3文献综述（张承高速公路二期工程狮子沟路段路基沉降的分析）

1、中国地质大学长城学院本科毕业设计（论文）文献综述系别：工程技术系专业：土木工程 姓名：杨春雷学号：051118222015年4月5日文献综述摘要：高速公路路基沉降问题是高速公路施工建设屮的一大技术难题，倘若发生过大沉降 或者沉降不均匀，都会为高速公路的正常运转带来不利影响，因此，对于高速公路路基沉 降有必要分析其产生原因并提出合理的控制措施。关键词：高速公路；施工工艺；施工工艺；控制措施1引言从高速公路路基沉降的成因、造成的危害及处理措施等方面对路基沉降问题研究的现状、存在的问 题做出简要评述。所谓的路基沉降，是指道路的某础由于受到外界的力或是自身的重力作用而下沉的现象。对于高速 公路而言，由

2、于桥涵、通道等构造物较为密集，加z设计车速较高，为避免出现后续事故，预防路基沉 降就显的尤为重要，所以要结合施工现场各种因索分析沉降出现的原因并提出合理处理方案，用來预防 或整修。2沉降类型及原因分析2.1纵向不均匀沉降路基纵向不均匀沉降主要表现为桥头跳车和纵向填挖交界处不均匀沉降，致使路、桥过渡段出现不 同程度的台阶，h路面平整性受损，严重影响了公路的使用功能。2.2纵向不均匀沉降的原因分析路基纵向不均匀沉降主要表现为桥头跳车和纵向填挖交界处不均匀沉降，致使路、桥过渡段出现不 同程度的台阶，且路血平整性受损，严重影响了公路的使用功能，故路基的纵向不均匀沉降的主要表现 形式便是桥头跳车囚。桥头

3、跳车的产生和形成是多方面的，包括地基地血条件、填料、施工材料以及设计、施工等诸多方 面原因，主耍原因如下：2.2.1地基强度不同桥头跳车产生的基木原因是桥台与路基间的材料弹性模量不一致而引起的沉降差超过某个限值时所 致。i大1为桥台基础一般都作了加固处理，例如采用桩基础等，其沉降量很小，何路基填土所固有的压缩 徐变性能需待通车后一段较长时间才能趋于稳定，二者在结构刚度上产生了很人的差异。222设计方面原因设计人员若对碾压方式方法考虑不周、填料要求不严格、台背排水考虑欠佳、路堤填土处理不当等, 必然产生较大沉降。2.2.3施工方面原因台后填料不当、压实不足等致使填料压实度满足不了设计和规范要求，

4、产生较大的工后沉降。2.2.4地基浸水软化软土、黄土地基浸水造成路基沉降。225桥台伸缩缝的破损，形成台阶川2.3横向不均匀沉降由于车载、地下水及自重等作川，路慕横向不均匀沉降引起的公路工程病害已成为公路工程质量通病之一。2.4横向不均匀沉降的原因分析路基横向不均匀沉降的发生是多方面因索综合作用的结果。其中，内因在于地基及路基木身；外因 是车载、地下水及自重等作用。2.4.1地基对路基横向不均匀沉降的影响1路堤地基处理不当 伐树除根及表土处理不彻底或是路基基底的压实度不够，致使路堤形成后，一旦杂质腐烂变质, 地基将会发生松软和不均匀沉降。 地面横坡大于1： 5的路段，路堤填筑前地基未按规定要求

5、挖成台阶，填料与地基结合不良，在 荷载作用下填料极易失稳而沿坡面发生滑移，从而产生横向不均匀沉降。2.4.2特殊地基地段 软土地基对路基横向不均匀沉降的彫响当路基修筑在软土地段时，软土层本身力学性能差，在附加应力作用卜"，会发生固结沉降、次固结沉降 和侧向敎性挤出，导致明显的沉降变形。有些河谷、水塘地段虽作了清淤处理，但是处理不彻底或冋填 材料控制得不好，从而形成人为的相对软土层，造成路基的不均匀沉降。在高填方填筑后，地基出现不 均匀沉降，共至路而开裂。在一些地表水和地下水自然排泄困难的地方，地基土屮的软土层在固结过程 屮的较大沉降变形，也是产牛过人沉降和沉降差的重要原因。有些路段所

6、处地基不屈于软土地基，但处 于低洼、河谷处，长期受水冲蚀，天然含水量较高，在设计时未发现或未作特殊处理，在施工时也未做 等载或超载预压，也会产生不均匀沉降。 岩溶地基对路基横向不均匀沉降的影响在碳酸盐岩地区，路基下有时分布有岩溶洼地或漏斗，其中的沉积物松软，在行车动载的作用下, 沉积物压实、侧向流动和下陷，造成路基沉陷。比较有代表性的丄程实例是在昆明至瑞丽公路，有一处 属这种类型。该公路通过处为灰岩地区的凹状地形区，自1991年开始，路面每年下沉约1.5m, 1993 年79个月，每月垫高路面0.5m,侧向变形作用不明显。其原因主要是路基以下为岩溶洼地，洼地内 风化残积物疏松软弱，该处在地貌上

7、易于地下水的汇集。在交通荷载作用下，残积物压密和侧向流动, 使路基近于垂直下沉。一般说来，土层的天然含水量越高、天然孔隙比越大,则压缩系数越大、承载 力越低，则路基的沉降址和沉降差越人；抗剪强度和承载力越低，则侧向赠性挤岀其至局部坍滑的可能 性越人。故地基小存在岩溶，容易导致路基的横向不均匀沉降。2.4.3路基本身引起的路基横向不均匀沉降1路堤填料不均匀在公路施工过程中，对填料、级配很难得到冇效的控制。若填料中混入种植土、腐殖土或泥沼等劣 质土，或土中含有未经打碎的人块土或冻土等，或在填石路堤中石料规格不一，性质不匀，乱石中空隙 很大，在一定期限（例如雨季）可能产生局部明显横向下沉。另外，填料

