崔萌
西安市第二市政工程公司陕西西安710054
摘要：高填方路堤沉降对公路质量影响重大，通过分析高填方路堤沉降产生的原因及影响因素，提出了在施工阶段所采取的工程措施。
关键词：高填方沉降防治
一、引言
近年来我国公路建设大力发展，高填方路堤屡屡出现。高填方路堤是指在水田或常年积水地带，用细粒土填筑的路基高度在6m以上，其它地带填土或填石高度在20m以上的路基。高填方路堤的沉降表现为均匀沉降和不均匀沉降。均匀沉降一般发生在自然环境一致，如路线通过地质、地形、地下水变化不大，并且施工机械、施工工艺无显著变化的路段。不均匀沉降一半发生在地质、地形地表水、填挖结合部及筑路材料发生显著变化处。一般来说，不均匀沉降带来的危害更大。
二、高填方路堤沉降的成因
（一）、设计因素
设计单位应当没有足够的质量意识，当公路路线设计有高填方路基时，没有对高路堤进行稳定性验算和沉降计算，或验算和计算所需的地质条件、土工实验资料等不能真实反映现场情况时，造成设计的不合理，从而产生路基病害。
（二）、地质因素
在不良地质地带、软地基地段填筑的高填路堤由于原地面土质松散、密度小、压缩变形大、承载能力低，当路堤填高不断增加时，原地面土壤易发生压缩沉降和挤压移位，地基的压缩变形致使路堤随之沉降或开裂。
（三）、路基填料不合格
如果路堤填料土质差，填料中含有种植土、泥沼土或腐殖土等劣质土，由于这类土质中有机物含量多、透水性差、强度低，完成后的路堤将出现较大的塑性变形或沉陷破坏。特别是膨胀土，遇水膨胀，强度降低，干燥时则收缩开裂，水稳定性差，用做填料如不采取处理措施，会对路堤的形成极大的危害。
（四）、施工因素
高填方路基的填料在分层填筑时，应严格按照《施工规范》要求的厚度进行铺筑。如果随意加厚松铺铺筑厚度，压实度将难以达到《规范》规定的要求。容易在载荷与填料自重作用下产生沉陷。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。施工中路基含水量控制不严，导致压实不足。施工组织安排不当，先施工低路堤，后施工高填方路堤。高填方路堤施工完成后即铺筑路面，路基没有足够的固结时间，使路面使用后产生沉降。现场施工人员的责任心不强、技术管理力量不足、施工现场混乱，将使工程质量降低，造成施工中的隐患，危及路基的施工质量。
三、高填方路堤沉降的预防
（一）、施工准备
应优先安排高填方路堤施工。高填方路堤的地基土体，由于填筑体对其施加了较大压力，会产生非弹性的压缩变形，填筑体在自重作用下也会压密变形，这两个变形都需要一定的时间才能完成，并逐步达到稳定。优先安排施工，使沉降大部分在施工期内完成，提高工后的稳定性，减小工后沉降。
填筑路基前需做好路基临时排水工作，并考虑与永久性排水系统有机结合。施工过程中通过路基两侧纵横向排水系统及时排除路基范围的积水，避免路基受到浸泡。如地基土和路基填料存在粉土、黄土、湿陷性土、黏土等细粒土时，在受水浸泡后其结构性会很快被破坏，强度也会很快降低，承载能力迅速减小，导致地基的失稳或沉降。所以，良好的路基排水是保证路基稳定的前提。施工质量检查人员和工程监理，应认真监督检查。
在高路堤填筑全面展开前，施工单位必须根据不同填料、各种施工机械组合铺筑试验路段，以获得最佳机械配备、人员组织、填层厚度、碾压遍数和填料的施工含水量等。
（二）、原地基处理
原地基为耕地或松土时应先清除有机土、种植土、草皮等，清除深度应达到设计要求，一般不小于15cm，平整后按规定要求压实。如果遇有暗沟、池塘、沼泽等地质条件不良的地带，首先应该清除不良土质，然后采取抛石挤淤、土石混合填筑、加筋地基等方法处治，使地基均匀受力。如沉降依然较大或承载力不足，可采取水泥搅拌桩、CFG桩、砂桩等加固方式。在有大面积湿陷性黄土地区，可采取强夯等方式。当原地面大于12%或横坡陡于1：5时，应按设计要求开挖台阶。
