高速公路试验路基堆载预压沉降研究
高速公路试验路基堆载预压沉降研究
许秀花 ，程锦绣
科日达路桥设计咨询有限责任公司 ，内蒙古巴彦淖尔 015000
摘 要 高速公路沉降现象时有发生 ，不仅影响行车安全性及舒适性 ，而且增加公路运维成本。因此采取有效措
施解决高速公路沉降现象成为当下急需解决的重要课题 ，而堆载预压法则能有效地预防和控制沉降问题。本文就此
主要分析高速公路试验路基堆载预压在解决沉降现象中的应用。
关 键 词 高速公路 ；路基沉降 ；堆载预压法
1 高速公路试验路基沉降的原因分析
1.1 图纸设计不当
工程图纸设计是工程施工的重要依据和参考 ，其质量在很大程度上直接关系到工程施工进程及质量。目前高速公路中路
基沉降发生较多的在路桥这一段 ，主要是因为路桥设计比较表面、简单 ，对于路桥过渡段的碾压、桥下地基处理等相关数据
及技术考虑不周 ，导致图纸设计不科学 ，进而造成地基沉降等质量问题。
1.2 施工人员操作不当
高速公路建设具有线长、点多、周期长、投资大等特点 ，易受自然地理环境影响 ，给施工增加难度。施工人员作为公路
施工的主要实施者 ，在工作中路基建设意识淡薄 ，考虑不周 ，且没有严格按照标准进行路基建设 ，可能导致路基存在质量问
题。以路桥过渡段为例 ，存在重桥梁轻路基现象 ，通常是在桥梁建设完成后开始路基建设 ，时间比较紧 ，从而埋下路基沉降
隐患。
1.3 材料选择有待进一步加强
材料是施工的必需品 ，其质量优劣直接影响到公路施工质量 ，因此必须根据高速公路建设实际情况 ，选择最佳材料 ，为
工程施工打下良好的物质基础。在路桥过渡段实际施工过程中，桥台后路堤建设材料通常情况用的是填土 ，而该路段施工场地
有限 ，使用施工设备难以对所有的路桥过渡段压实作业 ，同时压料选择不合适 ，从而导致压实度不符合施工标准 ，就算满足
设计要求 ，但路基填料存在承载能力差、易变性等特点 ，导致日后路基出现沉降现象 ，影响高速公路行车舒适度和安全性。
2 高速公路试验路基沉降的危害
“要想富 ，先修路”，由此可见道路建设多么重要。高速公路建设作为我国基础设施建设的重要内容 ，在我国城市化建设
进程不断加快和人们生活水平不断提高的形势下其地位和作用日益突出。目前我国高速公路事业取得较大成绩 ，但仍然存在
很多问题，其中路桥过渡段路基沉降就是一种比较常见的问题，严重危害公路运行。具体危害如下 ：
第一 ，影响公路行车舒适度及安全。近年来我国高速公路建设不断 ，随之对其建设质量、路基下沉等提出更高的要求。
要根据公路建设具体情况采取相应的路基处理措施 ，如软路基处理公路路基。路桥过渡段作为高速公路建设的重点和难点 ，
由于材料选择、施工不当等原因 ，常出现路基沉降现象 ，影响行车舒适度 ，严重时甚至引起交通事故。因此要严格控制路基
施工质量 ，减少路基沉降问题。第二 ，增加高速公路运维成本。路桥过渡段作为高速公路
建设的难点和重点 ，由于施工材料选择不当、填筑方法有缺陷、压实度不够等原因 ，造成路基承载能力差、稳定性不强 ，难以
负荷来往车辆重量 ，从而出现路基沉降现象。根据沉降严重程度组织维修 ，既增加维修人员工作量 ，又增加运维成本 ，造成
不必要的浪费。第三 ，路基沉降处理。路基沉降包括地基沉降与路堤压缩沉降两点 ，其中 ，地基沉降一般采取的是软基处理方法 ，如堆
载预压法、排水固结法、换填法等 ，路堤压缩沉降主要是通过提高路基建设质量解决。
3 预防和控制高速公路试验路基沉降的有效方法——堆载预压法
3.1 堆载预压基本原理
堆载预压法主要是往地基中打入塑料排水板（具有渗透性强、稳定性好等特点），增加软土荷载 ，让地基土中形成正超
