高填土路基下沉的预防与处治

下沉的原因：作者指出，平原区修筑的高等级公路其填土高度一般都在4~5m以上，在TRANBBS施工过程中或施工完成后，高填土路段经常出现路堤整体沉降或局部沉陷，导致路面破坏，公路的使用性能大大降低。高填土路基下沉的原因是：1、路基的压实度不够--（1）施工队伍素质较差，未严格按规范规定的厚度进行碾压。（2）路基施工过程中，由于含水量控制不当，是路基的碾压无法达到规定压实度。如采用亚砂土作为填料时，其水分散发很快，若在夏季施工碾压不及时，无法达到规定的压实度。（3）桥台和通道两侧，由于回填部位狭窄和无法采用压路机进行碾压，使压实度未达到要求，加上柔性填土与刚性构造物衔接处的强度、稳定性相差较大，导致桥台、通道两侧出现路基下沉。2、路基自然沉降时间短。3、排水不当施工过程中为注意排水处理。雨季施工时，为赶工期排水不彻底就继续填筑，导致局部翻浆，使路基下沉。
下沉的防治：1、根据不同的填料选用不同的施工方法。在高等级公路填方路堤中，由于其土方量大，土源多又分散，因此土质也比较复杂，若都采用一种施工方法，施工效果很不理想。A、细粒砂性土作为路堤填料的施工--细粒砂性土具有天然含水量低，塑性小，水分散发快，不易碾压成型的特点。经试验确定，其塑性支书和液限分别为：1p=6-11,WL=20-32。击实试验表明：细粒砂性土的含水量与干密度的击实曲线比较平缓，说明适宜压实所需含水量的幅度较大。细粒砂性土的渗透性好，适宜雨季施工。细粒砂性土在施工过程中除了含水量对压实的效果有较大影响外，压实功能对压实效果也和很大影响。试验表明：同一种土密度越高，施工中在保证含水量在最佳含水量附近的情况下，如何提高压实功能便成为一关键问题，经过检测，细粒砂性土采用这种施工方法很难保证达到规范所规定的压实度。振动压路机工作时，用快速连续冲击作用于地面，每冲击一次对土壤产生一个压力波，土壤颗粒处于运动状态，实际上颗粒间的内摩擦已被清除，在运动状态下，颗粒能找到在土体中尽可能低的位置。一般在压实工作中，传递给材料的能量或功是一个非常重要的参数。这个蚕食是表示要求达到某一最小的压实度，每单位体积最少需要多少能量。在施工中作者发现振动压实非粘性材料比静碾压需要更少能量，压实粘性土时，振动和静碾压都需要较多的能量，这说明砂性土的碾压采用振动碾压效果更好。经过试验检测后发现，由于振动压路机激振力的传递，在施工要求的25cm一层的碾压范围内其压实度并不是很高，在15cm以下的土层压实度较高，而已填筑碾压完成并经检测合格的表层以下的填土层压实度经重新检测压实度提高了5%~15%之多，并有70%的检测点压实度超过了100%经过重新标准击实试验，证实了这些数据的真实可靠，这表明：细粒砂性土作为路基填料时，可采用覆土碾压。细粒砂性土用作路堤材料只要采用一定的TRANBBS技术措施，不但在技术上是可行的，而且有时非常经济，只要选择适当的压路机具和施工方法，不但可以在雨季作业且施工方便、进度快，还很容易达到规定的压实度。B、粘性土作为路堤填料的施工：（1）粘性土具有很好的塑性，其C值（土的粘聚力）很高。粘性土的含水量对粘性土的工程性质有极大的影响。当土从很湿逐渐变干时，会表现出不同的物理状态，土也就有不同的工程性质。所以，控制好粘性土的含水量在最佳含水量附近时再进行碾压是至关重要的，在此前提下选择合适的压实机具，掌握适宜的碾压遍数和碾压速度就能达到规定的压实度，使路基的强度和稳定性能达到保证。一般情况下，粘性土作为路基的填料宜选择的碾压程序是：拖拉机排压两遍→刮平机刮平一遍→18T光轮压路机碾压三遍→重型振动压路机振动两遍。（2）压实以粘性土作为填料的路基，其厚度对压实效果有明显的影响，压实厚度一般在25cm以内。（3）潮湿粘土作为路堤填方材料时，其含水量往往比最佳含水量高出许多，即使空隙率已减至最低数值，其压实度还是不能得到保证。石灰稳定法是改进高含水量粘土特性的一种方法，试验证明，这种材料能有效地被压实。（4）结论：粘性土作为路堤填材时须准确地控制含水量，需要较大的压实功和较薄的压实厚度，当达到规范规定能够的压实度时，其强度较高。2、桥涵两侧高填土下沉的防治：由于桥涵两侧的地形条件特殊，施工难度大、易积水，导致填土产生沉降，在施工过程中，可以从以下几方面进行解决：（1）地基处理。桥涵来年观测地表杂务清除至干净，做好填前压实和排水工作，使压实度达到规范值。承载力不小于TRANBBS设计。结构物开挖的基坑应采用碎石类抗水性好，强度高的填料回填，并采用小型压实机械或打夯机具夯压，严格控制填筑和碾压质量，填筑时须开好台阶。结构物如处于软土沉降区，必须根据实际情况进行特殊处理，宜采用粉喷桩、换填沙砾等处理台背的方法。（2）台背填土。填料的选择：鉴于台背与填料二着的物理性能差异大，若在二者之间增设一段半刚性材料，使刚柔能得到相对的渐变过渡，可避免台背填料的集中沉降。如采用水泥或石灰稳定碎石土以及石灰稳定土等混合型填料进行填筑，抗沉降效果较好。保证台背填土质量：采用无机结合料进行填筑时，其压实厚度不宜超过15cm，选用合理的压实设备，保证其压实度。台背填土与路基衔接处应开台阶，台阶开至路基压实处。尽量保证台背填土与路基同步施工，以便提高台背填土的施工质量并使其有一定的沉降期。（3）防止水的侵入。排水、桥涵等结构物处填土，在施工中要防止雨水流入，对已有积水硬挖沟可用水泵将其排除。对于地下水渗水，可设盲沟排出。当不得不用非渗水土填筑时，其上应设置横向盲沟。