（三）、填料要求
良好的路基填料是路基稳定、减小沉降的重要保证。所以应严格选取路基填料，并控制好填料质量。在填料料场选择时，除按规范要求的塑性指数、液限、含水量、粒径和CBR等指标外，还应根据填料的性质（如：水稳性承载能力）选择水稳定性好、承载能力高的砂石类土填筑路基为宜。储料前须将料场杂土清除干净，防止树根、杂草、淤泥等混填于路基之中。施工中严格控制填料含水量，防止填料过湿或过干。且要求不同土质分层填筑，严禁混填。超大颗粒应予以剔除，以保证各点压实度均匀一致。
（四）、压实控制
1、合理选择压实机具。
高填土路基工作量大，压实标准高，应用重型压实机械容易达到要求的压实度，而用小型压实机械则比较困难。一般情况下，轻型光轮压路机(6～8t)适用于各种填料的初压整平，重型光轮压路机(12～15t)适用于细粒土、砂类土和砾石土等土质，重型轮胎压路机(30t以上)各种填料均适用，尤其是细粒土；羊足碾最适用于细粒土，但需要配合光轮压路机对翻松的表层进行补压；振动压路机具有滚压和振动的双重作用，用于砂类土、砾石土和巨砾土，其效果远远优于其他压实机具。一般来说，选用重型轮胎压路机和振动压路机会取得较好的压实效果。
2、严格分层填筑、分层压实。
碾压时，每层填土要有适宜的松铺厚度，保证在相同的压实功下取得良好的压实效果。松铺厚度按土质类别、碾压遍数、压实机具功能经试验确定。为确保路基本身不发生沉降，路基施工时，最好选用低液限粘土、粉土或砂性土，且每层压实厚度应控制在20cm范围内。在正式碾压前，应对填土的松铺厚度和平整度进行检查，以提高压实的均匀性，每层压实宽度每侧宽于设计宽度宜0.3~0.5cm，最后削坡，以保证路基边缘有足够的压实度，保证路基的整体填筑质量。当原地面纵坡大于12％的地段，宜采用纵向分层填筑施工，填筑至路基上部时，仍应采用水平分层法填筑。
3、保证土的最佳含水量。
土在最佳含水量时进行压实，具有最大的压实度，且水稳性好，在小于或大于最佳含水量时碾压，虽能达到较大强度，但遇水后强度急剧下降，水稳性较差，因此，高填土路基压实必须随时控制与检查土的含水量。当土的含水量过大时，应风干到最佳含水量再碾压，含水量过小时，需洒水车加水后再碾压。
4、注意压实顺序和碾压遍数。
压实顺序的原则是先轻后重，先慢后快，先两侧后中间，每一点均匀反复碾压，相邻两次的轮迹应重叠轮宽的1/3，保持压实均匀，不漏压。碾压一段终了时，宜采用纵向退行的方式继续下一遍碾压，不宜采用掉头的方式。纵向分段碾压完成后，进行第二段碾压时，其在纵向接头处的碾压范围，宜重叠1~2m，以确保接头处平顺过度。
（五）、特殊部位的施工质量控制。
桥涵结构物台背回填、路桥过渡段填方以及填挖结合部，这些地方地形空间狭窄、限制条件多、填方施工难度大。台背、路桥过渡段往往是路基和桥台完成后而剩余的部分，因此，可将该段作为路基施工的管理点，抽调组成专门的回填施工队伍。台背处大型设备不宜工作而采用小型夯实机具时，填筑的分层厚度若太厚就很难压实，一般宜控制在20cm以内，同时应加大抽检频率保证压实。对于填挖衔接处，应彻底清除衔接处的松散软弱土层，按设计要求从上到下挖出台阶，做好换土、排水和填前碾压工作，清除松方后逐层碾压，确保填挖衔接处的整体施工质量。
（六）、其他措施
为减轻路堤自重，减少沉降及增大稳定安全系数，可采用轻质材料修筑路堤，轻质路堤包括粉煤灰路堤、土工泡沫路堤、现浇泡沫轻质土路堤等。其作高填方路基填筑材料，能够达到良好的质量要求，有效地减轻自重，并能减少沉降，满足路基的施工要求。
四、结语
如何处理高填方路堤沉降是道路建设过程中常见的难题之一，如果不对高填方路堤沉降足够地重视，则在通车后很容易导致桥头跳车、路面裂缝、路基沉陷等多种质量问题。施工中严格按照施工规范和设计要求，合理组织施工，采取科学合理的施工措施，可有效的防止高填方路堤沉降，减轻通车后的病害。