空隙水压力 ，与塑料排水板之间产生一定的空压差 ，将土体中的水分给排出 ，加速地基土固结速度 ，增加路基的稳定性和承
载能力 ，从而避免或减少路基沉降现象。根据前人研究成果可知 ，地基沉降规律公式如下 ：St=St/a²+t
其中 ，St代表的是在 t 时的实际测量沉降（cm）；S 代表的是待定的推算最终沉降（cm）；
a² 代表的是不确定的经验参数。且为了计算方法 ，设定所有荷载都是在施工阶段一次完成
的。
3.2 严格设计堆载预压法
在完成路堤基床底层填筑工作后 ，要在填筑物上面铺设一层土工织物 ，然后根据堆载预压操作要求进行荷载填筑。在这
个过程中 ，要利用摊铺机把每一层填筑土碾平且压实 ，保护土工织物 ，为下面工作打下良好的基础。此外 ，在进行堆载预压
荷载时 ，要分级一一施工 ，保证每一荷载下地基承受能力及稳定性。且通常情况下预压土填筑厚度在 0.4 米以下 ，同时填筑
完工后必须用相应的器具将其压实。目前高速公路试验路基堆载预压施工有两种情形 ，一种是堆载与堆载高度在一个施工期间完成 ，主要包括填筑、堆载、
预压以及卸载等几个步骤 ，另一种是路基填筑与堆载预压分两个阶段完成 ，主要是考虑到行车产生荷载等问题 ，在保证路基
填筑稳定性后再进行堆载预压 ，主要包括填筑、恒载、堆载预压及卸载等几个步骤。要掌握每一个阶段地基沉降规律 ，并根
据规律采取相应的措施 ，可以事半功倍。其中 ，对于填筑来说 ，其规律是 ：地基沉降程度及沉降速度随着填筑高度的增加而增
大、增快。因此在进行地基填筑时 ，要重点控制加载量及加载速率。对于恒载来说 ，这一阶段是在填筑完成后进行的 ，其主
要特点是沉降速度慢 ，若测量失误可能就对地基沉降产生负作用。因此要严格把控停载时间 ，且做好测量工作。对于堆载预压来说 ，
沉降变形随着荷载的增加而增大 ，因此这一过程要对堆载量、加载速率等进行严格把控。对于卸载来说 ，这阶段沉降速率降低 ，逐渐趋向稳定状态。
3.3 选择物美价廉、合适的施工材料
材料是保证施工质量的关键。在进行路基填筑、堆载预压之前 ，要根据路基建设实际情况选择合适的填筑材料 ，保证材料符合设计要求和施工标准。
同时不同的土质填筑速率也就不同 ，比如对于结构性软粘土地基 ，若填筑速率太快就会破坏其
结构 ，进而使路基沉降量增加 ，出现路基不稳定现象。因此要把握好填筑速率 ，保证填筑质量 ，减少对行车的影响。
3.4 把好路基堆载预压施工质量关
高速公路出现路基沉降问题的主要影响因素就是施工质量差，因此必须认真按照施工标准和设计要求按时按量完成施工，
保证施工质量 ，减少路基沉降发生概率。在实际施工中 ，易受到地形、自然环境等影响 ，大型机械根本无法正常开展工作 ，
且一般是在结构物完成后开始结构物回填工作 ，致使某些部位的填筑速率、固结时间等与其他正常路段不一样 ，影响施工质
量。因此要求在结构物强度满足设计要求和施工标准后方可进行回填（通常采取的是对称回填方式 ，预防因压力不对称影响
已完工结构物），且每层填筑厚度在标准范围内 ，同时利用人工作业对机械压不到的地方进行摊平和压实 ，保证每一个部位
都压实。此外 ，加强施工监管 ，在一道工序验收合格后方可进行下一道工序 ，保证施工质量。
4 结论
随着我国特色社会主义社会建设进一步发展 ，作为基础设施的高速公路建设将更加频繁且规模大 ，因此必须加强公路常
见病害预防和控制 ，让公路更好地为人们出行、经济运输等服务。路基沉降是高速公路中比较常见的一种病害 ，通过堆载预
压法能有效地降低路基沉降。本文就此从设计及材料选择、施工质量、排水防护等几个方面论述了高速公路试验路基堆载预压沉降问题 ，
旨在给相关人员提供一定的借鉴作用。
参考文献
[1]刘茶艳.高速公路路基危害因素及控制[J].民营科技，2010(6).
