程喜章 譚曉斌

安康公路局嵐皋公路管理段，陜西省嵐皋縣 725400

作為地質(zhì)災害最多且資源需求最大的國家之一，我國在水資源上面的短缺導致需要大量開采地下水資源，而這種大量過度的開采最終導致的是大范圍沉降帶的出現(xiàn)。很多城市都出現(xiàn)了地面沉降的現(xiàn)象，更嚴重的甚至出現(xiàn)了大范圍的坍塌。這種現(xiàn)象在近些年來逐年遞增，且增長的速度之快讓人措手不及。地面的沉降對公路交通工程的影響很大，公路交通工程結構物會因此和地面間出現(xiàn)明顯的豎向位移差異，這是導致行車的嚴重不安全因素。地面沉降對公路交通工程的危害影響主要有以下幾個方面：

1 地面沉降對公路交通高程貫通的影響

地面沉降會出現(xiàn)均勻沉降和不均勻沉降兩種情況，一般在均勻沉降的情況下面，其不會對公路交通工程產(chǎn)生很大的危害和影響，可一旦地面沉降出現(xiàn)了不均勻的情況時，就會明顯影響到公路交通工程的施工安全和進度完整。這種不均勻的地面沉降有時會差異過大，這時候就要非常提高警惕了，因為這可能會對公路交通工程造成嚴重破壞。一般來說，城市里面建設一段公路交通的工程所需要的工程建設周期都會比較長，工程建設周期越長出現(xiàn)的地面沉降就會越深，有時候會達到50mm以上。這樣就會導致公路交通高程的急劇變化。建設和運營中的設備安裝和工程結構等等一系列問題都會受到很大的影響。具體會出現(xiàn)地面高程控制點的高程出現(xiàn)變化；對同一位置在不同時間進行測量會出現(xiàn)數(shù)據(jù)上的很大差異；在建設中的高架橋和地面線路結構高程貫通誤差過大或者超過限度；地面沉降持續(xù)時間過長導致既有線結構出現(xiàn)裂縫；道床隆起甚至塌陷等情況。

2 地面沉降對公路交通工程施工測量的影響

公路修建對于施工測量準確度的要求十分高。但是，由于每一個不同的工點不會使用同一個水準控制點，而這樣水準點之間一旦發(fā)生了差異沉降就會造成兩個相鄰的工點之間的土建和軌道結構已經(jīng)設備銜接出現(xiàn)大大小小的偏差。如果不加以控制，任由這個差異存在甚至變大，將會使這個銜接偏差完全超出原先設計時所可以承受的范圍。由于土建施工的工期一般比較長，所以在某些單體工程施工時，所依據(jù)的水準點高程隨時處于一個變化的過程中，這時候假如水準點和結構發(fā)生了差異沉降，那么就會造成之前做的工程和之后做的工程出現(xiàn)一個錯臺的現(xiàn)象。

3 地面沉降的原因

地面沉降發(fā)生的原因分為地質(zhì)原因和人為原因兩種因素。從地質(zhì)因素方面看，自然界發(fā)生地面沉降大致有這幾個原因：地質(zhì)構造的自然作用導致地面出現(xiàn)凹陷從而引發(fā)了地面沉降；地表面本來松散或者半松散的地層由于受到重力的作用而被擠壓厚度變小，地面由于一時無法適應而發(fā)生沉降；地震的發(fā)生導致地面沉降。從人為因素的方面來看，會發(fā)現(xiàn)，如今人為因素對地面沉降的影響已經(jīng)大大超出了自然因素的影響。由于人口的增加而導致城市公路交通壓力不斷加大，為解決這一問題，政府加大對公路交通工程的建設。由于在施工之前沒有進行合理的公路道路設計，在施工過程中過度開挖導致地面沉降的發(fā)生；在進行工程建設的工程中，施工單位為了謀求最大利益，采購不規(guī)范的施工材料，高架公路支架結構不穩(wěn)定，支架坍塌使地層受到擠壓而密度加大，發(fā)生地面沉降的可能性加大。

4 應對措施

上述說到的地面沉降對公路交通工程的整個測量、施工等階段都會造成各種不利的影響，導致公路交通工程無法完成或者完成后無法交付使用。為了減少地面差異沉降對于公路交通工程的影響，可以嘗試采取以下措施進行處理：

