路基塌方路面沉陷處理分析

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摘要：文章針對路基塌方路面沉陷的問題，結合公路存在的安全隱患，分析塌陷的原因，對此進行研究，制定出相應的處理辦法，主要從固化劑法、成樁加固法、擋土墻加固支護、樹根樁加固、注漿加固、墊層法、換鎮法、壓力注漿法等方面提出建議，有效解決公路出現的路基塌方導致路面沉陷的問題，以加固穩定，使路基的安全性能得以快速提高。

關鍵詞：路基塌方；路面沉陷；濕陷性黃土

1公路塌陷情況分析

省道山嶺重丘區，該地區因土壤類型復雜，使得具有復雜的地貌，砂巖占比較高，使得該公路在實際運行過程中易出現路面塌方沉陷的問題，為了確保公路能夠盡快恢復正常運行，需結合實際情況，制定出具有針對性的快速應急處理方案。路基塌方如圖1所示。該段公路屬于濕陷性黃土土質，上覆土層在重力作用下，土體在浸水之后致使原有機構遭到了破壞，出現明顯的變形，具有一定的特殊性。分布在華中、華東、東北、西北等地的部分雜質土也具有濕陷性特點。濕陷性黃土在自然狀態下會呈現出以下四個方面的特點：（1）塑性弱（塑限在15%~20%，塑性指數為8~13，液限：23%~33%）[1]；（2）含水率較少，含水率10%~25%，土體處于半固態及硬塑狀態；（3）抗水性差、實壓度低；（4）高強度透水性。文章針對路基塌方路面沉陷的問題展開分析，制定可行的處理辦法。

2路基塌方路面沉陷的類型及原因

2.1路基塌方路面沉陷的類型

路基塌方是公路在長期使用途中，道路邊緣的巖石土層遭到了破壞，并且帶動路面塌陷部分左右方向大幅度偏移，使公路的溝道與路基出現缺陷。路面沉陷指公路在使用途中，公路基層的巖石土層遭到了破壞，出現上下方向偏移的現象，使路面層的結構出現了超出3cm的偏移。公路建設應用中，由于道路被損壞的位置及損壞的程度原因有很多，主要分為上部塌方與下部塌方兩種情況，也分別稱為滑體塌陷和崩塌塌陷。如有路基滑塌的現象出現，則會形成弧度的滑坡。路面下沉可分為地基式沉陷、下方被破壞沉陷及壓縮式填筑體沉陷等類型。造成道路路基沉陷與上、下部塌方沉陷的原因一致，制定出可行的處理辦法。

2.2路基塌方路面沉陷的原因

公路在使用過程中，出現路面沉陷的現象，主要是路面的表層地基結構被破壞，承重力不夠，導致路面沉陷的原因還包括自然災害形成的破壞，比如遇到突發的泥石流、地震災害、強降雨天氣等情況均會使路面遭到損壞。另外，如遇高溫天氣，路面出現巖石溶化現象以及對空洞區的采挖，也會導致路面的沉陷。2.2.1公路外部施工導致的路基沉陷在公路外部施工引起的路基沉陷，極有可能是隱藏在故障路基地段附近的基坑，或其他區域的交通路段在開挖交通設施時未采取科學保護措施，從而導致故障路段的路基出現下陷或位移等現象。另外，輔導路基在建設完成后，當地的水利部門或電力部門需要分別在主輔通道處挖掘管道線路，在橫穿主輔道路鋪設管道時會嚴重影響道路的安全，也是導致該路段出現沉陷的原因之一。

2.2.2道路施工未按科學化規范操作道路施工缺乏科學合理的工藝技術，施工過程中道路臺背在進行回填時，未按照規定的標準規范操作，由于處于臨近道路墻身的鋼板樁位置，在道路進行灌水密實及碾壓施工時，未經過妥善處理，致使鋼板樁在拔出后出現空隙，出現密度降低的問題。同時也因未達到規定的設計標準，導致部分通道出現跳車現象。由于缺乏科學合理的施工工藝，在對道路的施工過程中，導致臺背回填流失，引起道路的臺背位置出現路基下沉現象。同時，連續性的填筑，由于加載的速度過快，引發的軟基過大，出現了路基沉降現象。

2.2.3超負荷運載、交通運輸量過大道路在建設時雖然會事先預定道路車輛的承載量目標，但難以避免實際的車輛承載量超出了預定的承載目標，也會使路面被破壞的概率增加。基于嚴重超載、超重車輛等現象，使路基產生了極大的沖擊力，直接造成路基下沉，引發路基沉降、路面開裂。

3如何快速處理路基塌方路面沉陷的問題

3.1路面沉陷的處理

3.1.1固化劑法對于高填土路下沉過程的處理。為確保處理質量，通常會將路基填料替換掉，但是部分路基填料替換難度大，需要在填料中添加適量的固化劑，實現路基淺層土或表層土的固化，常用的固化劑有水泥、石灰、石膏等。

