路基的常见病害之一路基沉陷与防治姓名：董云鹏道路桥梁08—8班学号：0802090833路基的常见病害之一路基沉陷与防治摘要：随着高等级公路修建的规模日益扩大，工程界对工程质量要求的日益提高，工程人员对路基的设计和施工给予了越来越多的关注，因此，明确路基沉降的过程及其变化规律显得尤为重要。

本文对造成路基沉陷的影响因素进行原因分析，同时提出可行的对策和措施，提高路基使用耐久性确保公路交通安全。

关键词：路基沉陷分类；病害分析；防治方法引言：道路的路基部分由于裸露在大气中，经受着路面，行车荷载和各种自然因素的作用，路基的各个部位将产生变形。

路基的病害大致有路基沉陷，边坡滑塌，剥落碎落和崩塌，沿山坡滑动，不良地址和水文条件造成的破坏等。

下面研究路基病害中最常见的沉陷。

路基沉陷的定义是路基表面在垂直方向产生较大的沉落。

路基沉陷可以有两种情况：一是路基本身的压缩沉降；二是由于路基下部天然地面承载能力不足，在路基自重的作用下引起沉陷或向两侧挤出而造成的。

所以基于这两条研究路基沉陷的着手点一个在路基，另一个则是路基下面的土基。

路基沉缩的原因是因路基填料选择不当，填筑方法不合理，压实度不足，在堤身内部形成过湿的夹层等因素，在荷载和水湿综合作用之下，引起路基沉缩。

土基的沉陷原因是原天然地面有软土，泥沼，或不密实的松土存在，承载能力极低，路基修筑前未经处理，在路基自重作用下，地基下沉或向两侧挤出，引起路基下陷。

路基的三种形式为：路堤，路堑，半填半挖三种。

路堤（路基设计高程高于天然地面高程）是填方路基；路堑（路基设计高程低于天然地面高程）是挖方路基；半填半挖顾名思义兼有路堤和路基二者特点。

无论路堤还是路堑都是建在土基之上，所以都得考虑的是土基的沉陷问题。

除了这个共性问题外，也有各自的区别与侧重。

既然路堤是填方路基则首要考虑填料的原料与压实等；路堑既然是挖方路基则首要是固有路基土的压实等。

半挖半填就参考兼顾二者即可。

具体防治路基沉陷的办法如下：对土基的沉陷防治：一、换填法：当建筑物基础下的持力层比较软弱、不能满足上部结构荷载对地基的要求时，常采用换土垫层来处理软弱地基。

即将基础下一定范围内的土层挖去，然后回填以强度较大的砂、碎石或灰土等，并夯实至密实。

二、预压法：预压法是一种有效的软土地基处理方法。

该方法的实质是，在建筑物或构筑物建造前，先在拟建场地上施加或分级施加与其相当的荷载，使土体中孔隙水排出，孔隙体积变小，土体密实，提高地基承载力和稳定性。

堆载预压法处理深度一般达10m左右，真空预压法处理深度可达15m左右。

三、强夯法：强夯法是法国L·梅纳（Menard）1969年首创的一种地基加固方法，即用几十吨重锤从高处落下，反复多次夯击地面，对地基进行强力夯实。

实践证明，经夯击后的地基承载力可提高2～5倍，压缩性可降低200～500％，影响深度在10m以上。

四、振冲法：振冲法是振动水冲击法的简称，按不同土类可分为振冲置换法和振冲密实法两类。

振冲法在粘性土中主要起振冲置换作用，置换后填料形成的桩体与土组成复合地基；在砂土中主要起振动挤密和振动液化作用。

振冲法的处理深度可达10m左右。

五、深层搅拌法：深层搅拌法系利用水泥或其它固化剂通过特制的搅拌机械，在地基中将水泥和土体强制拌和，使软弱土硬结成整体，形成具有水稳性和足够强度的水泥土桩或地下连续墙，处理深度可达8～12m。

