胡斌
(中铁二十一局集团第一工程有限公司 新疆乌鲁木齐 830000)
摘要：公路是社会重要的基础设施，承担着社会发展和物资运输等重要任务。公路工程施工难度比较大，路基沉降是比较常见的病害。要想确保公路路面的行车安全性和公路的使用寿命，就需要做好路基沉降的防控工作，加强对各个重点环节的质量管控，选择最合理的施工技术。基于此，本文简要分析了公路工程路基沉降成因，探究了公路工程路基施工技术，以及公路工程路基沉降控制措施。
关键词：公路工程；路基沉降；施工技术；质量控制
引言：路基沉降是客观存在的事实，无法从根本上进行避免，只能从施工阶段做好预防防控工作。要想真正消除路基大幅度沉降问题，将沉降数值控制在合理的范围内，保证路基内部结构稳定性，需要从勘查设计、施工阶段和监测阶段进行施工质量管理，采用正确的施工技术和管理措施，进而提升公路路基整体结构稳定性。
一、公路工程路基沉降成因分析
从整体上来看，公路路基发生沉降的原因比较多，不仅有人为因素带来的路基沉降问题，还有自然因素带来的沉降问题。路基发生沉降的主要因素有以下几点：
（一）施工质量不过关产生的沉降
公路工程路基施工是比较复杂的工作项目，涉及到的内容比较多，对于施工质量的要求比较高。从整体上来看，影响公路路基施工质量的因素较为复杂，主要集中在以下几个方面：
首先，路基不实。公路工程施工线路比较长，会经过多种条件的土壤环境，经常会出现前一部分为硬土土壤施工区域，后一部分突然变成软弱地基施工区域的情况。如果在对软弱地基进行施工时，未能处理好软弱地基，导致地基内部含水量超标，土壤压实度不足，一旦路基承受的载荷超过软弱地基承载极限，路基就会发生沉降。回填土压实度不足，最终会引发路基大范围沉降，这也是由于路基不实而引起路基沉降问题的主要因素。部分施工单位为了节约成本，使用的回填土料质量不达标，一旦长期经过雨水冲击，再加上路面行车施加的超大载荷，就会造成路基内部结构出现变化，最终引发路基沉降[1]；
其次，在施工前未能做好实地勘察工作，导致既定的施工方案与实际情况存在较大差异性，很多施工技术和机械设备存在不适用的情况。比如，由于现场勘查不够细致，导致设计方案中的回填土碾压次数偏少，路基的实际结构稳定性未达到预期设计标准，一旦铺装沥青混凝土或者在后期通车时，路基就会出现结构性失稳，最终引发路基沉降。另外，在施工过程中，施工单位的质量监管工作不到位，对路基施工的数据监测不及时、不准确，路基养护工作存在比较严重的质量问题，这样就容易由于施工质量不过关而引发路基沉降。
第三，施工材料的质量和施工人员能力水平存在较大问题。在路基施工中，路基填料的质量会对路基结构稳定性产生决定性影响，施工单位在购进路基填料时，质量控制措施不到位，部分路基填料存在粒径不达标、硬度不合格、含水量和含泥量过大等质量问题，这样就会引发路基施工质量出现问题，最终引发路基沉降。此外，施工人员的技术水平和职业素养不足，在施工中存在操作技术不规范、工作态度不积极等问题，也会导致路基施工质量不达标，并最终引发路基沉降。
（二）自然条件因素带来的沉降
对于公路工程施工来说，自然条件因素会给路基施工带来比较严重的质量影响。当路基施工区域土壤属于软弱地基时，土壤的承载力会明显降低，一旦承受外部施加的载荷应力，路基土壤就会出现明显扰动，最终出现路基结构失稳和路基沉降现象。如果施工区域的地下水和地表水十分丰富，同样会增加路基出现沉降的几率[2]。
二、公路工程路基施工技术分析
（一）施工前准备工作
在工程项目动工之前，施工单位需要安排专人对施工现场环境进行详细的评估，比如，土质条件、水文条件等，并制定出详细的施工方案，确定软弱地基位置，以及处理软弱地基的具体方案。要根据实际情况，选取合适的施工材料和机械设备，尤其要确保回填土、石方的质量，做好施工材料的抽检工作，保证施工材料的质量符合施工要求，回填土要避免使用淤泥、膨胀土、有机物含量超标等土壤。施工人员要事先进行施工放样，对路基边缘等区域的位置进行标注，并将准备填方的土壤进行送检，测量其相关数据，然后向现场监理人员申报审批。在施工前需要安排施工人员对现场进行清洁整理，要将路基施工沿线中存在的杂物进行清理，并将清理出的杂物进行集中处理，确保在回填土前没有杂草、枯木、塑料等杂物。如果原地面属于软弱地基，应当对其进行压实处理。
