２０１０年第４期 （总第１９４期） 黑龙江交通科技 ＨＥＩＬＯＮＧＪｌＡＮＧ ＪｌＡＯＴＯＮＧ ＫＥＪＩ Ｎｏ．４，２０１０ （Ｓｕｍ Ｎｏ．１９４） 高填方路基下沉的原因与处治 孙晓红，李梦真 （黑龙江省公路勘察设计院） 摘要：简要阐述了导致山区高填方路基产生下沉的原因、处理方法和体会。 文献标识码：Ｃ 文章编号：１００８－３３８３（２０１０）０４—０ｏ４４一Ｏｌ 关键词：路基下沉；原因；处理方法 中图分类号：Ｕ４１６．１ １高填方路基的概念 随着山区高等级公路的修建，高填方路基不断增多，给 公路路基的设计与施工提出了一些新的问题。我们通常所 说的高填方路基，在《公路路基设计规范》（ＹｒＧ Ｄ３０—２００４） （以下简称《规范》）中是以边坡的总高度作为划分界限的。 根据《规范》表３．３．４所列数值，“当边坡总高度大于２０ ｍ 时，宜进行路基稳定性的验算”。从这个意义上看，２０ ｍ可 视为是高填方路基与低填方路基的界限。 ２高填方路基的病害 平、碾压机具，并按规范进行操作。若未按要求的压实工艺 进行碾压，路基的压实强度不均匀，压实度达不到规定要求， 将会导致高填方段路基产生较大的沉降变形。 （３）工程施工过程中质量管理与技术管理方面的原因。 在工程的施工过程中，工地现场人员的责任心不强、技 术管理力度不够、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，危及路基的稳定性。 ３．３工程地质方面的原因 在工程地质不良、泥沼软基丰富的地段填筑路堤，由于 高填方路基施工完工后，随着时间的延长和汽车重复荷 地表土壤密度小、压缩变形大、承载能力低，当路堤高度不断 增加时，原地面土壤容易发生压缩沉降和挤压位移。地基的 压缩变形将使路基整体随之沉降或开裂。 ３．４路基填料方面的原因 载的作用，常出现路基的整体下沉和局部下沉。特别是在填 挖方接头处尤为突出。因此，高填方路基的稳定不仅与边坡 高度有关，也与路基填料、性质、边坡高度、水文状况、路基压 实机具、路基压实度、施工方法等有关。高填方路基的施工， 虽然施工队伍的素质较好、设备齐全、施工管理和技术管理 严密、质量管理体系健全，并能按《公路路基施工技术规范》 的要求进行施工。然而，由于高填方路基是放在半无限体上 的线性工程，所处的环境千变万化，所处地段的水文地质情 况错综复杂又暴露在野外环境中，填土的密度与自身固结都 需要时间，且常年受重复荷载的作用，因此，在施工阶段和完 如果路堤填料的土质差，填料中混进了种植土、腐质土 或有机质土等劣质土，由于这类土壤中有机物含量多、抗水 性差、强度稳定性差等，路堤将出现塑性变形或沉陷破坏。 尤其是膨胀土，这种土遇水膨胀软化，风干收缩开裂，结构稳 定性差，用作填料时随着土壤中水分的挥发，收缩开裂尤为 严重，对路堤的整体结构危害极大。 ３．５路基排水方面的原因 工后的运营阶段，发生的病害较多且较难处治。高填方路基 常见的病害有：（１）路基的整体下沉或局部沉陷；（２）路基 路基排水的任务是把路基工作区内的土基含水量降低 到一定的范围。土基含水量过大、排水不良会引起土质松 纵、横向的开裂；（３）路基的整体滑动或边坡的滑塌。 ３高填方路基下沉的原因 ３．１设计方面的原因 软，强度降低，边坡坍塌，堤身沉陷或滑动以及产生冻害等。 ４高填方路基下沉的处理方法 高填方路基施工和完工后，在自然环境因素影响和汽车 因条件公路路线必须通过复杂山区时，设计上应按 照《规范》要求认真地对高填方路基作特殊设计。