曾凡金，孟凡明，曾凡文，曹 文

(湖南發(fā)通路橋集團(tuán)有限公司，湖南 郴州 423000)

1 路基路面沉降段的成因

1.1 路基填料質(zhì)量參差不齊或壓實(shí)不達(dá)標(biāo)

合適的路基填料有助于提升路基的壓實(shí)度，在施工過程中出于對(duì)成本的考慮，路基填料主要以就地取材為主，但我國(guó)幅員遼闊，土質(zhì)類別眾多、交叉分布，同一區(qū)域有著不同的土質(zhì)類別，不同的土質(zhì)有著不同的最大干密度，對(duì)此施工和壓實(shí)工藝也有差異。填土材料受長(zhǎng)期荷載的影響會(huì)出現(xiàn)蠕變現(xiàn)象，不同的填筑材料產(chǎn)生蠕變現(xiàn)象的速度和程度不一樣，容易引發(fā)路基路面形成不均勻沉降，從而形成路基路面的沉降段[1]。同時(shí)，相同的路基填料如果填土厚度不一、分層壓實(shí)不到位或局部位置壓實(shí)不到位也會(huì)出現(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象，從而產(chǎn)生路基路面沉降段。

1.2 橋頭引道軟基處理不到位

橋頭引道是路基與橋梁的連接和過渡段，使路基和橋梁連接成為一個(gè)整體，在目前的施工設(shè)計(jì)中主要采取橋頭搭板進(jìn)行連接。在公路工程設(shè)計(jì)階段，橋梁主要設(shè)計(jì)在河湖及山塘地段，橋梁的地基基礎(chǔ)一般較差，需要進(jìn)行有效的軟基處理。軟基處理的方法有很多，具體有置換法、預(yù)壓法、降水法、電滲法四種，根據(jù)不良土質(zhì)的物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)不同所采取的處理方法也不一樣。在目前的施工設(shè)計(jì)中，置換法在橋臺(tái)軟基處理中較為常用，如拋石擠淤，清淤換填都是常見的軟基處理辦法。有些設(shè)計(jì)單位在設(shè)計(jì)過程中由于對(duì)橋頭引道地質(zhì)的勘探不詳細(xì)，對(duì)橋臺(tái)不良地質(zhì)的物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)把握不準(zhǔn)確，造成所設(shè)計(jì)的橋臺(tái)軟基處理辦法不合理，從而使得許多橋頭引道的軟基處理不到位。同時(shí)，許多施工單位施工質(zhì)量意識(shí)淡薄，對(duì)一些關(guān)鍵部位的隱蔽工程質(zhì)量控制管理不到位等也造成許多橋頭引道的軟基處理質(zhì)量不佳。例如有些施工人員在橋頭引道施工前不進(jìn)行觸控試驗(yàn)，直接憑施工經(jīng)驗(yàn)和觀察對(duì)不良地質(zhì)的深度、寬度、長(zhǎng)度進(jìn)行判斷和處理，從而造成了對(duì)其軟基處理的深度、寬度、長(zhǎng)度不夠；甚至在施工中不按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行處理，不按施工工序操作等，造成了軟基處理不到位。

1.3 臺(tái)背回填材料不合格或壓實(shí)不達(dá)標(biāo)

臺(tái)背回填材料應(yīng)選擇板體性好、可壓縮性小、壓實(shí)快、透水性強(qiáng)的材料，如卵礫石、碎石土及砂礫土等，并要求填料級(jí)配適當(dāng)，橋臺(tái)后選用摩擦角大、強(qiáng)度高、壓實(shí)快、透水性好的填料，如巖渣、礫石、砂礫等。許多施工單位為降低施工成本就地取材，采取一些可壓縮性大、透水性差的材料進(jìn)行臺(tái)背回填，從而造成臺(tái)背回填的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。臺(tái)背回填的壓實(shí)采用振動(dòng)壓路機(jī)碾壓，第一遍應(yīng)無(wú)振動(dòng)靜壓，然后先慢后快，由弱振至強(qiáng)振，振動(dòng)壓路機(jī)一般重疊0.4～0.5 m，碾壓由兩邊向中間進(jìn)行。距臺(tái)背20 cm處改用平板振動(dòng)加人工夯實(shí)，應(yīng)達(dá)到無(wú)漏壓、無(wú)死角、碾壓均勻?；A(chǔ)頂面以下壓實(shí)度應(yīng)≥94%，基礎(chǔ)頂面以上壓實(shí)度應(yīng)≥96%。

