防治路基沉陷的措施.doc

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题目

摘要：

本论文就公路工程建设中路基沉陷现象展开了研究，探讨引起沉陷的原因。

认为自然条件和地址地貌等客观因素，以及路基的施工组织等主观因素共同导致了路基沉陷问题的发生，进而在此基础上提出了针对性的措施和解决办法。

关键词：

公路路基路基沉陷处理技术

目录

摘要……………………………………………………………………………………1

1.引言………………………………………………………………………………2

2.公路路基…………………………………………………………………………3

2.1路基的基本概念……………………………………………………………3

2.2路基的作用…………………………………………………………………3

2.3路基的结构…………………………………………………………………4

2.4路基的类型…………………………………………………………………4

3.路基设计规范及设计…………………………………………………………5

3.1路基设计规范………………………………………………………………5

3.2路基的基本构造……………………………………………………………5

3.2.1路基的宽度………………………………………………………………5

3.2.2路基高度…………………………………………………………………5

3.2.3边坡………………………………………………………………………5

4.路基施工规范及施工……………………………………………………………6

4.1路基施工规范…………………………………………………………………6

4.2路基施工需要注意问题………………………………………………………7

4.2.1施工准备阶段………………………………………………………………7

4.2.2施工阶段……………………………………………………………………7

5.路基沉陷…………………………………………………………………………7

5.1路基沉陷不均匀、沉陷病害出现的原因……………………………………7

5.2路基沉陷的主要原因…………………………………………………………8

5.3防治公路路基不均匀沉陷原则………………………………………………8

6.路基沉陷的处理方法及技术……………………………………………………8

6.1针对公路路基不均匀沉陷防治措施………………………………………8

6.2工程实例……………………………………………………………………9

7.结论………………………………………………………………………………10

参考文献……………………………………………………………………………10

公路路基沉陷的处理技术

引言

为了适应交通新的跨越式发展，积极推进交通知识，进一步加快和交通建设的接轨，写出本文。

本文用于探讨公路路基的沉陷及其处理技术，具有以下特点：

1编写满足理实一体化2内容适应现代化的基本要求。

1.概述

随着科技越来越发达，交通运输业也蓬勃发展。

看看近几年来增加的公路数量，又人欢喜有人忧。

喜的是交通方便了，忧的是这样的速度能有什么样质量的公路。

于是，我们发现了越来越多质量问题的公路。

尤其是在路基这方面，而路基这块，路基沉陷问题又较为严重。

所以大家应该共同探讨下如何在设计、施工中预防这个问题，而出现这个问题时又该如何处理。

而本文就带大家了解路基及其沉陷的处理问题。

2.公路路基

2.1路基的基本概念

路基指的是按照路线位置和一定技术要求修筑的作为路面基础的带状构造物，路基是用土或石料修筑而成的线性构造物。

它承受着本身的岩土自重和路面重力以及由路面传递而来的行车荷载，是整个公路构造的重要组成部分。

2.2路基的作用

路基一般分为路堤和路堑。

路基是为使路线平顺，在自然地面低于路基设计标高处要填筑成路堤，在自然地面高于路基设计标高处要开挖成路堑。

路基必须具有足够的强度和稳定性，即在其本身静力作用下地基不应发生过大沉陷；在车辆动力作用下不应发生过大的弹性和塑性变形；路基边坡应能长期稳定而不坍滑。

为此，须在必要处修筑一些排水沟、护坡、挡土结构等路基附属构筑物。

路基是一种线形结构物，具有路线长、与大自然接触面广的特点，其稳定性，在很大程度上由当地自然条件所决定。

合理选择线位，可以避开地质不良地段和工程艰巨路段，保证路基稳定，减少工程数量，节约工程投资。

路基工程的特点是：

工艺较简单，工程数量大，耗费劳力多，涉及面较广，耗资亦较多。

路基施工改变了沿线原有自然状态，挖填借弃土石方涉及当地生态平衡、水土保持和农田水利。

土石方相对集中或条件比较复杂的路段，路基工程往往是施工期限的关键之一。

为了保证线路质量并防止灾害，必须研究路基强度和稳定性的基本规律，针对路基设计、施工和养护等各个环节制定科学的技术标准、技术规范和工艺要求。

此外，为此目的既需要土力学、岩体力学和工程地质学等有关的学科理论，又必须有从事道路工程的实践工作中所总结得到的专业技术和专业理论，包括路基设计、路基挡土结构、路基土石方施工、路基养护等。