目前用于公路工程软弱路基的处理技术比较多，比较常用的有换填法，这种方法对于软弱路基的处理效果比较好，而且施工效率比较高，经济性也比较突出，施工人员可以直接用挖掘机将软弱土壤挖除。也可以采取抛石法，使用规格在30cm以上的石块投入到软弱路基中，将软弱土壤沿着石块的缝隙挤压出来。此外，还有排水固结法和化学加固法等方式，具体使用何种方式可以根据实际情况进行灵活选择[3]。
（二）路基填筑技术分析
对于公路工程路基施工来说，通常会选择使用水平分层填筑法，这种填筑方法的施工质量比较高，可以确保每一层路基都有着比较高的结构强度，通过逐层逐步完成填筑，可以让路基更加密实。如果施工区域的路面坡度偏高，则可以将水平分层转变成为纵向分层填筑。在施工过程中，经常会出现需要使用不同类型的填筑材料，为了确保施工质量，需要采取“同层同料”的填筑方法，也就是每一层的填筑材料要保证相同，不可以将材料进行混合搅拌填筑。在选择填筑土壤时，无论是路堤的上部还是下部，都需要使用水稳性比较突出的土壤，这样可以降低地表水带来的不利影响。如果存在不同时填筑路基，需要做好预留处理；如果采取同时填筑方法，则需要做好分层搭接处理，这样能够比较好的保证路基填筑质量。
（三）回填土压实技术分析
公路工程路基是否具备足够的稳定性，很大程度上是由路基回填土压实效果决定的，当回填土压实效果越理想，则路基整体结构越稳定，反之，路基的稳定性会明显降低。为了保证回填土压实效果，应当尽量采取当天回填，当天压实的施工原则，严格控制回填厚度，同时防止地面径流对填方区造成影响。在对回填土进行选择时，必须要确保填料的规格与强度符合施工标准，公路工程的路基填料CBR（填料承载能力）应当不小于8。在填料回填完毕后，路基只是表面较为平整，其内部结构存在比较多的孔洞和缝隙，必须要经过压实处理。
公路工程路基对于回填土的压实质量和标准要求都比较高，通常需要路基基底压实度不低于95%。
针对自然条件属性属于潮湿环境的施工区域，要想获得比较高的压实效果，其难度比较大，为此，施工单位需要进行特殊处理，采用适合在潮湿环境下使用的填料，比如，在填料中增加适当比例的生石灰，这样能够实现对水分的吸收，避免填料中的水分含量过大，导致结构失稳。在压实施工阶段，必须要根据实际情况确定碾压次数，同时使用重型压路机。在碾压过程中应当确保充分碾压到位，不留死角，压路机的速度应当保持匀速，在碾压途中不进行方向改变。通常采取先碾压两侧，后碾压中间，并且需要碾压轨迹每次都重叠50cm左右。此外，除了碾压法，夯实法、振动碾压法也是公路工程部分路段较常使用的填土压实技术[4]。
（四）路基的排水技术分析
为了避免地表径流对路基稳定性造成干扰，需要将路基范围内的地表径流快速排出，防止地表径流渗入到路基中，导致路基中含水量超标。在公路两侧应当建设地表排水系统，目前比较常用的技术是混凝土预制板铺装法，这种方法具有比较高的经济效益，而且整体质量也比较高。此外，还需要做好公路工程路面的排水系统建设，这样能够使路面的雨水快速排出。
（五）路基沉降监测技术
为了保证公路工程的路基施工质量，施工人员必须要做好路基沉降监测工作，监测范围要涉及到施工前、施工中和施工后期，监测位置通常选择在常规路段、涵洞和箱涵、以及桥台和路堤连接处，确保沉降参数与既定方案和预施工数据保持较高一致性。对于公路工程来说，需要在路基施工完毕后，将其常规路段、涵洞和箱涵、以及桥台和路堤连接处的沉降量分别控制在≤0.30，≤0.20，≤0.10。
三、公路工程路基沉降控制措施分析
（一）确保施工方案的设计合理性
为了确保公路工程路基施工质量，避免出现路基沉降问题，必须要做好施工方案的设计工作。为此，在具体方案的设计活动开始之前，需要到实地进行全面勘查，了解路基土壤的实际情况，确定土壤的类型，完成对地表水和地下水系统的细致调查工作，并针对软弱路基制定科学的处理措施。设计人员要做好路基排水系统的设计工作，确保水分能够快速排出，避免路基长时间被浸泡而引发的沉降问题[5]。