8、常常是路堑的挖方、隧道掘进产 生的废方。这些填料性质差异大、级配也相差很远。在施工过程屮，如果分层碾压厚度过大，小颗粒 填料和软弱物质很难得到冇效压实，在荷载的长期作川下，回填料会产生不协调沉降变形。2路基填土压实不足由于压实度不足往往导致填方路基的横向不均匀沉降变形，路基两侧出现纵向裂缝。路基土体压实 度不足的主要原因冇以下几点。 路基施工受实际条件的限制时，如犬气太干燥，局部路堤填料含水量低，土块粉碎不足，致使 路基压实度不均匀；暗埋式构造物因其长度限制使路基边缘不能超宽碾压，致使路基边缘压实度不够; 某些加减速道与行车道没有同步施工，当拼接处理得不好时，其拼接处也产牛压实度不足的情况。

9、在填方路堤施工中，当路堤施工到一定高度以后，路堤边缘土体往往存在压实度不足问题。对 于较高的填方路基，通常都要作相应的处治。填方土休压实度不足，其结果是土体前期固结压力小于自 重应力和各种附加应力z和，在自重作用下就会发生沉降变形。这些附加应力主要來自以下几个方面: 车载，尤其超载情况；含水量变化造成土体垂度的改变；地下水位升降而导致浮力作川改变；土体饱和 度改变，引起负孔隙水压力改变。这些附加应力引起土体中冇效应力改变，从而导致土体发生压缩变 形。土休压实度不足还会导致填土路基的侧向完全受限，仅有竖向变形。实际路基土小存在有侧向变形, 这种侧向变形会引起沉降。 市于填方土体的最佳含水量控制不

10、力，压实效果达不到要求。 考虑到施工安全和进度，使得压实或压实作用时间不足，路棊压实不充分，致使路基压实度达 不到要求。 其他原因：如路基填料的含水量、压实时的松铺厚度、碾压机貝选择不当等，都易造成路棊压 实不足，使路基土的密实度达不到耍求，这样土体仍会发牛积水，造成水分积聚和侵蚀路基使路基土 软化或因冻胀而产生不均匀沉降。3半填半挖部位产生的不均匀沉降由于填方的沉降系数与挖方的沉降系数不同，在行车荷载的作用下，随看时间的推移，填方与挖方 的沉降差值越來越大，易在交界处出现土基不均匀沉降，路慕产生纵向裂纹3。2.4.4水文气候引起的路基横向不均匀沉降1气候对路基横向不均匀沉降的影响气候也是引起

11、路基的横向不均匀沉降的一个重要因素。降雨量过人、洪水、冰冻、积雪或温差过大, 都可能使高路堤产生横向不均匀下沉。2地下水对路基横向不均匀沉降的影响在地下水的交替作用下，路慕土体内水含虽反复变化。土体重度在一定范围内波动，更为重要的是, 由毛细管张力引起负孔隙水压力可以达到和当的数值，再加上水的软化、润滑效应，有可能使路基产生横向沉降变形。路基或地基中地卜水的动态性对路基不均匀沉降有很大影响。路堤及其地阜中的地下水 主要补给来源有三种类型，即地下水侧向补给、降用补给和地表水侧向补给巴 具动态变化及侵蚀作用 影响到土体中的冇效应力分布、土体的结构特征和土体强度，从而导致路棊的横向不均匀沉降。2.4

12、.5施工方面的原因填筑顺序不当，未在全宽范围内分层填筑，填筑厚度不符合规定，填料质量不符合要求，填料水稳 性差，不同性质的填料混填，因不同土类的可压缩性和抗水性差兄形成不均匀沉降。路基填料含水量 控制不严，又无大型整平和碾压设备，使压实达不到要求。施工过程中，未注意排水，遇雨天时，路垄 积水严重，无法自行排水，有的积水浸入路基内部，形成水囊；晴天施工时，未排除积水、控制含水量 就继续填筑，以致造成隐患3沉降的危害长期以来，在高速公路建设的建设中形成了比鮫成熟的地基处理设计方法与施工技术，积累了一定 的经验，但是，路基长期变形问题依然未得到完全解决，主要是工后沉降过人，导致公路路而平整度差 和桥

13、头跳车现象严重。往往隔不了多长时间就需要重修路面，造成巨人的经济损失。地基工后沉降问题 的研究，对保证高速公路建设质量、正常运营以及延长公路的使用寿命具有重要意义。为使高速公路建 成通车后，确保路面的使用质量，必须重视特殊路段地基的处治，而地基沉降计算是判断路基是否需要 处理的重耍依据。4小结路基的丄后沉降问题的研究，对保证鬲速公路建设质量、正常运营以及延长公路的使用寿命具有重 人意义。为使高速公路建成通车示，确保路而的使用质量，必须重视特殊路段地基的处理，而地基沉降 计算是路基是否需要处理的重要步骤。本文着重介绍路基不均匀沉降的成因，但实际上，仍然是个十 分复杂的过程。参考文献1聂忠权.路基病害整治m.北京：人民交通岀版社，2010.2张志祥，赵体昌，徐文远.如何避免路基不均匀沉降问题的探究j森林工程，2000, (5): 57-5&3陈忠达.路基路面工程m.北京：人