许秀花 ，程锦绣
科日达路桥设计咨询有限责任公司 ，内蒙古巴彦淖尔 015000
摘 要 高速公路沉降现象时有发生 ，不仅影响行车安全性及舒适性 ，而且增加公路运维成本。因此采取有效措
施解决高速公路沉降现象成为当下急需解决的重要课题 ，而堆载预压法则能有效地预防和控制沉降问题。本文就此
主要分析高速公路试验路基堆载预压在解决沉降现象中的应用。
关 键 词 高速公路 ；路基沉降 ；堆载预压法
1 高速公路试验路基沉降的原因分析
1.1 图纸设计不当
工程图纸设计是工程施工的重要依据和参考 ，其质量在很大程度上直接关系到工程施工进程及质量。目前高速公路中路
基沉降发生较多的在路桥这一段 ，主要是因为路桥设计比较表面、简单 ，对于路桥过渡段的碾压、桥下地基处理等相关数据
及技术考虑不周 ，导致图纸设计不科学 ，进而造成地基沉降等质量问题。
1.2 施工人员操作不当
高速公路建设具有线长、点多、周期长、投资大等特点 ，易受自然地理环境影响 ，给施工增加难度。施工人员作为公路
施工的主要实施者 ，在工作中路基建设意识淡薄 ，考虑不周 ，且没有严格按照标准进行路基建设 ，可能导致路基存在质量问
题。以路桥过渡段为例 ，存在重桥梁轻路基现象 ，通常是在桥梁建设完成后开始路基建设 ，时间比较紧 ，从而埋下路基沉降
隐患。
1.3 材料选择有待进一步加强
材料是施工的必需品 ，其质量优劣直接影响到公路施工质量 ，因此必须根据高速公路建设实际情况 ，选择最佳材料 ，为
工程施工打下良好的物质基础。在路桥过渡段实际施工过程中，桥台后路堤建设材料通常情况用的是填土 ，而该路段施工场地
有限 ，使用施工设备难以对所有的路桥过渡段压实作业 ，同时压料选择不合适 ，从而导致压实度不符合施工标准 ，就算满足
设计要求 ，但路基填料存在承载能力差、易变性等特点 ，导致日后路基出现沉降现象 ，影响高速公路行车舒适度和安全性。
2 高速公路试验路基沉降的危害
“要想富 ，先修路”，由此可见道路建设多么重要。高速公路建设作为我国基础设施建设的重要内容 ，在我国城市化建设
进程不断加快和人们生活水平不断提高的形势下其地位和作用日益突出。目前我国高速公路事业取得较大成绩 ，但仍然存在
很多问题，其中路桥过渡段路基沉降就是一种比较常见的问题，严重危害公路运行。具体危害如下 ：
第一 ，影响公路行车舒适度及安全。近年来我国高速公路建设不断 ，随之对其建设质量、路基下沉等提出更高的要求。
要根据公路建设具体情况采取相应的路基处理措施 ，如软路基处理公路路基。路桥过渡段作为高速公路建设的重点和难点 ，
由于材料选择、施工不当等原因 ，常出现路基沉降现象 ，影响行车舒适度 ，严重时甚至引起交通事故。因此要严格控制路基
施工质量 ，减少路基沉降问题。第二 ，增加高速公路运维成本。路桥过渡段作为高速公路
建设的难点和重点 ，由于施工材料选择不当、填筑方法有缺陷、压实度不够等原因 ，造成路基承载能力差、稳定性不强 ，难以
负荷来往车辆重量 ，从而出现路基沉降现象。根据沉降严重程度组织维修 ，既增加维修人员工作量 ，又增加运维成本 ，造成
不必要的浪费。第三 ，路基沉降处理。路基沉降包括地基沉降与路堤压缩沉降两点 ，其中 ，地基沉降一般采取的是软基处理方法 ，如堆
载预压法、排水固结法、换填法等 ，路堤压缩沉降主要是通过提高路基建设质量解决。
3 预防和控制高速公路试验路基沉降的有效方法——堆载预压法
3.1 堆载预压基本原理
堆载预压法主要是往地基中打入塑料排水板（具有渗透性强、稳定性好等特点），增加软土荷载 ，让地基土中形成正超
空隙水压力 ，与塑料排水板之间产生一定的空压差 ，将土体中的水分给排出 ，加速地基土固结速度 ，增加路基的稳定性和承