对未进行 重复荷载的作用下，将出现一些路基病害，引起路基的整体 高路堤的稳定性验算，而按一般路基进行设计，且施工工艺、 填料等未作特殊要求说明的路段，在施工过程中或完工后， 高填方路基将会有较大的整体下沉或局部沉陷，以致影响公 路的正常使用。 ３．２施工方面的原因 下沉或局部沉陷或边坡坍塌，从而影响了公路的使用功能， 降低了公路的评定等级。因此，为了更好地发挥公路的正常 作用，对高填方路基出现的严重病害，必须采取行之有效的 处理措施，使路基处于良好的工作状态。下面介绍几种常用 的处理方法，以供参考。 ４．１换土复填法 （１）路基填筑工艺方面的原因。 高填方路基的填料在分层填筑时，应按照《施工规范》 要求的厚度进行铺筑。若随意将层厚加大，而压实机具则按 照规定的碾压遍数压实时，压实度将达不到《公路工程质量 检验评定标准》规定的要求，当填筑到路基设计标高时，必 然产生累计的沉降变形，在重复荷载和填料自重的作用下， 便会产生下沉。 （２）施工机械与碾压工艺方面的原因。 在高填方路基的施工过程中，应按要求配备相应的整 收稿日期：２０１０－０２－２３ ・由于填筑土质不符合《规范》要求，路基出现下沉，但面 积不大、深度不深时，采用换土复填法是一种简便快捷的方 法。 此法是将路基出现病害部分的土挖去，更换新的、符合 规范要求的土。一般采用级配较好的砂砾土或塑性指数满 足规范要求的粘性土为宜。回填时，挖补面积要大，而且要 逐层挖成台阶状，由下往上，逐层填筑，碾压密实，压实度要 高出原路基压实度１—２个百分点为宜。采用这种方法，只 （下转第４６页） ４４・ 总第１９４期 黑龙江交通科技 第４期 要将方向盘回转打正驶入制动坡床，仍按照１００ ｋｍ／ｈ、１ ｓ反 应时间计算，该长度可以按３０ ｍ控制。 ３．６制动坡床长度Ｌ 发生侧翻，甚至影响主线的正常行车，在丹拉高速河北张家 口段避险车道设计中曾经考虑过将服务道路调至制动坡床 的右侧，并没有从根本上消除存在的安全隐患，因而在实际 施工时将服务道路取消。 ３．９其他设施 在《公路路线设计规范（送审稿）》中和交通部公路司编 写的《新理念公路设计指南（２ｏｏ５版）》中对制动坡床的纵 坡、长度和坡床材料有详细的规定说明和计算方法，根据丹 拉高速河北张家口段避险车道的运行情况来看，其各项指标 还是比较合理的，因此不再赘述。 ３．７避险车道宽度和厚度 在避险车道的设计中还有相应标志标线、照明设施和救 险锚栓等设施，只要从车辆行驶的角度出发，充分考虑了司 机的心理生理因素，均可以有较合理的设置。 ４结束语 避险车道的宽度应当足以容纳一辆以上失控车辆，制动 坡床的宽度不宜小于一个车道的宽度。 本文重点对上坡坡床式避险车道进行了研究，部分指标 选用的思路同样可以应用在其他类型的避险车道中，目前在 制动坡床的铺筑厚度一般为０．３～０．９ １ｉ＂ｌ，避险车道人 口处铺筑厚度０．１ ｍ，可采用３０ ｍ长渐变到正常坡床厚度。 ３．８服务道路 国内设计避险车道还比较少，规范中相关的规定还不是很完 善，可参考的资料也不很多，多为国外的资料。以上为结合 丹拉高速河北张家口段的工程实例，对避险车道的各个组成 部分的一些看法，有不恰当的地方，请各位专家领导和同行 批评指正，多提宝贵意见。 参考文献： 在《公路路线设计规范（送审稿）》中和交通部公路司编 写的《新理念公路设计指南（２００５版）》中制动坡床的外侧设 置了服务道路，没有对服务道路的路面结构材料进行说明。 不管是什么样的结构材料，要实现服务道路的功能，路面本 身要比制动坡床密实坚硬，而服务道路的这种设置有极大的 安全隐患：如果车辆没有进入制动坡床，而是开上了服务道 路，这时就极有可能向前冲出避险车道，堆积的废轮胎和砂 ［１］ 《公路路线设计规范》（送审稿）．中交第一公路勘察设计研究 院． 