范圍為1.5～4.0MPa。
灌漿法施工程序如下：
1)布孔：根據原路基施工時的原始記錄，估算路基孔隙率，通過試驗測定灌漿量，然后確定鉆孔數量。如果需要全幅灌漿，應采用等距離梅花形方格網布孔，中間孔淺，邊緣孔較深。孔距一般以2.0～2.5m為宜。
2)鉆孔：為確保原路基不受損壞，成孔的孔徑應盡量小，且必須采用于鉆法，嚴禁加水，否則路堤受水浸泡，路基原結構受到破壞，造成不必要的經濟損失，還將給注漿帶來不必要的麻煩。鉆孔深度視路基高度和路基填料階情況而定。
3)下注漿管：首先選取適當的注漿管，注漿管底部預留20～30cm空隙，確保漿液的灌注流暢。鉆子L口要密封，一般用木塞填充膨脹水泥的方法，以保證漿液不從鉆孔口溢出。
4)注漿：灌漿的主要內容是灌漿壓力、漿液濃度和操作規程。灌漿壓力是保證灌漿質量的重要因素。如果壓力過小，漿液流不到預計范圍內，擴散范圍小易形成空白區;如果壓力過大，則會損壞原路基結構，頂破路面或沖垮邊坡，以致使漿液沿路基薄弱部位沖出路基，達不到灌注的目的。因此，注漿壓力應通過現場試驗而定。
2.3布設土工格柵法
有的高填方路段路基下沉不明顯，只是在路面上出現了縱向的開裂，經過一段時間的觀察，發現路面標高變化很小，可采用這種方法。此法只是將裂縫兩側的瀝青路面用切割機對稱切除(寬度以1.0～2.0m為宜)，鋪設玻纖土工格柵，用鋼釘固定，最后恢復瀝青路面，這種處理措施既經濟又方便，比較實用。
3結束語
公路路基的強度和穩定性很大程度取決于路基填料的性質及其壓實的程度。從現有條件出發，改進填土要求和壓實條件是保證路基質量最有效和經濟的方法。大量試驗和工程實踐證明，路基壓實后，其整體性、穩定性、塑性變形、隔溫性能等均能得到良好的改善。如能在壓實過程中采用合理的材料和設備，嚴格技術管理亦能有效的防治高填方路段的病害產生。
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