黃土高原地區(qū)由于其特殊的自然地勢條件，在公路施工建設(shè)中需要多加注意，尤其路基沉陷的問題，在黃土高原地區(qū)時常發(fā)生，論文分析了黃土高原公路高填方路基沉降的原因，提出了高填方路基沉降的具體防治措施。

　　《公路》于1956年由中共中央宣傳部批準創(chuàng)刊，是中國公路行業(yè)出版最早的中央級技術(shù)類科學(xué)技術(shù)期刊。《公路》雜志的主管單位是中華人民共和國交通部，主辦單位是中交公路規(guī)劃設(shè)計院(原交通部公路規(guī)劃設(shè)計院)，出版單位是《公路》雜志社。

　　高填方路基沉降是黃土高原公路建設(shè)和使用過程中最常見的病害之一。這既與高原的土質(zhì)與地表即工程地質(zhì)方面的原因有關(guān)，又與勘測設(shè)計、施工過程有關(guān)。高填方路基相對一般路基而言,具有填筑高度大,填筑斷面面積大,路堤本身累積沉降大,穩(wěn)定性需進行專門分析和驗證的特點。如果對高填方路基沉降沒有足夠地重視，則很容易導(dǎo)致路面開裂、沉陷等多種質(zhì)量問題,嚴重影響道路的行駛質(zhì)量及使用壽命，直接影響到公路的使用質(zhì)量和社會效益。因此，有效減小路基沉降,消除其所帶來的危害，是公路建設(shè)科技領(lǐng)域的一個重要課題，具有重大而現(xiàn)實的研究意義。

　　一、黃土高原高填方路基沉陷的成因

　　(一)地表與土質(zhì)、工程地質(zhì)方面的原因

　　高填方路基沉降造成的公路危害極大，嚴重影響了公路的正常使用，其原因主要與工程地質(zhì)及地形、水文與氣候均有較大關(guān)系。

　　甘肅黃土高原位于黃土高原的最西端,橫跨約6個經(jīng)度,東續(xù)陜西黃土高原,西達烏鞘嶺。以隴山(約106.2°E)為界,分為隴東、隴西兩部分,隴東黃土高原為甘肅黃土高原重要分布區(qū),平均海拔1 200~1 800 m,由于受河流的侵蝕,地貌塬、梁、峁、坪、溝、谷相間并存。黃土高原地區(qū)大部分為黃土覆蓋，是世界上黃土分布最集中、覆蓋厚度最大的區(qū)域。該地區(qū)黃土平均厚度50～100m，最大厚度超過250m。黃土高原地區(qū)的黃土主要為風(fēng)成黃土，粉粒占黃土總重量的50%，結(jié)構(gòu)疏松、富含碳酸鹽、孔隙度大、透水性強、濕陷性強、遇水易崩解和溶解、抗沖抗蝕性弱。黃土顆粒細小，質(zhì)地疏松，具有直立性，由于工程地質(zhì)不良或泥沼軟基土豐富的地段，土質(zhì)較松散、土壤密實度小、壓縮變形大、土質(zhì)承載能力低等，也就是土體中超靜水壓力過大，且消散速度緩慢。如不認真進行加固處理，在路基填土層自重等附加壓力作用下，地基易發(fā)生壓縮沉降和擠壓移位變形，直接導(dǎo)致路基沉降，使路面出現(xiàn)橫或縱向裂縫、沉陷、甚至塌陷。

　　一般來講，軟土的土顆粒間有效應(yīng)力增長速度緩慢，固結(jié)速度慢，致使上層路基變形穩(wěn)定速度慢;且路基填方高度大或軟弱地基層較厚時，地基沉降量較大，達到沉降穩(wěn)定的時間較長。

　　此外，野外勘查設(shè)計時對不同的工程地質(zhì)、水文、填筑材料、取料場以及特殊地段的施工工藝等分析重視不夠，對特殊地質(zhì)段的處治方式?jīng)]有特殊設(shè)計，造成高填方路基的工后不均勻沉降。

　　(二)勘測設(shè)計方面的原因

　　1、高路基的設(shè)計完全采取套用標準格式圖進行時，如果驗算和計算所需地質(zhì)土質(zhì)條件、土工試驗資料等不能真實反映實際，就會造成設(shè)計不合理。即典型高路堤橫斷面按一般路基進行設(shè)計，沒有進行穩(wěn)定性驗算，使斷面尺寸等不合理，路基變形不能按預(yù)定時間達到穩(wěn)定，工后高填方路堤會產(chǎn)生較大的整體下沉或局部沉陷。如高填方路基縱向排水、橫向排水坡度設(shè)計不合理，導(dǎo)致路基兩側(cè)積水不能排出，從而降低了地基的承載力，路基因而產(chǎn)生沉降。

　　2、路基在初始填筑過程中，由于原地基具有一定的承載力可以承受一定高度填土產(chǎn)生的壓力，在地基容許承載力范圍內(nèi)，地基沉降呈現(xiàn)出類似彈性變化的趨勢，即地基沉降隨著填土高度的增加而增加。當(dāng)填土增加到一定高度時，即土方填筑產(chǎn)生的壓力等于地基承載力時，地基受力處于極限狀態(tài)。當(dāng)填筑高度繼續(xù)增加，地基承載力進入強化階段，原地基土體結(jié)構(gòu)被破壞，地基土顆粒在外力作用下重新排列形成新的結(jié)構(gòu)，使地基承載力得到增強。地基土結(jié)構(gòu)的變化，是該階段地基發(fā)生明顯沉降的根本原因。

