路基不均勻沉降原因及預(yù)防措施的探討

欒艷　馬樹全

【摘 要】聯(lián)通五湖四海、四通八達(dá)的公路為我國的國民經(jīng)濟(jì)帶來了強(qiáng)勁的發(fā)展動力，同時(shí)，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展又加快了公路的延伸，令人欣喜的是，我國的公路及其所帶動下的經(jīng)濟(jì)正在一個(gè)良性循環(huán)快速發(fā)展的快車道上疾馳。但是，路基的不均勻沉降做為一種較為常見病害近年來在我國的公路施工中略有抬頭的趨勢。

【關(guān)鍵詞】公路路基；不均勻沉降；病害分析；預(yù)防措施；施工質(zhì)量；材料控制

隨著經(jīng)濟(jì)的騰飛，我國的公路事業(yè)發(fā)展勢頭喜人，我國的公路總里程數(shù)與高速公路的總里程都在以任何一個(gè)國家都無法想像的速度高速發(fā)展著。高速發(fā)展的公路既緩解了我國日趨緊張的交通又為我國的國民經(jīng)濟(jì)打開了一扇扇通往我國的縱深腹地的大門。我國的公路項(xiàng)目在前所未有的數(shù)量增長著，而且施工的工期越來越短，更為嚴(yán)重的是為了獲取較高的經(jīng)濟(jì)利益，我國的公路工程施工市場上混進(jìn)了許多規(guī)模較小、設(shè)備較少、管理較差的不正規(guī)的公路工程施工企業(yè)，這些企業(yè)的存在，就不可避免地導(dǎo)致了我國的部分公路在某些區(qū)域會出現(xiàn)一些較為嚴(yán)重的質(zhì)量問題。其中較為嚴(yán)重的就是路基的不均勻沉降問題。不均勻沉降問題通常出現(xiàn)在路基在填挖時(shí)產(chǎn)生的交界處，由于這個(gè)交界的處理過程需要不僅需要使用常規(guī)的方法，還要在這個(gè)位置處進(jìn)行高筑強(qiáng)壓方能保證不會出現(xiàn)不均勻的沉降，但是，我國絕大多數(shù)施工企業(yè)都會在工期的壓力之下，對這些看似無關(guān)緊要的細(xì)節(jié)問題加以忽略。交界處的不均勻沉降除了給公路帶來駕乘上的不適感之外，無均勻沉降還會導(dǎo)致公路在縱向上的較長的開裂以及與其伴生的橫向上的開裂。這兩種開裂是公路施工過程中的較為典型的病害，隨著季節(jié)的變遷，雨雪以及風(fēng)化等的侵蝕，公路的開裂會隨著時(shí)間的推移而越來越大，從最初的影響車輛行駛的舒適性與安全性，最終將發(fā)展到嚴(yán)重影響道路的通行以及公路的正常運(yùn)營。

為了研究的方便，現(xiàn)以某高速公路的某一路段為例展開后續(xù)的論述。該路段的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為二級公路，路基的寬度為標(biāo)準(zhǔn)的12m，路面的鋪筑方法為水泥混凝土路面。其中的水泥混凝土部分為2X3.5行車道與2X2.5的硬路基。由于該區(qū)域的地貌以丘陵為主，這就決定了該區(qū)域的路基的處理方式必然為填低削高、高填深挖。該路段的最高填高達(dá)到了29.17米，填方量也達(dá)到了179000立方。有施工過程結(jié)束以后，在路面的130-170段出現(xiàn)了不均勻沉降，究其原因?yàn)榈鼗幚聿煌晟扑隆６ǔＥc不均勻沉降相伴而生的裂縫也如影隨形般地隨之產(chǎn)生，下面就對產(chǎn)生的根本原因與后續(xù)的處理方法進(jìn)行條分縷析，以饗讀者。