载能力 ，从而避免或减少路基沉降现象。根据前人研究成果可知 ，地基沉降规律公式如下 ：St=St/a²+t
其中 ，St代表的是在 t 时的实际测量沉降（cm）；S 代表的是待定的推算最终沉降（cm）；
a² 代表的是不确定的经验参数。且为了计算方法 ，设定所有荷载都是在施工阶段一次完成
的。
3.2 严格设计堆载预压法
在完成路堤基床底层填筑工作后 ，要在填筑物上面铺设一层土工织物 ，然后根据堆载预压操作要求进行荷载填筑。在这
个过程中 ，要利用摊铺机把每一层填筑土碾平且压实 ，保护土工织物 ，为下面工作打下良好的基础。此外 ，在进行堆载预压
荷载时 ，要分级一一施工 ，保证每一荷载下地基承受能力及稳定性。且通常情况下预压土填筑厚度在 0.4 米以下 ，同时填筑
完工后必须用相应的器具将其压实。目前高速公路试验路基堆载预压施工有两种情形 ，一种是堆载与堆载高度在一个施工期间完成 ，主要包括填筑、堆载、
预压以及卸载等几个步骤 ，另一种是路基填筑与堆载预压分两个阶段完成 ，主要是考虑到行车产生荷载等问题 ，在保证路基
填筑稳定性后再进行堆载预压 ，主要包括填筑、恒载、堆载预压及卸载等几个步骤。要掌握每一个阶段地基沉降规律 ，并根
据规律采取相应的措施 ，可以事半功倍。其中 ，对于填筑来说 ，其规律是 ：地基沉降程度及沉降速度随着填筑高度的增加而增
大、增快。因此在进行地基填筑时 ，要重点控制加载量及加载速率。对于恒载来说 ，这一阶段是在填筑完成后进行的 ，其主
要特点是沉降速度慢 ，若测量失误可能就对地基沉降产生负作用。因此要严格把控停载时间 ，且做好测量工作。对于堆载预压来说 ，
沉降变形随着荷载的增加而增大 ，因此这一过程要对堆载量、加载速率等进行严格把控。对于卸载来说 ，这阶段沉降速率降低 ，逐渐趋向稳定状态。
3.3 选择物美价廉、合适的施工材料
材料是保证施工质量的关键。在进行路基填筑、堆载预压之前 ，要根据路基建设实际情况选择合适的填筑材料 ，保证材料符合设计要求和施工标准。
同时不同的土质填筑速率也就不同 ，比如对于结构性软粘土地基 ，若填筑速率太快就会破坏其
结构 ，进而使路基沉降量增加 ，出现路基不稳定现象。因此要把握好填筑速率 ，保证填筑质量 ，减少对行车的影响。
3.4 把好路基堆载预压施工质量关
高速公路出现路基沉降问题的主要影响因素就是施工质量差，因此必须认真按照施工标准和设计要求按时按量完成施工，
保证施工质量 ，减少路基沉降发生概率。在实际施工中 ，易受到地形、自然环境等影响 ，大型机械根本无法正常开展工作 ，
且一般是在结构物完成后开始结构物回填工作 ，致使某些部位的填筑速率、固结时间等与其他正常路段不一样 ，影响施工质
量。因此要求在结构物强度满足设计要求和施工标准后方可进行回填（通常采取的是对称回填方式 ，预防因压力不对称影响
已完工结构物），且每层填筑厚度在标准范围内 ，同时利用人工作业对机械压不到的地方进行摊平和压实 ，保证每一个部位
都压实。此外 ，加强施工监管 ，在一道工序验收合格后方可进行下一道工序 ，保证施工质量。
4 结论
随着我国特色社会主义社会建设进一步发展 ，作为基础设施的高速公路建设将更加频繁且规模大 ，因此必须加强公路常
见病害预防和控制 ，让公路更好地为人们出行、经济运输等服务。路基沉降是高速公路中比较常见的一种病害 ，通过堆载预
压法能有效地降低路基沉降。本文就此从设计及材料选择、施工质量、排水防护等几个方面论述了高速公路试验路基堆载预压沉降问题 ，
旨在给相关人员提供一定的借鉴作用。
参考文献
[1]刘茶艳.高速公路路基危害因素及控制[J].民营科技，2010(6).
