談公路路基沉降段的施工技術(shù)

李 俊

(山西路橋第二工程有限公司，山西臨汾 041000)

1 概述

在道路橋梁施工中，路基沉降段是施工中極易隱藏質(zhì)量隱患的施工部位。而路基沉降段的施工不當則會嚴重干擾道路橋梁的后續(xù)交通運行，導致道路橋梁的安全性和穩(wěn)定性欠佳，進而阻礙了道路橋梁發(fā)揮其實際功效，同時也會對施工單位造成不良影響。因此，在具體的施工中，施工單位務(wù)必要充分重視路基沉降段的施工，應深入的分析沉降段發(fā)生不均勻沉降的根本原因，并依據(jù)現(xiàn)場特征合理的選用沉降段施工技術(shù)，最大程度的避免沉降段發(fā)生不均勻沉降的概率，從而減少道路橋梁在開放交通后的返工返修率。

2 公路路基沉降的成因

公路路基的沉降一般表現(xiàn)為均勻沉降和不均勻沉降兩種形式。均勻沉降一般發(fā)生在地質(zhì)、地形、地下水和地表水變化不大，并且路基填筑用料、機械設(shè)備、施工管理、質(zhì)量控制等方面無顯著變化的路段。不均勻沉降一般發(fā)生在地質(zhì)、地形、地下水、地表水、填挖結(jié)合部及筑路材料發(fā)生顯著變化處部位。公路路基填筑施工過程中應盡可能的減小路基不均勻沉降和超出規(guī)范要求的沉降，合理安排施工。

2.1 高填方路段路基不均勻沉降原因

1)施工單位質(zhì)量意識不強，選用的路基填料較差，填料中混有種植土、腐殖土或泥沼土等劣質(zhì)土，由于土壤中有機物含量多、抗水性差、強度低等特性的作用，路堤將出現(xiàn)塑性變形或沉陷破壞;原地面處理不徹底，如未清除草根、樹根、淤泥等不良土壤，地基壓實度不足等因素，在靜、動荷載的作用下，使路基沉降變形。

2)公路路基施工前未認真按設(shè)計要求設(shè)置縱、橫向排水系統(tǒng)或排水系統(tǒng)不暢通，長期積水浸泡路基而使地基和路基土承載力降低，導致沉降發(fā)生;路基縱、橫向填挖交界處未按規(guī)范要求挖臺階，原狀土和填筑土密度不同，銜接不良而導致路基不均勻沉降。

3)路基在分層填筑時，沒有按照相關(guān)規(guī)范要求的厚度進行鋪筑，隨意加厚鋪筑厚度;壓實機具按規(guī)定的碾壓遍數(shù)壓實時，壓實度達不到規(guī)范規(guī)定的要求，當填筑到路基設(shè)計高程時，必然產(chǎn)生累計的沉降變形，在重復荷載與填料自重作用下產(chǎn)生下沉。填筑路基時，未全斷面范圍均勻分層填筑，而是先填半幅，后填另半幅而發(fā)生不均勻沉降。

4)施工中路基土含水量控制不嚴，導致壓實度不足，而產(chǎn)生不均勻沉降。

5)高填方路段填方高度往往超過20 m，自重較大，需要較長時間的沉降固結(jié)，但由于施工單位施工組織安排不當，先施工低路堤，后施工高填方路基，高填方路堤施工完成后就立即鋪筑路面，路基沒有足夠的時間固結(jié)，從而使路面使用不久后就被破壞。

2.2 路基基底軟基處理不徹底

路基軟基處理不徹底，將會導致路基局部沉降過大，造成路面開裂，甚至出現(xiàn)錯臺。

1)施工現(xiàn)場地質(zhì)情況與設(shè)計圖紙出入較大，施工單位未采取正確的處理措施組織施工，留下質(zhì)量隱患。

2)路基正式填筑前清表不徹底，路基基底存在軟弱層或坐落于古河道處。溝、塘清理淤泥不徹底，回填不均勻、路基壓實不均以及壓實度達不到設(shè)計要求。

2.3 雞爪形V形路段不均勻沉降原因

1)原地表溝溝坎坎、高低不平，路基填方高低差別較大，沉降不均勻。

2)原地表坡度大于12%的溝壁，未按規(guī)定要求挖臺階，原狀土和填筑土密度不同，銜接不良而導致路基不均勻沉降。

3)填前原地面腐植土清理不徹底，填筑時上下運料便道底部清理不徹底。原地基承載力不足，未進行補強處理;原地基有出水點時，沒有將滲水排出路基外。

2.4 橋頭跳車原因

橋頭跳車是由于橋臺為剛性體，橋頭路基為塑性體，在車輛長期通過的影響及路基填土自然固結(jié)沉降下，橋臺沉降量很小，橋頭路基沉降量較大，在橋臺與橋頭路基結(jié)合處形成了高差導致橋頭跳車。