2.3路基的结构

路基由填筑或开挖而形成的直接支承轨道的结构。

也叫做线路下部结构。

路基与桥梁、隧道相连，共同构成一条线路。

路基依其所处的地形条件不同，有两种基本形式：

路堤和路堑，俗称填方和挖方。

建造路基的材料，不论填或挖，主要是土石类散体材料，所以路基是一种土工结构。

因而路基经常受到地质、水、降雨、气候、地震等自我条件变化的侵袭和破坏，抵抗能力差。

因此，路基应具有足够的坚固性、稳定性和耐久性。

2.4路基的类型

路基分为一般路基和特殊路基。

一般路基是指修筑在良好的地质、水文、气候条件下的路基。

通常认为一般路基可以结合当地的地形、地质情况,直接选用典型横断面图或设计规定。

但高填方路堤,深挖方路堑须进行个别论证和验算。

特殊路基是指位于特殊土（岩）地段、不良地质地段,或受水、气候等自然因素影响强烈的路基。

特殊路基主要有：

（1）湿黏土路基、软土地区路基、红黏土地区路基、膨胀土地区路基、黄土地区路基、盐渍土地区路基、风积沙及沙漠地区路基；

（2）季节性冻土地区路基、多年冻土地区路基、涎流冰地区、雪害地区路基；

（3）滑坡地段路基、崩塌与岩堆地段路基、泥石流地区路基；

（4）岩溶地区路基、采空区路基；

（5）沿河、沿溪地区路基、水库地区路基、滨海地区路基。

。

3.路基设计规范及设计

3.1路基设计规范

关于路基设计的规范有《JTGD30-2004公路路基设计规范》。

本规范的主要内容有：

对一般路基的一般规定，以及介绍路床、填挖方路基、路堤等的规定路基防护与支挡；；对路基排水的规定，并分别说明地表及地下排水的规定；还有对特殊路基的规定及路基拓宽改建的规定等。

3.2路基的基本构造

路基的几何尺寸由宽度、高度和边坡坡度三者构成。

路基宽度取决于公路的技术等级；路基高度（包括路中心线的填挖高度、路基两侧的边坡高度）取决于地形和公路纵断面设计；路基边坡坡度取决于地质、水文条件、路基高度和横断面经济性等因素。

就路基的整体稳定性来说，路基的边坡坡度及相应采取的措施，是路基设计的主要内容。

3.2.1路基的宽度

路基宽度为行车道路面及其两侧路肩宽度之和。

技术等级高的公路，当设有中间带、路缘带、变速车道、爬坡车道、紧急停车带、慢行道或路上设施时，均应包括这些部分的宽度。

3.2.2路基高度

路基高度是指路堤的填筑高度或路堑的开挖深度，指路基设计标高与原地面标高之差。

假如原地面横向有倾斜，在路基宽度范围内，两侧的相对高差常有所不同。

通常，路基高度是指路中心线处的设计标高与原地面标高之差，但对路基边坡高度来说，则指填方坡脚或挖方坡顶与路基边缘的相对高差。

所以，路基高度有中心高度与边坡高度之分。

根据路基强度和稳定性的要术，减小或避免地面水、地下水、毛细水及冻胀作用的影响，路床顶面应高出地表长期积水位或地下水位一个必要的高度。

路基最小填土高度必须保证路基不因地面水、地下水、毛细水及冻胀作用的影响而降低其强度和稳定性。

因此，路基最小填土高度应根据路基临界高度，并结合公路沿线具体条件和排水及防护措施，按公路技术等级的有关规定确定，一般应保证路基处于于燥或中湿状态。

当路基填土高度受限制而不能达到规范的规定时，则应采取相应的处治措施，如做好排水设计、换土、设置隔离层或修筑地下渗沟等，以避免地面积水和地下水浸入路基，影响路基工作区内的土基强度与稳定性。