3.1.2成樁加固法常見的成樁加固法主要有灰土擠密樁法和粉噴樁法。在處理路基沉陷時，灰土擠密樁加固方法常用于路基沉陷的面積低于10m2的情況。灰土擠密樁技術的原理是運用打樁機和振動儀器兩個設備，首先在地基土層中置入鋼套管，再將其撥出，使土層內形成樁孔。灰土樁的形成也是在此過程的基礎上，用分層法將石灰土填入樁孔內，經過夯實加工形成的。灰土密樁加固是橫向加密土體的方式，開展施工時，在將套管打入底層過程中，會對管周圍的地基土造成一定程度的擠壓，從而對管周土地的物理性質起到優化作用。成樁施工時，樁間土與石灰土間產生離子交換和凝硬的反應，會有熱量被釋放，使體積變大，提高密實度，減弱了濕陷性。為確保其環保性，在原位處理好濕陷性黃土，地基的深度不能低于15m。

3.1.3換填法換填法適用于施工過程中填料未按相關規定操作，導致通車后出現的道路表層塌陷的情況。換填法的特點是成本低，速度快且易操作，主要是通過一種填土復填法的方式，將沉陷在路基部分殘渣的填料清除，然后根據有關規定將填料整平壓實，回填完整。在回填過程中所使用的材料，應確保塑性指數和級配達標，回填使用材料均采用亞黏土和沙礫土為主。回填時需注意，先擴大挖補面積，將路基開挖成臺階的形狀，再用分層建筑法，將壓實度提升1%~2%[2]。

3.1.4墊層法一般采用墊層法較為合適，具體操作步驟是先用素土與灰土制作成墊層，然后根據施工現場實際情況采用適宜的材料進行施工。主要通過減少對路基底部的濕陷處理，減小濕陷程度，起到良好的控制剩余沉陷量的作用。具體操作細節：在處理墊層的施工中，先將清理的濕陷性土質提前修復并清除掉，然后將這部分活性土加工成土料，進行篩分，并在含水量充足的情形下將其逐層填復。在進行填復施工時，以夯實機提示的數據作為單層的厚度（低于30cm）的標準執行。另外，在進行灰土的墊層操作時，通常灰與土的調和比例為2：8，且厚度不低于2m。

3.1.5壓力注漿法灌漿法施工是為了使原本松散的裂縫與土粒實現重新膠結，實際施工過程中常用的方法有氣壓施工與液壓施工。任何施工方法都是將漿液注入注漿管中，使其進入地層中通過填充、擠密或滲透等多種方式填滿土粒與巖石裂縫。漿液濃度是整個灌漿法施工中重要的控制內容，若漿液壓力過大，會對路基結構造成破壞，若是漿液壓力過小，會導致施工中出現空白區。在灌漿施工前需對灌漿壓力進行測試，根據路基的類型及注漿量確定其注漿的壓力范圍，漿液濃度的比例不超過1：1。另外，在整個施工過程中還需控制水量，確保密度達標，使漿液更好的滲融到路基層內。

3.2路基塌方的解決辦法

3.2.1擋土墻加固支護方式為使路基修復起到明顯的效果，需在路基塌方的區域采用擋土墻加固，此方法適用于土體側向的滑移度較小且公路塌方程度低的情況。控制路基坡腳的辦法是將混凝土與砌石墊鋪至路基坡腳處，使其更加堅固。考慮到土層承重力低的問題，在加設擋土墻時采用偏軟的巖土層較為合適。山區地段的公路道路的狹窄，再加上擋土墻的重量過大，其成本與工程量都較高，因此擋土墻的設置相對困難。

3.2.2樹根樁加固方式采用樹根樁加固的方式，樹根樁樁徑要求為10~25cm（須選用較偏小的鉆孔灌注樁）。可以根據道路施工現場的實際情況加設鋼筋籠，首先進行鉆孔操作，再利用壓力作用注入水泥砂漿，以構成“樁”。另外，還可在鋼筋籠被放置后灌注水泥漿和碎石，起到加固的作用。此應用過程中，為提高土體的穩定性，須在樁頂位置增設網型鋼筋混凝土。在樹根樁加固實施的辦法應用中，在樁頂的位置可加植網型鋼筋混凝土，以維持土體的牢固性。

3.2.3注漿加固方式為使漿液完全滲透到公路路基，有效排出聚集在其中的空氣和水分，可在路基內置入注漿管，在路基底部注入漿液，須采用注漿加固的方式，結合液壓與電化學原理，這種方式施工的特點是裂縫與松散粒再次膠結的速度快，穩固性高，防水效果顯著。

4結語

公路路基塌方路面沉陷的問題雖然有臨時應急的方法，但是為了解決根本，還需結合公路塌陷的實際情況，針對性地選擇合適的處理方案解決。使公路恢復正常使用，減少經濟損失，快速解決公路路基塌方以及路面沉陷的問題。

參考文獻

[1]柴愛紅.路面塌陷成因及處理要點分析[J].山西建筑，2013，39（13）：149-150.

[2]余清國.關于路橋工程中路基路面沉陷及其養護的探討[J].科研，2016（16）：57.

作者：馬小龍 單位：甘肅省天水市張家川回族自治縣交通運輸局