1)臺后地基強度與橋臺地基強度不同、臺后填料自然固結(jié)壓縮。2)臺后壓實度達不到標準，壓實度不均，填方時靠近臺背，耳墻處沒有采用小型機具夯實或壓實度不夠造成，高填土引道路堤本身出現(xiàn)的壓縮變形。3)原地面承載力不足。橋頭路堤及堆坡范圍內(nèi)地基填筑前處理不徹底。4)路面水滲入路基，使路基土軟化，水土流失造成橋頭路基引道下沉;回填不及時積水而引起的橋頭回填土壓實度不夠。臺后填土材料不當，或填土含水量過大。5)臺背土體沒有沉降期，當年路基施工完成后立即進行路面施工。

3 路基沉降段的施工技術(shù)要點

3.1 高填方路段路基施工技術(shù)要點

1)路基填筑前，嚴格選取路基填料用料，優(yōu)先采用強度高、水穩(wěn)性好的材料，或采用輕質(zhì)材料如粉煤灰。受水淹水浸的部分，采用水穩(wěn)性和透水性均好的材料如砂礫。填筑用材料均勻一致，不得混雜，剔除超大顆粒填料，保證各點密實度均勻一致，盡量選擇集中取土?；壮休d力應滿足設(shè)計要求，特殊地段或承載力不足的地基應根據(jù)設(shè)計要求進行處理。

2)路基填筑前，疏通路基兩側(cè)縱橫向排水系統(tǒng)，避免路基受水浸泡。做好施工組織設(shè)計，合理安排各施工段的先后順序，明確構(gòu)造物和路基的銜接關(guān)系，提前安排好高填方段應優(yōu)先安排施工，給高填方路堤留有足夠的時間施工和沉降。

3)路基填筑前，提前測出填料的最大干密度和最佳含水量，施工時控制好路基填料的合理含水量。路堤填筑方式采用水平分層填筑，按照橫斷面全寬分層逐層向上填筑。每層應保證層面平整，便于各點壓實均勻一致。合理確定路基填筑厚度，分層松鋪厚度一般控制在30 cm。當采用大噸位壓路機碾壓時，增加分層厚度，必須要有足夠的試驗數(shù)據(jù)證明壓實效果，同時必須征得監(jiān)理工程師的同意，方可施工。

4)做好路基填筑試驗段工作，得出相關(guān)指導數(shù)據(jù)，選擇合適的壓實機具，振動壓路機效果比較好，做好壓實度的檢測工作。

5)對于填挖結(jié)合部，徹底清除結(jié)合部的松散軟弱土質(zhì)，做好換土、排水和填前碾壓工作，按設(shè)計要求從上到下挖出臺階，清除松方后逐層碾壓，確保填挖結(jié)合部的整體施工質(zhì)量。

6)施工過程中進行沉降觀測，控制好填筑速率，路基填筑施工完成后盡量留足沉降時間，減少路面施工完成后的沉降量。

3.2 路基軟基處理措施

1)施工單位進場后，應認真調(diào)查現(xiàn)場，及時發(fā)現(xiàn)路基基底暗溝、暗塘，消除軟弱層。

2)徹底清表，徹底清除溝、塘淤泥，并選用水穩(wěn)性好的材料嚴格分層回填，嚴格控制壓實度滿足設(shè)計要求。若遇有軟弱層或古河道，填土路基完工后可以進行超載預壓，預防不均勻沉降。

3)軟基處理時嚴格控制每一填筑層的含水量、標高、平整度、厚度、壓實度等指標，提高壓實層的均勻性。

4)目前淺層軟基較多采用的處理措施有換填強度高水穩(wěn)性好的材料如砂礫、拋石擠淤、穩(wěn)定劑處理等方法，處理深度一般不大于3 m。另外還有粒料樁、真空堆載預壓、加固樁、CFG樁以及強夯等方法。