3.2.3边坡

在路堤的路肩边缘以下和在路堑路基两侧的侧沟外，因填挖而形成的斜坡面，称为路基边坡。

边坡与路基顶面的交点称为顶肩。

边坡与地面的交点，在路堤中称为坡脚；在路堑中称为路堑堑顶边缘，其高程与路肩高程的差为路堑边坡高度。

路堤的边坡高度为路肩高程与坡脚高程之差。

边坡的坡形在路基中常修筑成单坡形、折线形或阶梯形，每一坡段坡面的斜率以边坡断面图上取上下两点间的高差与水平距离之比表示，当高差为1个单位长时，水平距离经折算为m单位长，则斜率为1：

m。

在路基工程中，以1：

m方式表示的斜率称为坡度，m称为坡率。

在路基本体构造中，边坡的形状和坡度的缓陡对路基本体的稳定和工程费用有重要影响。

3．3路基的设计

公路路基的设计主要分为外业工作和内业工作。

外业工作包括勘测与调查、筑路材料调查与试验、完成外业验收成果资料三大步。

路基的设计基本由三部分构成：

宽度、高度和边坡坡度，每个部分的合理设计才能保证整个路基设计的合理，而每个部分的设计又取决于多种因素的考虑。

一般路基是指在一定工程地质、水文地质条件下，填方高度和挖方深度小于规范规定的高度和深度的路基。

一般路基设计可以结合当地的地形、地质情况，直接套用典型横断面图或设计规定，而不必进行个别论证和验算。

对于工程地质特殊路段和高度（深度）超过规范规定的路基，应进行个别设计和稳定性验算。

路基设计主要指路基的纵断面（填挖高度）和横断面各部分几何尺寸的设计，但还应包括局部区段或个别点段的平面布设。

因为在公路选线对着重于选择最佳方向的控制点，关于平曲线的布设是否合理，在路基设计时仍需进一步考虑。

通过对公路路基纵横断面的合理设计和平面的恰当布置，达到公路不被沙埋和风蚀的目的。

根据实践，不同地貌类型，对公路的危害情况是各不相同的；因此，我们在进行路基的设计时，要密切结合不同地貌类型来考虑。

一般要求在经济、稳定横断面的控制下，力求平面短捷、舒畅，纵断面平缓、顺适。

4.路基施工规范及施工

4.1路基施工规范

关于路基施工方面的规范有：

《公路路基施工技术规范》等。

主要在施工准备、测量、试验等方面有所规定。

4.2路基施工需要注意的问题

4.2.1施工准备阶段

路基施工准备阶段是路基工程施工总体部署、调查作业范围、水文地质及工程量、制定施工方案、编排施工进度计划以及开工前的人员、机械、材料等方面准备的阶段，该阶段准备充分与否是直接关系到路基工程施工能否正常进行的关键环节，因此我们要认真对待并做好以下几方面工作：

详细调查，制定方案；建立健全质量保证体系；土质最大干密度的确定；技术交底。

4.2.2施工阶段

路基施工阶段是路基施工全面展开、生产出成品的阶段，是按照已制定的施工计划和施工方案进行组织落实阶段，是施工过程中遇见实际问题的阶段，也是对施工计划、施工方案调整、完善的阶段和保证落实工程质量、工期的阶段。

要抓好下面几个关键环节：

路基施工试验段；质量控制；流水作业；工地例会。

路基作为道路的基础，在公路工程中起着重要作用。

由于它是工程设计蓝图与原地质地貌直接结合部，受自然环境影响因素较多，施工难度较大，并且施工工期较长，工程造价占总造价的比例相对较少，因此路基工程施工经济效益相对较差。

根据试验段总结的施工方案、作业流程及工程质量要求认真进行施工，按照质量保证体系分工及施工要求对每一工序进行严格自检，对达不到要求的及时进行返工处理，认真分析返工原因，如属人为原因造成的要对有关责任人强化教育或采取经济处罚措施，如属客观原因，要及时研究对策，对施工进行调整。