　　3、隨著路基填筑結(jié)束，雖然地基所受填土產(chǎn)生的土壓力趨于穩(wěn)定，但由于多種因素(施工、行車、環(huán)境等)影響并通過實際觀測資料證明，還不能立刻穩(wěn)定下來，需要經(jīng)過約 8～12個月的時間，才能使路基逐漸趨于穩(wěn)定。但路基不會完全穩(wěn)定下來，還會發(fā)生很緩慢的沉降。

　　(三)施工流程中的原因

　　1、路基填前對原地基未作處理或處理不到位;

　　2、路基填筑施工管理不科學(xué)或技術(shù)力量不強，工作人員的責(zé)任心不強，施工現(xiàn)場混亂，容易使工程質(zhì)量降低，壓實度不滿足規(guī)范要求;

　　3、路基填筑施工工藝不當(dāng);

　　4、路基碾壓順序不當(dāng);

　　5、路基施工過程中未作臨時排水或臨時排水不到位;

　　6、路基填筑材料選用。

　　二、高填方路基沉陷的防治措施

　　高填方路基的沉降有以下形式：路基整體下沉或局部沉降;路基縱、橫向開裂;路基滑動或邊坡塌陷。因此路基施工中填料的控制、晾曬、攤鋪、平整和碾壓雖與一般路基施工工藝和方法相同，但應(yīng)做到以下幾點：

　　1、高填方地段施工前準備工作

　　(1)安排高填方路基提前開工。優(yōu)先安排高填方路基施工是提高其穩(wěn)定性、防止沉降出現(xiàn)的關(guān)鍵。對于地基較差的路基填筑，一定要先做好基地處理，保證基地處理符合要求后才能進行路基填筑施工。因為從觀測結(jié)果分析，地基的沉降是高填方路基沉降的主要原因。

　　(2)施工前仔細對填方區(qū)進行現(xiàn)場勘查，掌握填方區(qū)地質(zhì)情況，對于特殊地基，根據(jù)設(shè)計和施工規(guī)范的要求，制定科學(xué)合理的處理方案，按特殊地基處理方法進行基底處理;對于一般原地面，先將原地面樹木雜草及腐植土清除，并疏干積水、涼曬、平整，原地面縱坡大于12%或橫縱坡陡于1：5的地段挖成寬度不小于2m且坡度向內(nèi)大于4%的臺階，然后用壓路機碾壓到規(guī)范要求的壓實度。

　　2、高填方地段施工中的工作

　　(1)足夠的碾壓是消除路堤固結(jié)、形變最有效的方法。施工時嚴格按照施工組織設(shè)計分層填筑，嚴格控制分層的厚度，并充分壓實并保證各層的壓實度達到設(shè)計要求。如路堤土的密實度接近重型擊實試驗法的最大干密度，則路堤一般不再產(chǎn)生固結(jié)、形變。因此提高壓實能力、完善壓實工藝，以高標準進行路基的壓實是保證路基應(yīng)有強度和穩(wěn)定性的一項最為經(jīng)濟、有效的技術(shù)措施，在高路堤填筑施工中，必須有科學(xué)詳實的高填方路基施工組織設(shè)計，合理的施工方案，可靠地施工工藝，完善的質(zhì)量保證體系，詳細的作業(yè)計劃，報監(jiān)理批準后認真實施。

　　(2)高填方路基填料優(yōu)先采用強度高和穩(wěn)定性好的材料，宜選擇低液限粘土或低液限粉土作為路基填料。如果土場填料用量不能滿足施工用量而采用其它土場填料時，應(yīng)嚴格按規(guī)范和設(shè)計要求取用，擬采用的填料須完成液限、塑性、擊實、承載比等試驗，確定相應(yīng)的技術(shù)指標均能滿足要求后，方能作為該路段的路基填料。填料要分層進行，每層壓實厚度宜控制在10～20 cm范圍內(nèi)。對于石料或卵石土路基，要嚴格控制填料的最大粒徑，填料的最大粒徑在底層(路床底面1.5 m以下)不超過分層厚的2/3;應(yīng)采取措施分層填筑和分層碾壓，一層厚度不超過 20～30 cm。受水淹、水浸的部分，必須采用水穩(wěn)定性和透水性都好的材料。

　　(3)施工過程中，應(yīng)及時排除路基范圍內(nèi)的地表水、淤泥及含水量較大的土保證上層填筑的可作業(yè)性，有效的保證壓實度。

　　三、結(jié)語

　　總之，高填方路基施工是一個復(fù)雜的系統(tǒng)過程，影響因素眾多，其中沉降問題是重要的控制要點。通過實踐證明,在黃土高原這樣土質(zhì)承載力不高的地區(qū),在采取一系列防治措施后,高填方路基可以保證良好的使用效果。建議在高填方路基施工前,合理選材，優(yōu)化排水系統(tǒng)，嚴格控制施工質(zhì)量，既節(jié)約又保質(zhì)地完成路基施工，保證路基的穩(wěn)定性與耐久性。

　　參考文獻：

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