1.不均勻沉降所產(chǎn)生的根本性原因

1.1工程地質(zhì)狀況不良，地形復(fù)雜多變

該區(qū)域的道路為一條穿越丘陵的高等級公路，由于該區(qū)域的丘陵地形較為典型。因此，在構(gòu)筑的過程中遇到的問題較多，且較為復(fù)雜。道路雖然只是一條條狀的構(gòu)筑物，但是由于公路的里程較長，因此，公路的占地較廣，這就導(dǎo)致了工程施工過程中會遇到不止一種的工程狀況。而且由于地下的地質(zhì)構(gòu)造的不盡相同，公路必然會經(jīng)過一些不同的地質(zhì)區(qū)域，這些不同的地質(zhì)區(qū)域有著不同的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)狀況。在某些易碎、脆弱、塌陷的不良地質(zhì)區(qū)域，以及流沙、地下暗河、溝壑等兇險(xiǎn)的區(qū)域，使用常規(guī)的筑路方法極難達(dá)到設(shè)計(jì)的壓實(shí)目標(biāo)，因此，在前期的鋪筑完成后地下情況由于處于變動之中，所以不可避免地會出現(xiàn)路基的下沉、移位。尤其中當(dāng)公路穿越山谷時(shí)，這種情況的表現(xiàn)就更為典型、更為復(fù)雜。穿越溝谷的時(shí)候就會出現(xiàn)兩頭挖中間填的施工狀況，在這種狀況下，必然會出現(xiàn)填方的形狀被分割成一個(gè)倒三角的形狀，在這樣的復(fù)雜的地形條件下，大型筑路施工機(jī)械難以施展，某些部位只能使用人工的筑搗方式，在這些大型機(jī)械無法碾壓的區(qū)域，日后就會出現(xiàn)不均勻的沉降與移位。

1.2施工工期較短、工期設(shè)計(jì)不合理

由于我國目前處在一個(gè)公路建設(shè)的大發(fā)展時(shí)期，因此，工程項(xiàng)目較多，各個(gè)工程之間的工期要求普遍較為緊張，施工隊(duì)伍常常是剛離開這個(gè)工地，馬上又要奔赴下一個(gè)工地。較短的工期必然使得工程的施工過程極為緊湊，當(dāng)某個(gè)局部區(qū)域出現(xiàn)較為復(fù)雜、較難以在短期內(nèi)處理完成的問題時(shí)，絕大多數(shù)不負(fù)責(zé)任的施工企業(yè)會以期特有的“土辦法”解決，這就造成路基完工后沉降不足而導(dǎo)致路基下沉。填方路基填筑完成后有一定的工后沉降期，工后沉降因填料不同而有不同的沉降量。當(dāng)填方高度比較高，在自重的作用下在一定時(shí)期會產(chǎn)生變化，例如填方在30米以上時(shí)，路基會有幾厘米甚至十幾厘米的沉降量。

1.3路基填料控制不當(dāng)

填料往往是路基的挖方，級配有時(shí)相差很大，同一填方采用不同的填料填筑，給路基不均勻沉降留下隱患。

1.4路基壓實(shí)度不足

在路基施工中，路堤填筑應(yīng)分層填筑、壓實(shí)，每種填筑料松鋪厚度應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)確定。一般填土路基松鋪厚度控制在30厘米內(nèi)，填石路基松鋪厚度控制在50厘米內(nèi)。但由于施工單位現(xiàn)場管理疏松和監(jiān)理單位把關(guān)不嚴(yán)等原因造成超厚碾壓致使壓實(shí)不足。還有施工條件受限如天氣太干燥、構(gòu)筑物限制、路堤高度等也會造成壓實(shí)度不足。

1.5排水系統(tǒng)不完善

由于排水系統(tǒng)不完善，導(dǎo)致排水沖刷填方邊坡，導(dǎo)致路基下沉、開裂。排水系統(tǒng)不完善，影響到路基土體的結(jié)構(gòu)特征和強(qiáng)度，從而導(dǎo)致路基不均勻沉降。

1.6施工方法不當(dāng)