2 路基路面沉降的危害

2.1 縮減路基路面使用年限

在長(zhǎng)期自重以及荷載的作用下，路基路面往往會(huì)出現(xiàn)蠕變現(xiàn)象，事實(shí)上其自身的蠕變速度較慢，因此不會(huì)對(duì)道路部分的質(zhì)量造成影響，但就整個(gè)路基路面而言，其最為重要的部分是橋梁與道路的連接段，受剛度差異性的影響，橋梁部分并不會(huì)發(fā)生任何蠕變現(xiàn)象，因此，原本足夠平坦的路面則產(chǎn)生了差異性沉降，伴隨著差異性沉降的持續(xù)發(fā)生，當(dāng)車輛在該區(qū)域行駛時(shí)極容易出現(xiàn)跳車問題，在原路面受到長(zhǎng)期的動(dòng)荷載沖擊力影響下，這種不均勻沉降現(xiàn)象將會(huì)逐步嚴(yán)重，進(jìn)而縮短了路基路面的使用年限[2]。

2.2 增大交通事故發(fā)生概率

道路交通運(yùn)輸中車輛跳車現(xiàn)象尤為普遍，其主要發(fā)生在路基路面沉降段。高速公路車輛的運(yùn)行速度較快，即便是極小的沉降差也容易引發(fā)交通事故。經(jīng)大量案例分析得知，如果橋梁與道路接觸面的沉降差超過15 mm，那么車輛在行駛過程中將會(huì)產(chǎn)生較為明顯的跳車現(xiàn)象，此時(shí)車輛的正常運(yùn)行受到影響，交通事故的發(fā)生概率將會(huì)達(dá)到60%甚至更高。

3 路基路面沉降段施工技術(shù)

3.1 進(jìn)行沉降段首件工程施工總結(jié)

軟基施工過程中，施工人員不僅形成了一套較為完善的施工組織設(shè)計(jì)，而且明確了合理配置機(jī)械設(shè)備的方式。不僅如此，施工人員從實(shí)踐中總結(jié)出了一套具有可行性的質(zhì)量控制方案。具體來說，質(zhì)量控制可根據(jù)合同文件的技術(shù)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等條件進(jìn)行。為確保施工達(dá)到技術(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，施工人員通過首件施工收集相關(guān)數(shù)據(jù)，以用于指導(dǎo)后續(xù)施工。通過首件工程，總結(jié)出一整套對(duì)相應(yīng)地質(zhì)條件下的施工工藝流程，為后續(xù)施工做好技術(shù)準(zhǔn)備，使后續(xù)保質(zhì)保量地完成相應(yīng)的施工計(jì)劃。首件工程施工由該工程負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)對(duì)工程進(jìn)展進(jìn)行記錄并整理，待該首件工程完成并檢驗(yàn)合格后完成施工總結(jié)，以提高后續(xù)施工的工程質(zhì)量。

3.2 軟基處理施工

要從根本上解決橋頭跳車問題，對(duì)路基軟基處理施工必須到位。施工開始前，相關(guān)技術(shù)人員需仔細(xì)審查圖紙、土工試驗(yàn)成果并到現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)。同時(shí)，開工前的技術(shù)交底工作對(duì)整個(gè)軟基處理施工也非常重要。為更好地指導(dǎo)施工過程，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)仔細(xì)研究相關(guān)的文件和設(shè)計(jì)，既要明確設(shè)計(jì)意圖，又要熟悉規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)[3]。利用雙橋靜力觸探檢測(cè)儀對(duì)現(xiàn)場(chǎng)放樣區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)得到的曲線是施工人員判斷此處是否為軟土及軟土深度的依據(jù)。正式施工前，需進(jìn)一步確認(rèn)施工設(shè)計(jì)圖，特殊情況下可能需要適當(dāng)變更。計(jì)算完平面放樣數(shù)據(jù)后，施工人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)放樣，并明確標(biāo)出處理界限。在需要需進(jìn)行軟基處理的地區(qū)設(shè)置左右邊樁和控制樁。其中，每個(gè)左右邊樁的間距為10 m?？刂茦渡蠘?biāo)有明確的挖深標(biāo)識(shí)，且位于外邊線一定安全距離處。