施工过程：定位—沉入到底部—喷浆搅拌（上升）—重复搅拌（下沉）—重复搅拌（上升）—完毕。

六、砂石桩法：振动沉管砂石桩是振动沉管砂桩和振动沉管碎石桩的简称。

振动沉管砂石桩就是在振动机的振动作用下，把套管打入规定的设计深度，夯管入土后，挤密了套管周围土体，然后投入砂石，再排砂石于土中，振动密实成桩，多次循环后就成为砂石桩。

也可采用锤击沉管方法。

桩与桩间土形成复合地基，从而提高地基的承载力和防止砂土振动液化，也可用于增大软弱粘性土的整体稳定性，其处理深度达10m左右。

七、土或灰土挤密桩法：土桩及灰土桩是利用沉管、冲击或爆扩等方法在地基中挤土成孔，然后向孔内夯填素土或灰土成桩。

成孔时，桩孔部位的土被侧向挤出，从而使桩周土得以加密。

土桩及灰土桩挤密地基，是由土桩或灰土桩与桩间挤密土共同组成复合地基。

土桩及灰土桩法的特点是：就地取材，以土治土，原位处理、深层加密和费用较低。

用这些方法可以使地基比较坚固，但并没有什么是完美的，同样地基处理技术也在不断的完善与改进中。

近40年来，国外在地基处理技术方面发展十分迅速，老方法得到改进，新方法不断涌现。

在20世纪60年代中期，从如何提高土的抗拉强度这一思路中，发展了土的“加筋法”；从如何有利于土的排水和排水固结这一基本观点出发，发展了土工合成材料、砂井预压和塑料排水带；从如何进行深层密实处理的方法考虑，采用加大击实功的措施，发展了“强夯法”和“振动水冲法”等。

另外，现代工业的发展对地基工程提供了强大的生产手段，如能制造重达几十吨的强夯起重机械；潜水电机的出现，带来了振动水冲法中振冲器的施工机械；真空泵的问世，才能建立真空预压法；生产了大于200个大气压的压缩空气机，从而产生了“高压喷射注浆法”。

路基的沉缩的防治方法：针对填土路基即路堤的方法：一、路堤填料的一般要求有：用于公路路基的填料要求挖取方便，压实容易，强度高，水稳定性好。

其中强度要求是按CBR值确定，应通过取土试验确定填料最小强度和最大粒径。

二、对于路堤填料的选择，石质土，如碎（砾）石土，砂土质碎（砾）石及碎（砾）石砂（粉粒或黏土），粗粒土中的粗、细亚砂土，细粒土中的轻、重亚黏土都具有较高的强度和足够的水稳定性，属于较好的路基填料。

砂土可用作路基填料，但由于没有塑性，受水流冲刷和风蚀易损坏，在使用时可掺入黏性大的土；轻、重黏土不是理想的路基填料，规范规定液限大于50、塑性指数大于26的土，以及含水量超过规定的土，不得直接作为路堤填料，需要应用时，必须采取满足设计要求的技术措施（例如含水量过大时加以晾晒），经检查合格后方可使用；粉性土必须掺入较好的土体后才能用作路基填料，且在高等级公路中，只能用于路堤下层（距路槽底0.8m以下）。

黄土、盐渍土、膨胀土等特殊土体不得以必须用作路基填料时，应严格按其特殊的施工要求进行施工。

淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含草皮土、生活垃圾、树根和含有腐朽物质的土不得用作路基填料。

三、满足要求（最小强度CBR、最大粒径、有害物质含量等）或经过处理之后满足要求的煤渣、高炉矿渣、钢渣、电石渣等工业废渣可以用作路基填料，但在使用过程中应注意避免造成环境污染。

路堤，路堑半填半挖沉缩防治的共同方法——采用重夯施工：1．分层回填碾压填料采用拆迁产生的建筑垃圾,控制填料最大粒径小于100mm,并不得大于层厚的2/3,其中小于0.05mm的细粒料含量不小于30%。

首先围堰降水清除坑底淤泥,自底向上,先填筑建筑垃圾40cm,用21t以上振动压路机碾压4遍,向上用建筑垃圾分层(每层层厚不大于20cm)填筑压实至路床顶面以下80cm,每层用21t 以上振动压路机碾压5遍以上,必须保证顶面稳定、无松动、不再下沉、无轮迹、无波浪。