袋起不到多大的作用；又或着驶入避险车道的车辆一侧轮胎 压在服务道路上，另一侧轮胎在制动坡床上，这时极有可能 （上接第４４页） ［２］ 《公路项目安全性评价指南》．中华人民共和国交通部． ［３］《新理念公路设计指南》（２００５版）．交通部公路司． 程质量第一的责任心。必须处理好工程质量、经济效益、工 期和社会影响四者间的矛盾关系。特别是，在推行工程质量 终身负责制的今天，更应当把质量放在首位，以质量求效益、 求生存、求发展。同时，作为施工现场的监理人员，必须具有 那种：“在质量上出问题等于是在犯罪，宁可当恶人不当罪 人”的意识，在重点部位更应当加强监督、检查，甚至旁站。 这样才能把好质量关。 （３）必须重视填料的正确选用。应当优先选择透水性 要掌握好路基的填筑方法即可，没有复杂的技术要求。 ４．２固化剂（如石灰、水泥等）法 在处理高填方路基的下沉中，如果更换路基填料受到限 制，且填筑量不大时，可在原材料中掺人一定品种与数量的 固化剂来处理路基病害。这种方法在我国大部分省市已有 应用的先例，实践证明，效果较好。固化剂的种类很多，使用 时，可根据路用土的种类与固化剂的成分、类型选用。 ４．３粉喷桩法 较好的粗颗粒料，其次选择砂性土或塑性指数符合要求的粘 性土。勿选用粉性土、腐质土等高膨胀性、高压缩性的土。 （４）必须认真做好路基的填前处理。根据施工时的季 节、气温，至少提前２～４周的时间，将原自然地面的积水排 除，并凉晒到含水量降到一定范围内时，进行填筑；同时，做 好施工中的临时排水工作。当位于水田、泥沼等不良地段 时，应根据具体情况，严格按照设计要求采取挖除淤泥换填 对于处理高度在１５ ｍ以内的路基下沉病害，采用粉喷 桩加固地基技术是较为理想的一种方法。粉喷桩处理软基 土是通过专门的机械将粉体固化剂喷出后，在地基深处就地 与软土强制搅拌，利用固化剂与软土之间新发生的一系列物 理、化学反应，在原地基中形成强度、刚度较大的桩体，同时 也使得桩周土体性质得到改善，桩体与桩间土体形成复合地 基，共同承担外荷载。 ４．４灌浆法 透水性粗颗粒材料或采用复合地基等处理措施，以保证基底 的稳固。 灌浆法是利用液压、气压或电化学原理，通过注浆管，将 浆液均匀地注入地层中。浆液以充填、渗透和挤密等方式占 据土粒间或岩石裂缝中的空间，经人工控制一定时间后，浆 液将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体，形成一个结构 新、强度大、防水性能高和化学稳定性良好的“结石体”。该 法已在我国的煤炭、水电、冶金、建筑、交通和铁道等部门被 广泛地使用，并取得了良好的效果。 ５几点认识和体会 （５）为了让高填方路基有一个充分的沉降期，笔者认 为，在该路段还可采用缓铺路面的做法，待其沉降稳定或无 沉陷等变形时，再铺筑路面。这样可以避免了因路基出现病 害返工而造成的路面材料的浪费。 （６）高填方路基的边坡坡率应严格按照设计要求，变坡 处采用圆弧过渡，同时应尽快完成坡面防护，以防雨水对坡 面的冲刷造成路基整体失稳。 参考文献： （１）对于高填方路基，在填筑方法上，必须按《公路路基 施工技术规范》规定的厚度等要求，分层填筑，而且压实度 必须达到规定值时，方可填筑下一层。这是确保路基体不会 产生下沉等变形的基础。 （２）作为施工现场的技术和质量管理人员，必须具有工 ・［１］公路路基设计规范ＪＴＧ Ｄ３０－２００４［ｓ］． ［２］公路路基施工技术规范ＪＴＧ Ｆ１０－２００６［Ｓ］． ［３］公路工程质量检验评定标准ＪＴＧ １７８０／１—２００４［Ｓ］． ［４］ 公路工程通病分析与法治［Ｍ］．人民交通出版社． ４６・
