简析山区高填方路基的下沉与治理措施_高填方路基安全措施

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论文

简析山区公路高填方路基的下沉

与治理措施

蒲 明 霞

陇 南 公 路 总 段

简析陇南山区公路高填方路基的下沉与治理措施

【摘 要】：本文分析了陇南山区公路高填方路基下沉的原因，结合施工实际介绍了换填土法、灌浆法、土工格栅法等行之有效的治理高填方路基下沉的措施及实例。

关键词：高填方路基；下沉；治理措施 一 概述

陇南市属于秦巴山地，境内山大沟深，河谷纵横，地质构造复杂，公路不是依山傍水，就是翻山越岭，因而高填方路基技术大量应用。陇南公路总段管养的江（洛）武（都）公路全长161㏎，建设标准为山岭重丘二级公路，线路经过区域属于高寒阴湿山区，高山、河谷、丘陵相互交错，因此该路途径米仓山和丰泉山段多处为高填方路基。由于高填方路基压缩性大、均匀性差、沉降量大、固结周期长，如果加固方法不理想，对路基质量产生严重影响，将会引起路面开裂、沉降、塌陷等现象。2002年底江武公路完工通车后，随着时间的延长和汽车重复荷载的作用，江武公路的丰泉山段和米仓山段常出现路基不同程度的局部沉降，路基纵横开裂，进而使得路基稳定性降低，特别是在雨天裂缝进水之后路基下沉导致路面平整度超限，给行车带来很大危险；路基滑动或者边坡坍陷使路基的功能完全丧失。因此，这些病害形式不同程度地影响了道路的正常使用，给安全行车造成很

3、高填方路基与一般路基过渡段的地基沉降不均。

4、填料不合格

由于高填方段的淤泥、陷湿性黄土、冻土、有机土清除不彻底，或者填料中混有生活垃圾以及含草皮、树根的腐殖土，这些土块遇水即变成淤泥。另外，通车后这些不合格填料的微弱沉降变形累积起来即会引发高填方路基的下沉。

5、纵向分幅填筑、半填半挖搭接不好

高填方路基和一般路基填筑一样，最好是整幅分层填筑，但有的路段受各种条件的限制，需沿纵向分幅填筑。在实际施工过程中，如果对高填方路基的填筑不严格控制，有时会出现垂直式无搭接填筑，而这种施工结果会引起前后两幅沉降不均匀。半填半挖路段如果施工不规范，也同样会出现沉降。

6、每层填料碾压时的含水量控制不均，造成压实度不均匀

细粒土、砂类土、砾石土等用作填料时，均应严格控制在其最佳含水量±2％以内压实。当填料的实际含水量不符合要求时，应均匀加水或将土摊平晾干，使其达到上述要求后方可进行压实作业。运至路堤上的土需要加水时，用水车均匀地浇洒在土中，一定要用拌合设备拌合均匀。否则，碾压完成后，每一层的压实度不均匀即会引起整个路堤的不均匀沉降。

7、其它方面的原因

①在一些大型压实机械无法施工的地方，如一些路桥过渡的死角和有管线等设施压路机不能靠近的地方，未用小型夯实机械

2、灌浆法

如果路基下沉的面积很大、深度很深，最好是采用灌浆法。灌浆法是利用液压、气压或电化学原理，对路基下沉部分钻孔，孔深应穿透薄弱层。然后通过注浆管将浆液均匀地注入地层中，浆液以充填、渗透和挤压等方式灌入填料的空隙，经人工控制一定的时间后，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、防水性能高和化学性能稳定的“结石体”，可以完全防止或减弱路基的下沉。由于浆液的扩散能力和灌浆压力的大小密切相关，所以不同填料及形态的路基，采用的灌浆压力主要取决于路基的密实度、强度、初始压力、钻孔深度、灌浆位置及操作规程等因素。而这些因素又很难准确预知，因而必须通过现场试验来确定。水泥浆液在不同地质和不同灌浆压力条件下，在地下流动的形式不同，当灌浆压力较低时，路基填料渗透性较好，水泥浆在中等浓度的情况下以渗流的方式渗入路基土的孔隙，这时认为路基原结构未受扰动和破坏；上述情况称为渗流注浆法，压力控制在0.5-1.5MPa，适用于碎石土、砂砾土填料的路基。对于粘性土填筑的路基由于其渗透性很小，通过渗入灌浆法难以奏效。当灌浆压力提高到一定程度时，会发现单位时间内注浆量明显上升，实际上粘性土路基已在注浆周围发生纵向劈裂，浆液沿裂隙流入土体，并将土体切割成不规则的块体，在块体之间形成互相穿插的胶状水泥结石，粘性土又受到充填浆液时的压缩，形成一种复合型岩土，从而提高了路基的强度和刚度。

灌浆的主要内容是灌浆压力、浆液浓度和操作规程。灌浆压力是保证灌浆质量的重要因素。如果压力过小，浆液流不到预计范围内，扩散范围小易形成空白区；如果压力过大，则会损坏原路基结构，顶破路面或冲垮边坡，以致使浆液沿路基薄弱部位冲出路基，达不到灌注的目的。因此，注浆压力应通过现场试验而定。

2008年5.12汶川MS8.0级地震使江武公路S205线多处路段路基沉陷，路基下沉的面积很大、深度很深，不能采用造价小的换填土法，决定实施灌浆法进行处治。在S205线成县丰泉山K32+600～K45+100路段高填方路段沉陷处治中，通过技术人员和施工人员反复进行现场试验，发现局部沥青混凝土路面浆液的浓度采用水灰比(重量比)1：1较为合适，但起始浆液浓度要大些，正常灌浆时再采用标准水灰比的浆液比较合适。通过实际操作试验发现与高填方过渡段实际灌浆时，大范围灌浆时采用的操作规程，第I阶段，因原路基孔隙率较大，压力在0.2～0.5MPa，用1．2：1的水灰比浆液即可，第Ⅰ、Ⅱ阶段间隔20～30min，目的是确保浆液充分渗流到位。第Ⅱ、Ⅲ阶段压力逐渐加大，但第Ⅱ、Ⅲ阶段仍要间隔20～30min，2009年9初，通过对处理过地段的观测，发现路基没再出现沉降，说明灌浆法处理陇南山区高填方路基下沉是成功的，达到了预计的目的。

3、土工格栅法

有的高填方路段路基下沉不明显，只是在路面上出现了纵向的开裂，经过一段时间的观察，发现路面标高变化很小，可采用这种-