返工就是浪费，就是经济效益的损失，每一工序的合格才能保证成品的合格，每一工序出现次品就容易造成不合格的产品，因此强化质量保证体系，强化质量责任制是保证经济效益的有效措施。

5.路基沉陷

5.1路基不均匀沉陷病害出现的原因

公路桥涵处跳车现象的发生主要原因是桥涵沉降与路基沉降的不均匀所导致的。

桥涵为刚性结构，它对地基的承载力要求比较高，所以沉降缓慢、沉陷量小，而路基填方为柔性结构，沉陷量相对桥涵比较大。

从中可以看出，造成桥涵与其两头路基沉陷明显不一，形成错位台阶，产生跳车现象。

另外，在不同路基填筑路段，填筑的高度不同、土质不同、沉陷量不一，也会形成跳车现象造成路面破坏、车辆通过能力降低、养护工作困难等局面。

5.2路基沉陷的主要原因

路基沉陷的主要原因有：

路堤填料选择不当，填筑方法不合理，压实度不足，在荷载和水、温度综合作用下而堤身沉陷；原地面为较弱土层，填筑前未经换土或压实不足而产生地基下沉。

公路桥涵处跳车现象的发生主要原因是桥涵沉降与路基沉降的不均匀所导致的。

桥涵为刚性结构，它对地基的承载力要求比较高，所以沉降缓慢、沉陷量小，而路基填方为柔性结构，沉陷量相对桥涵比较大。

从中可以看出，造成桥涵与其两头路基沉陷明显不一，形成错位台阶，产生跳车现象。

另外，在不同路基填筑路段，填筑的高度不同、土质不同、沉陷量不一，也会形成跳车现象造成路面破坏、车辆通过能力降低、养护工作困难等局面。

5.3防治公路路基不均匀沉陷原则

防治公路路基不均匀沉陷应遵循“因地制宜，选择合理，预防为重，治养结合”的综合防治为原则。

因地制宜即根据各个公路特点，据实际情况出发并加以解决；选择合理即按设计工程和施工中以合理处治方案为准；预防为主就是在公路建设能提前预见问题，采用合理的工程技术措施进行防治处理；治养结合是指采取必要的防治措施不一定能做到一劳永逸，还需采取必要养护措施。

6.路基沉陷的处理方法及技术

6.1针对公路路基不均匀沉陷防治措施

分层碾压时应尽可能采用同一种碾压工艺，按照合理的

碾压方法和碾压遍数能得到均衡的压实度。

此外，用于路基填筑土质的含水量应均匀，保证土质含水量在最佳含水量±2%之内，以求得到均衡的压实度，这对减小路基不均匀沉降十分重要。

此外，填挖结合部及半填半挖路基结合部要严格按照设计及《规范》开挖台阶，开挖台阶是保证路基填土土体稳定和结合良好的有效手段。

台阶宽度不宜小于1m，且应用小型夯实机加以夯实，台阶应平顺，以保证压实机具能碾压到位。

以下是防治路基不均匀沉降的几种措施：

（1）换填砂砾或灰土砂砾及灰土具有水稳性好、易压实、压实后沉降量小等特点。

因此，用其作为桥涵台背填料可以起到过渡作用，使桥涵沉陷与路基沉陷呈现连续性，从而可以避免桥头跳车病害的发生。

此外，砂砾或灰土用于不良地质路段基底处理，其效果也十分明显。

（2）高强度塑料土工格高强度塑料土工格栅是一种新型土工材料，它具有强度高、尺寸稳定性好、耐腐蚀、适应温度范围广、优异的老化性能等特点。

高强度塑料土工格栅有连续加工成型的菱形、六角形、方形等多种网孔形状，其抗拉强度可达250N以上，因此其具有抗拉强度高、耐冲击性、尺寸稳定性好的特点；其次，高强度塑料土工格栅具有耐酸碱、盐等的腐蚀能力，同时对大气、土壤微生物呈惰性，能抵抗所有菌类的侵蚀，并不受老鼠等的侵害，因此其可以适应任何土质；再次，新型塑料土工格栅在常温状态下可保持其性质稳定，即使在较高温度下其尺寸变化率也很小。