如未按規(guī)定挖臺階、溝底填前處理不認(rèn)真、壓路機(jī)未按規(guī)范操作、填筑料最佳含水量控制不足等其他原因?qū)е侣坊痪鶆虺两怠?/p>

2.路基不均勻沉降的防治措施

2.1保證合理的施工周期，路基自然沉降是客觀存在的，合理周期反應(yīng)了自然規(guī)律的客觀要求，違背客觀規(guī)律急于求成將會給工程質(zhì)量留下隱患。

2.2對原地面進(jìn)行處理，路基用地范圍內(nèi)的數(shù)目、灌木叢等均應(yīng)在施工前砍伐或移植清理，砍伐的樹木應(yīng)移置于路基用地之外，進(jìn)行妥善處理。路堤修筑范圍內(nèi)，原地面的坑、洞、墓穴等，應(yīng)用原地土或砂性土回填，并按規(guī)定進(jìn)行壓實(shí)。原地基為耕地或松土?xí)r，應(yīng)先清除有機(jī)土、種植土、草皮等，清除深度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，一般不小于15cm，平整后按規(guī)定要求壓實(shí)。基底原狀土的強(qiáng)度不符合要求時(shí)，應(yīng)進(jìn)行換填，換填深度應(yīng)不小于30cm，并予以分層壓實(shí)到規(guī)定要求?；讘?yīng)在填筑前進(jìn)行壓實(shí)。

2.3嚴(yán)格控制路基填料，應(yīng)選用較好的路基填料如級配好的石質(zhì)土、砂土等。泥炭、淤泥、凍土、強(qiáng)膨脹土、有機(jī)質(zhì)土、含草皮、生活垃圾、樹根及含腐殖質(zhì)的土嚴(yán)禁作為為路基填料。同時(shí)，采用不同土質(zhì)填筑路堤時(shí)，應(yīng)注意層次應(yīng)盡量減少，每一結(jié)構(gòu)層總厚度不小于0.5m，不得混雜亂填。合理安排不同土質(zhì)的層位，一般采用優(yōu)良土填在上層，強(qiáng)度較小的土填在下層。

2.4壓實(shí)度的控制。路基施工時(shí)，嚴(yán)格按現(xiàn)行《JTG F10-2006公路路基施工技術(shù)規(guī)范》要求進(jìn)行，并通過試驗(yàn)路段來確定不同機(jī)具壓實(shí)不同填料的最佳含水量、適宜的松鋪厚度和相應(yīng)的碾壓遍數(shù)，采用最佳的機(jī)械配套和施工組織，對路基進(jìn)行壓實(shí)。

2.5排水系統(tǒng)的完善。應(yīng)考慮全面完善排水系統(tǒng)，避免水流沖刷，并盡可能降低地下水位。施工中應(yīng)做好排水溝、截水溝等排水設(shè)施，防止水流對施工場地和路基的影響。

2.6施工和監(jiān)理嚴(yán)格遵照有關(guān)規(guī)章制度執(zhí)行。施工單位嚴(yán)格按照規(guī)范規(guī)定的碾壓厚度、碾壓機(jī)械、碾壓功以及試驗(yàn)提供的最佳含水量組織施工；監(jiān)理人員加強(qiáng)管理，提高責(zé)任心。

3.結(jié)束語

總之，減小路基不均勻沉降，提高道路的質(zhì)量，要求我們的有關(guān)工程人員應(yīng)該做到早遇見、早防治、早發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)采取有效補(bǔ)救措施，在施工中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，必須重視現(xiàn)場調(diào)查、勘探，嚴(yán)格按照部頒施工技術(shù)規(guī)范施工，加強(qiáng)科學(xué)研究和試驗(yàn)工作，從而把病害減小到最低限度，確保路基工程有足夠的穩(wěn)定性和耐久性，使路面能承受車輛的反復(fù)荷載作用和抵御各種自然因素，保證公路交通的正常運(yùn)營。

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