3.3 雞爪形V形路段施工技術(shù)要點

1)此種地形段落，路基正式填筑前能夠?qū)⒃乇碚砥秸谋M量整理平整。

2)填前必須把原地面腐殖土清理徹底，原地表坡度大于12%的溝壁，按規(guī)定要求設(shè)置臺階，邊角部位應順直保證壓路機能錯輪碾壓。

3)原地面承載力不足時，填筑前要對原地基進行補強處理;原地基有出水點時，找出滲水點將水排出路基填方外。

4)選用合格的填料，根據(jù)碾壓設(shè)備功能確定分層松鋪厚度，分層碾壓，保證每層壓實度，對于濕陷性黃土填筑路基，可采用每填高3 m～4 m進行一次重夯處理。

5)完善排水系統(tǒng)，嚴禁在路基邊坡上倒棄渣土。

6)提前安排填方施工，增加工后自然沉降時間。

3.4 橋涵臺背施工技術(shù)要點

1)施工單位要重視橋頭地基處理，采用先進的臺后填土施工工藝。選用合適的壓實機具，確保臺后及時回填，回填壓實度達到要求。

2)臺背回填的范圍及填料必須嚴格按照設(shè)計文件執(zhí)行。臺背回填范圍內(nèi)路堤壓實度不小于96%，臺背分層填筑碾壓，分層厚度不超過20 cm。肋板式橋臺，臺背的回填應盡量優(yōu)先于路基施工，臺背填土宜在臺帽施工前，待肋板混凝土強度達到設(shè)計要求后，一次性進行臺背分層回填施工，錐坡要一次填足并保證壓實整修后能達到設(shè)計寬度。重力式橋臺靠近臺背、耳墻處填方時采用小型機具夯實保證壓實度。與路堤交界處應挖臺階，臺階要挖在壓實度合格的路基上，寬度不小于2 m，臺高不大于1 m，內(nèi)傾2% ～4%。涵洞臺背回填應在蓋板安裝或澆筑后，在洞身兩側(cè)對稱分層回填壓實，頂面填土壓實厚度大于50 cm時，方可通過重型機械。

3)做好橋頭路堤縱向和橫向防排水系統(tǒng)、防水工程，臺背回填過程中，應防止雨水浸泡，回填結(jié)束后，頂部應及時封閉。

4)設(shè)置橋頭搭板。

5)改善地基性能，提高地基承載力，原地面承載力不足時，應提前進行處理，嚴格控制軟基處理質(zhì)量。

6)有針對性地選擇臺后填料，提高橋頭路基壓實度。如采用砂石料等固結(jié)性好、變形小的填筑材料處理橋頭填土。

7)盡量增加橋涵臺背土體的沉降期，臺背施工完成后，最好經(jīng)過一個冬季自然沉降期后再施工路面，是保證橋涵臺背不跳車的最好辦法。當年施工路面的臺背填方要安排進行橋涵臺背預壓，減少差異沉降，保證足夠的臺前預壓長度，連續(xù)進行沉降觀測，保證橋頭沉降速率達到規(guī)定范圍內(nèi)再卸載，減小工后沉降。

8)對已通車的橋臺臺背出現(xiàn)下沉的解決辦法:對下沉較大沉降先采用注漿處理后加鋪水穩(wěn)層后再鋪油層。對下沉較小的采用加鋪油料順接橋面。

4 結(jié)語

施工單位一定要加強路基沉降段的施工質(zhì)量控制，如果施工不到位，則會導致路基路面開裂、橋頭跳車現(xiàn)象明顯、路面平整度差行駛顛簸等問題的頻繁發(fā)生，嚴重干擾后續(xù)交通運行的安全性以及穩(wěn)定性。因此，相關(guān)單位務(wù)必要充分重視路基路面沉降段的施工，應不斷強化監(jiān)管、提升技術(shù)、明確責任，全面把握好高填方路基的施工控制、路基軟基處理、橋涵臺背施工及相應的搭板施工，從多個環(huán)節(jié)入手確保沉降段的施工無質(zhì)量隱患和安全隱患。