因此。

它可以适应任何地区的路基施工；此外，新型塑料土工格栅在加工过程中添加了抗氧化剂等材料，它在日光照射非常强烈的情况下，其性质也不受影响，在露天情况下可使用15年以上，地下寿命可超过25年。

此外，它还具有重量轻、搬运方便、易于安装等特点。

由于新型塑料土工格栅所具有的以上特点，在公路路基填筑过程中将其填筑于路基之内，可以起到防止软土地基的不均匀沉降作用，使路基在沉陷过程中起到连续过渡的效果。

其主要原理就在于塑料格栅夹铺在路基黄土中，在外力的作用下，网孔中的土柱形成嵌锁闭合又互相影响的群体，这种单元区域限制阻碍了填土颗粒的自由运动，改变了填土的受力状态，土体塞入网孔之中形成的张力有利于路基施工的填土压实均匀与动荷载向周边的传递。

这样就会提高路基的承载能力，减少或消除包括沉陷在内的病害发生，格栅在路基土中起到了加筋网格骨架的作用。

6.2工程实例

国道主干线某公路是霍尔果斯至连云港的组成路段之一，也是国家“九五”重点建设项目之一。

由于该公路所处的特殊地理位置及地质特征，在施工建设过程中，对桥涵台背桥头跳车病害作了重点防治。

现将该公路桥涵台背不均匀沉陷的几种防治措施介绍如下：

（1）阶地地带。

该区黄土覆盖较厚，且均为湿陷性黄土。

新构造运动主要为地壳相对上升运动，形成发育的黄土沟壑系统。

该区域主要概况及地质特征该公路位于甘肃省境内，地质构造复杂，它地处陇西黄土高原梁峁及河流年平均气温66oC，年平均降水量4116mm，降雨集中在7-9月，占全年降水总量的58％左右，年平均蒸发量为13141mm，是降水量的3倍多，地表植被少而稀疏，覆盖率不足10%。

（2）防治措施根据不同部位桥头跳车出现的概率及危害程度，该公路主要分盖板明涵、盖板暗涵及桥梁三类，分别按不同方案作了处理。

2~2~1盖板明涵防治措施盖板明涵处是公路路面产生跳车的主要部位之一，该公路当涵顶填土为0≤h≤1m时，均按盖板明涵进行防治。

2~2~2盖板暗涵防治措施盖板暗涵对路面产生的变形不大，因此，跳车现象不明显，但如果处治不当也可能会出现有害变形。

这公路对于涵顶填土高度大于3m的暗涵未作处理，填土高度工程伸缩缝处跳车也应引起我们的重视，在设计或施工中注意选用结构合理，能适应三维方向变形的伸缩装置。

7.结论

概括地说，路基局部路段在垂直方向产生较大的沉落，形成坑塘和裂纹或因地基沉降路基整体下沉。

以路床地面为界，在路床的上面路基路面承受着车辆的荷载，由于外界气候变化引起的温度，湿度的影响；在路床的下面，路基则受到自重应力和地下毛细水上升的浸湿影响。

路面是以路基为基础的，车辆的荷载是由路基和路面共同承担的。

路基足够的强度和稳定是路面平稳的保证。

路基沉陷严重影响了公路上行车的效率和安全。

工程质量是施工企业生存的根本，特别是在近年来发生的建筑工程事故现象，使人们对建筑工程质量问题尤为关注。

公路路基沉陷作为一种常见的质量通病，在很大程度上可以避免出现，但又很难杜绝。

因此，研究公路路基沉陷的原因，进而提出相应的解决办法，有着重要的现实意义。

参考文献：

[1]中交第一公路工程局有限公司.《公路路基施工技术规范》.人民交通出版社.2006.

[2]中交第二公路勘察设计研究院.《公路路基设计规范JTGD30-2004》.人民交通出版社.2004.

[3]邓学均.《路基路面工程》.北京：

人民交通出版社，2001

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