新填路基与原状土基交界处按照规范分层挖台阶搭接,台阶最小宽度1m,高度与填筑压实层相同,台阶底有2%～4%向内倾斜的坡度。

2.重锤夯实处理因该大坑边缘不规则,又加上冬季回填夯实,为防止回填过程中有不密实部分,对路基稳定存在隐患,决定对新填路基及原状土部分一并进行重夯处理,以此削减填挖路基间的差异变形。

由于施工地点与周围建筑物距离较近,而重夯施工时产生的振动和噪声很大,锤重及落距选择时必须考虑对周围设施的影响。

重锤夯实就是利用重锤自由下落所产生的较大夯击能来夯实浅层地基,使其表面形成一层较为均匀的硬壳层,获得一定厚度的持力层。

施工要点:施工前应试夯,确定有关技术参数,如夯锤的重量、底面直径及落距、最后下沉量及相应的夯击遍数和总下沉量;夯实前槽、坑底面的标高应高出设计标高。

3.技术参数设计1)锤重和落距的选择。

首先根据加固深度确定单击夯实能,为锤重与落距的乘积,与加固深度之间可按下式估算:H=BMh。

其中,H为有效加固深度,m;M为夯锤重,t;h为落距,m;B 为系数,须根据所处理地基土的性质而定。

设计加固深度 4.5m,根据现场地质情况,并考虑重夯产生的振动对周围民房的影响,采用4t重锤,落距10m,最佳夯实能400kN•m。

2)夯点的布置。

本工程要求加固深度较浅,而且所填建筑垃圾为分层填筑碾压,其均匀度和密实度较好,因此第一遍夯点的夯距可适当减小,满足夯点间距不大于300mm,采用正三角形布置。

如试夯时,夯坑周围裂隙较大,则适当增加夯点间距,以避免裂隙的闭合为宜。

3)试夯,确定夯击数与夯实遍数。

在满足最后两击夯沉量不大于50mm,夯坑周围无过大隆起的情况下,夯击数定为两击。

根据现场地质土的情况,采用两遍夯击,第二遍夯击以低能满夯一遍,采用160kN•m夯击能,每点一击,夯点间距相互搭接不小于300mm。

4.重夯施工将原状土基下挖至路床顶面以下80cm位置与新填路基平齐,将新填路基与原路基同时进行重夯处理。

施工时首先平整场地,标出第一遍夯点位置,并测量场地标高,起重机移至现场,调整夯锤至夯点处,测量初始锤顶高程,将夯锤起吊至预定高度,待夯锤脱钩自由落下后,放下吊钩,测量锤顶高程。

施工中严格控制两击夯沉量不大于50mm。

移动夯锤至另一夯点,直至全场。

第一遍每一点的累积夯沉量为30cm左右。

第一遍点夯完成后用推土机将夯坑填平,然后进行第二遍夯击。

两遍夯击的间歇时间取决于加固土层中孔隙水压力消散所需要的时间。

该工程由于地下水位较低,且土层含水量不高,两遍夯击可连续。

第二遍夯击采用低能满夯,将场地表面松土夯实,并测量夯后场地高程。

经过两遍夯击,场地平均夯沉量30cm,用振动压路机对夯实层表面碾压后,以上至路床顶80cm用素土分层回填碾压。

5.质量控制及检测严格控制夯锤落距和落锤的平稳性,夯锤提起后发现夯坑倾斜应及时填平,保证能量向下传递,避免水平向损失。

施工中对夯击次数、累计夯沉量和最后两击夯沉量等指标进行监控并做好记录。

重夯施工中严格控制最后两击夯沉量不大于50mm。

路基弯沉值检验结果非常理想,均符合设计要求。

综上所述，对路基常见病害中的一点——路基沉陷的种类，原因与防治措施，就路堤与路堑(包含半挖半填）进行了较为细致的阐释与总结。

参考文献：现代道路路基路面工程（第3版）尤晓日韦编著王梓夫主审科技经济市场2009年第四期凌庆瑜陈定国全国科学技术名词审定委员会审定公布报告公路路基工程质量通病分析及防治夏晓先夏树威。