1) 把高程貫通中各個環(huán)節(jié)的精度進行提高，這樣可以給地面差異沉降留有較大的處理余量。這種方法首先需要重新設計工程的周期和地面差異沉降量等數(shù)據(jù)。這種重新設計通過提高貫通測量、施工精度，減少對工程的影響權重等途徑留出誤差余量。雖然提高施工精度是一件很不容易的事情，但是通過嚴格要求施工測量每一個環(huán)節(jié)以及認真的操作，還是可以提高貫通測量精度的三分之一的。為了提高貫通精度，可以在貫通誤差設計時為地面沉降留出10毫米的誤差余量。這個方法雖然可行卻具有局限性，應該根據(jù)實際情況做出選擇。

2) 把施工周期進行縮短以減少差異沉降。比如車站等一些地方的施工范圍相對很小，因此，可能產(chǎn)生的差異沉降也會較小，一般都會控制在原先設計的施工誤差之內(nèi)。所以這種方法主要是針對施工周期較短的情況。

3) 施工的期間可以進行一些調(diào)整，這些調(diào)整要分階段進行。針對一些地面年差異沉降較大的情況，可以對施工的幾個不同階段進行調(diào)整。在每一個階段的調(diào)整中都注意觀察一些客觀的變化情況，然后根據(jù)這些情況來對全線高程起算數(shù)據(jù)進行一個統(tǒng)一的調(diào)整。對于不太清楚的地方，可以向設計人員咨詢和確認一下有關設計中的數(shù)據(jù)要求。這種方法由于是對每一個施工階段都進行調(diào)整，因此調(diào)整的次數(shù)比較頻繁，假如處理不當，沒有嚴格安裝要求來辦，就會由于一些數(shù)據(jù)的錯亂從而導致反作用，所以使用這種方法要慎重考慮，認真實施。

4) 差異沉降值是必須掌握的，通過監(jiān)測和掌握了差異沉降值可以調(diào)整工程線路的坡度。坡度調(diào)整了就能一點程度上減少地面差異沉降對工程的影響。設計人員通過對差異沉降值的監(jiān)測，可以總結出其變化的規(guī)律和趨勢。根據(jù)這個差異沉降值的變化趨勢來適當調(diào)整線路的坡度。這種方法經(jīng)濟而實用，尤其對于一些地面差異沉降較大的情況，這個方法比其他方法都更有效更直接。當然使用這個方法就要求設計人員和施工人員以及監(jiān)測人員的密切配合，隨時互相報告監(jiān)測情況和施工情況。這樣就能通過掌握趨勢來應對變化，是很科學的方法。

5) 解決了測量施工期間對地面差異沉降的防治，其后就要關注在運營階段控制地面差異沉降對公路交通工程的影響了。在運營階段，地面沉降對線路和結構等的影響取決于地面相鄰點差異沉降的大小。當線路通過沉降漏斗區(qū)域的時候，差異沉降如果過大就會導致隧道結構變形開裂、道床坡度變形等嚴重后果，甚至會導致整個軌道的變形扭曲，嚴重危害公路交通的安全。針對這種情況，在運營的階段，一定要按照相關規(guī)范的要求對線路進行監(jiān)測。對于那些在施工時沒有辦法進行固定監(jiān)測的，在運營階段要繼續(xù)監(jiān)測；對于一些巖土條件較特殊和條件不太好的為了避免意外狀況的發(fā)生要進行監(jiān)測；對于一些地面沉降變化很大的地域的軌道交通線路要實時進行監(jiān)測；對于地震等地質(zhì)災害發(fā)生較頻繁的地區(qū)和地段的交通線路要尤其關注；對于新建的線路和運用線路交叉和銜接的地段要加強監(jiān)測；對于新建的線路下面穿越地下工程和大型管線的地段要進行監(jiān)測。每個城市以及城市的不同地段都具有不同的特點，因此不同地區(qū)的地面沉降的分布情況也很不同，對于那些尤其值得關注的地面沉降情況較嚴重的城市應當開展對既有線路的變形監(jiān)測。因為這些地區(qū)的線路避免不了多多少少的變形情況的發(fā)生，對這些線路的垂直變形情況進行一個實時監(jiān)控有利于及時察覺可能出現(xiàn)的隱患，從而快速應對，保障了交通線路運營的安全。

結束語

隨著我國交通規(guī)模的不斷擴大，公路交通工程的施工和運營對于地面質(zhì)量的要求越來越高。如何有效控制地面沉降，將其對交通工程的不良影響降至最低是值得我們不斷研究探討不斷探索新方法的一個重要課題。

[1]秦長利.地面沉降對軌道交通的影響和應對措施[J].都市快軌交通，2010（5）

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