西南山区公路路基高填方沉降控制技术研究

引言

西南山区地形起伏大、沟谷纵横，公路建设常需采用高填方路基形式。然而，高填方路基在自重及行车荷载作用下易产生较大沉降，导致路面不平整、开裂甚至影响路基稳定性，危及行车安全。因此，研究高填方路基沉降控制技术具有重要的现实意义。

1 高填方路基沉降原因分析

1.1 地基条件影响

西南山区地质条件复杂，存在软弱土层、岩溶、滑坡等不良地质现象。地基承载力不足或处理不当，会导致路基在自重及荷载作用下产生不均匀沉降。例如，软弱土层在荷载作用下压缩变形较大，易引发路基整体下沉或局部沉陷。

1.2 填料性质差异

填料的质量和性质对路基沉降有直接影响。若填料中含有大量腐殖土、泥沼土等劣质土，或填料级配不良、含水率控制不当，会导致压实度不足，从而增加路基沉降风险。此外，不同土质的填料在压缩性和固结特性上存在差异，也会引发不均匀沉降。

1.3 施工工艺不当

施工过程中若未严格按分层填筑、分层碾压的工艺要求施工，或压实机具选择不当、碾压遍数不足，会导致路基压实度不均匀，进而影响路基的稳定性。此外，填挖交界处未按规范要求挖台阶，也会导致填挖结合部沉降不均。

1.4 排水系统不完善

未认真设置纵、横向排水系统或排水不畅，会导致路基长期积水浸泡，使地基和路基土承载力降低，加速路基沉降。尤其是在雨季，地下水位上升会进一步加剧路基沉降。

2 高填方路基沉降控制技术

2.1 地基处理技术

高填方路基的地基处理技术主要包括换填法、强夯法和复合地基法。换填法适用于软弱地基，通过挖除软弱土层并换填砂砾石、碎石等高强度材料，显著提升地基承载力。强夯法则利用重锤自由下落产生的冲击力夯实地基，适用于碎石土、砂土及低饱和度粉土与黏性土等地基，能有效提高土体密实度和强度。复合地基法通过在软弱地基中设置水泥搅拌桩或旋喷桩等增强体，与原地基共同承担荷载，从而减少沉降。这些方法的选择需结合地质条件、工程要求和经济效益综合考量，确保地基稳定性和长期性能。

2.2 填料选择与处理

填料的选择与处理对高填方路基沉降控制至关重要。优先选用级配良好的砂砾土、碎石土等高强度、水稳性好的材料，避免使用种植土、腐殖土等劣质填料。施工中需严格控制填料含水率，通过试验确定最佳含水率并确保压实度达标。对于性质较差的填料，可通过掺加石灰、水泥等改良剂提升其强度和稳定性。填料的均匀性和压实效果直接影响路基整体性能，需通过筛分、破碎等预处理手段优化填料质量，同时加强现场检测，确保填料指标符合设计要求。

2.3 优化施工工艺

高填方路基施工工艺的优化需要从多个维度进行系统性控制。在分层填筑过程中，应严格控制每层松铺厚度，采用网格化布料方式确保填料分布均匀性。碾压作业应采用重型振动压路机进行，遵循"先静压后振压、先慢后快"的原则，相邻碾压带需重叠 1/3 轮宽以保证无死角压实。对于不同性质的填料，需通过试验段确定最佳机械组合和碾压参数，如砂性土宜采用高频低幅振动，黏性土则适合低频高幅振动。施工时序安排上，高填方段落应提前3-6 个月施工，利用预压期促进地基固结。特殊部位处理方面，桥台背、挡墙背等区域可采用小型冲击夯配合液压夯实机进行补强，确保压实度不低于相邻区域。动态质量控制体系需贯穿施工全过程，通过实时监测压实度、沉降量等指标，及时调整施工参数，确保各环节质量可控。

2.4 完善排水系统

排水系统的完善对高填方路基长期稳定性至关重要。需在路基两侧设置纵横向排水沟，合理设计尺寸与坡度以快速排除地表水，防止积水软化路基。地下水位较高时，应增设盲沟、渗井等地下排水设施，降低水位并减少其对路基的渗透压力。排水设施的材料和构造需满足耐久性要求，同时定期维护避免淤堵。良好的排水系统能显著降低水害风险，保障路基强度和抗变形能力。

2.5 沉降监测与预警

沉降监测与预警系统是高填方路基安全运营的重要保障。施工期和运营期需在路堤中心、坡脚等关键部位布设监测点，采用精密仪器定期测量沉降数据。通过数据分析可掌握沉降发展趋势，结合数值模型预测长期变形。当监测值超过预警阈值时，需及时采取加固或卸载等措施干预。动态监测与快速响应机制能有效规避沉降引发的工程风险，为养护决策提供科学依据。

3 后期维护与管理

3.1 定期检查与维护

高填方路基在运营期间的定期检查与维护是确保其长期稳定性的关键措施。由于路基在自然环境和交通荷载的长期作用下可能发生沉降、裂缝、边坡滑移等问题，必须建立系统化的检查机制。检查内容包括路基表面的平整度、边坡稳定性、排水设施的功能性以及路基结构的整体性。对于发现的轻微沉降或局部裂缝，可采用注浆加固、局部换填或增设土工格栅等方式进行修复，以恢复路基的承载能力。若沉降范围较大或伴随结构破坏，则需进行更深入的工程评估，必要时采取翻修或重建措施，避免病害进一步扩大。维护工作应结合现代检测技术，如三维激光扫描、地质雷达探测等，提高病害识别的准确性和效率。同时，建立路基健康档案，记录历次检查结果和维护措施，为后续管理提供数据支持。在季节性变化明显的地区，需特别关注冻融、降雨等自然因素对路基的影响，并在极端天气前后加强巡查。通过科学化、精细化的维护管理，可有效延长路基使用寿命，降低大修成本，保障公路运营安全。

3.2 加强交通管理

交通荷载是影响高填方路基长期稳定性的重要因素，因此必须加强交通管理，减少超载车辆对路基的损害。超载车辆不仅会加速路基沉降，还可能引发路面开裂、结构层疲劳破坏等问题。管理部门应严格执行车辆限重政策，在关键路段设置动态称重系统，对超载车辆进行实时监测和处罚。同时，优化交通组织，引导重型车辆合理分布，避免局部路段长期承受过高荷载。日常养护工作同样不可忽视，需定期清理路面杂物、修补坑槽、疏通排水设施，确保路面平整度和排水畅通。路面破损若不及时修复，可能导致雨水下渗，软化路基，加剧沉降风险。此外，在特殊气候条件下，如暴雨、冰雪天气，应加强巡查和应急管理，防止积水或冻胀对路基造成损害。通过科学的交通管理和精细化养护，可有效降低路基病害发生率，延长公路使用寿命，提高行车安全性和舒适性。

结束语

西南山区公路路基高填方沉降控制是一个复杂的系统工程，需要从设计、施工、监测及后期维护等多个方面进行综合考虑。通过合理选择地基处理方法、优化填料选择与施工工艺、完善排水系统、加强沉降监测与预警以及做好后期维护与管理等措施，可以有效控制高填方路基的沉降，保障公路的安全稳定运行。未来，随着科技的不断进步，应进一步加强对高填方路基沉降控制技术的研究，不断提高公路建设的质量和水平。

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