（二）做好路基填筑压实工艺流程设计
路基填筑压实质量会对公路工程路基的稳定性产生决定性影响，如果填筑压实的质量不过关，则势必会导致路基结构失稳，最终导致路基出现沉降问题，因此，施工单位必须要根据实际施工需要和工程项目相关要求，制定详细的路基填筑压实工艺流程。要确保填筑压实准备工作规范，做好路基填筑压实施工中的基底处理、分层填筑、摊铺平整、碾压夯实等工作内容，并在验收阶段做好路基整体修缮工作。如表1。
表1 路基填筑压实工艺流程
路基填筑压实工艺流程
准备阶段 施工中期阶段 验收阶段
施工准备 基底处理 分层填筑 摊铺平整 碾压夯实 路基整修
（三）做好施工材料的质量检查工作
施工材料会对路基填筑稳定性带来关键性影响，为此，施工单位必须要做好施工材料的质量检查工作，一方面要确保施工材料的性能符合施工要求，另一方面要保证施工进场材料的整体质量达标。所有进场的施工材料都需要经过严格的质量检查，尤其要对回填土、石料等材料通过实验室测量的方式，完成对其硬度、含水量等数据的收集，查看这些数据是否符合路基施工用料需求。此外，还需要对施工所用的机械设备进行质量检查，保证所有机械设备的性能都处于最优状态。
（四）做好原地基加固处理
对于公路工程来说，原地基是否稳定，也会给路基的稳定性带来关键性影响，一旦原地基失稳，势必会造成路基沉降。为了确保路基整体结构能够保持比较高的稳定性，需要对原地基的结构强度进行检测，计算原地基的承载力。如果发现原地基的稳定性偏低、承载力不足，无法满足公路工程路基施工要求，必须要对原地基进行加固处理，以提升地基结构整体强度和抗载荷能力。地基加固处理的方式比较多，施工单位可以根据实际情况灵活进行选择，但需要确保能够满足施工质量基本要求，符合绿色施工、节约成本的基本原则。
（五）控制好路基的压实质量
路基压实度不足也是在公路投入运营后出现路基沉降的主要因素。为此，施工单位必须要从施工技术优化调整和质量控制两个方面对路基压实度进行管控。为了保证路基压实度处于最合理状态，施工单位可以先进行预施工，可以选择与施工区域条件相符的区域，也可以选择实验室模拟的方式，所有参数都需要与实际施工环境和条件相同。严格控制松铺厚度，必须要确保实际施工的松铺厚度和实验数值相同，并且要确保压实的次数与预施工结论相同，严禁出现碾压速度过快、碾压次数不够等情况。要确保压路机的型号合理性，避免由于准备不充分而使用吨位不足的压路机。另外，如果填料内的水分含量偏大，或者施工季节正处于夏季雨季高发时期，应当做好填料的含水量监测工作，及时对水分含量过大的填料进行通风晾晒处理，以降低其内部含水量，保证填料的性能处于最佳状态[6]。
结语：路基沉降是公路工程中常见的病害，会对路面行车和公路整体使用寿命带来比较大的影响。为了保证路基稳定性，避免出现沉降问题，必须要从施工的各个环节进行质量控制，做好填料等施工材料的质量检查，以及机械设施的性能检查工作，尤其要做好原地基加固工作，保证路基的压实质量达到最优标准。
参考文献：
[1]陈晨.高速公路软基地段高填方路基施工技术分析[J].工程建设与设计,2020(23):224-226.
[2]邰勇.高速公路路基工程中的土石方填筑施工技术分析[J].黑龙江交通科技,2020(10):54-55.
[3]王永忠.注浆加固施工技术在高速公路路基沉降工程中的应用[J].交通世界,2020(29):86-87.
[4]种攀攀.公路路基沉降及施工技术分析[J].工程机械与维修,2020(05):88-89.
[5]赵李宁.高速公路路基沉降及施工技术分析[J].山西建筑,2020(16):118-120.
[6]邓迎迎.公路路基沉降及施工技术分析[J].技术与市场,2020,27(05):110-111.
作者简介：胡斌 男 汉族 甘肃秦安人 1984年生 本科 工程师 主要从事铁路、公路修建工作