為了更好地挖除不良土，同時(shí)減少積水對(duì)基坑的影響，施工人員應(yīng)在軟基處理前做好排水溝或集水坑的挖掘，確保地表水已排除。施工人員采用挖掘機(jī)對(duì)軟土及淤泥進(jìn)行挖除，且挖除過程中應(yīng)嚴(yán)格按照放線標(biāo)記操作。為避免塌方，施工人員應(yīng)在正式開挖前先挖設(shè)臨時(shí)截水溝。開挖過程中按設(shè)計(jì)坡度從上而下進(jìn)行挖掘。挖掘產(chǎn)生的土石方通過運(yùn)輸車運(yùn)送到棄土場(chǎng)內(nèi)。當(dāng)兩側(cè)邊坡>1：5時(shí)，在軟土挖除時(shí)堅(jiān)實(shí)巖土一側(cè)分臺(tái)階開挖，臺(tái)階寬度≥2 m，臺(tái)階面內(nèi)傾4%。開挖基底在縱坡>1：5地段同樣設(shè)置臺(tái)階，臺(tái)階寬度≥2 m，臺(tái)階面內(nèi)傾4%。在完成基底徹底清理后報(bào)業(yè)主代表、監(jiān)理工程師進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)收方，確定實(shí)際換填面積、深度及換填方量。換填段每填筑一層均采用全站儀坐標(biāo)放樣法，逐樁放出換填路段的中、邊樁及內(nèi)加樁，每個(gè)橫斷面至少放樣3個(gè)樁進(jìn)行控制，并用水準(zhǔn)儀測(cè)量控制高程，便于較精確地控制每層填筑松鋪厚度及壓實(shí)系數(shù)[4]。

3.3 碾壓施工

碾壓過程中，施工人員按先靜壓再?gòu)?qiáng)振的順序進(jìn)行。應(yīng)在充分了解現(xiàn)場(chǎng)平整度的情況下進(jìn)行靜壓，靜壓結(jié)束后開始振壓。整個(gè)碾壓過程從弱到強(qiáng)、從慢到快，最大時(shí)速不超過4 km。靜壓超過4遍后施工人員需對(duì)路基表面進(jìn)行觀察，確保表面無(wú)輪跡。在整個(gè)碾壓過程中對(duì)壓路機(jī)保持高度關(guān)注，并及時(shí)做好相關(guān)數(shù)據(jù)的記載。上述操作完成后架設(shè)水準(zhǔn)儀，同時(shí)，沿著豎直方向每隔20 m取一個(gè)斷面并在其上方布設(shè)3個(gè)點(diǎn)。布設(shè)完成后施工人員還需將該點(diǎn)位置用石灰線打出，同時(shí)對(duì)該點(diǎn)的高程進(jìn)行測(cè)量和記錄。接著進(jìn)行振壓，振壓完畢后再次對(duì)各點(diǎn)的高程進(jìn)行測(cè)量，隨后將兩次的測(cè)量結(jié)果相比較。經(jīng)檢查對(duì)比，各點(diǎn)在振動(dòng)前后的高程差平均值在3 mm以內(nèi)即為合格。

3.4 臺(tái)背回填施工

施工質(zhì)量與施工材料的選擇有一定聯(lián)系。應(yīng)選擇透水性好、摩擦角大、壓實(shí)快的礫石、巖渣等作為填料。路基的壓實(shí)性與填料的內(nèi)摩擦角有關(guān)，較大的內(nèi)摩擦角能改善路基的壓實(shí)性能，從而提高路基的密實(shí)度[5]。

1)隱蔽工程驗(yàn)收合格后施工人員方可進(jìn)行基坑回填。臺(tái)背回填過程中應(yīng)保證待構(gòu)造物強(qiáng)度≥設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%；

2)施工人員應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求做好過渡段和橫、縱向防排水系統(tǒng)；

3)臺(tái)背回填時(shí)，應(yīng)同時(shí)做好路床和路堤的填筑；

4)施工人員應(yīng)同時(shí)做好橋臺(tái)背和錐坡的回填施工，確保施工結(jié)果與設(shè)計(jì)要求相符；

5)洞身兩側(cè)的回填壓實(shí)應(yīng)保持對(duì)稱，并分層進(jìn)行；

6)對(duì)兩側(cè)及頂面進(jìn)行填土?xí)r，施工人員應(yīng)盡量避免施工對(duì)涵洞產(chǎn)生不利影響；

7)配備合理的碾壓機(jī)械，壓路機(jī)達(dá)不到的地方使用小型機(jī)動(dòng)夯具。

3.5 路基路面沉降監(jiān)測(cè)

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)都是必不可少的環(huán)節(jié)，它能夠直接反映出工程的實(shí)際情況[6]。就軟土地基施工而言，其監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)達(dá)到如下標(biāo)準(zhǔn)：路堤中心沉降率需控制在設(shè)計(jì)值范圍內(nèi)；路堤側(cè)向位移速率也需要控制在規(guī)范值之內(nèi)。此外，基于沉降監(jiān)測(cè)值能夠明確工程的進(jìn)展情況。就軟土地基施工而言，沉降監(jiān)測(cè)是必不可少的環(huán)節(jié)，當(dāng)填筑高度未達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)需要加強(qiáng)監(jiān)測(cè)頻率。通常來說，連續(xù)進(jìn)行2～3個(gè)月的觀測(cè)工作，其產(chǎn)生的沉降量應(yīng)≤6 mm；除此之外，工后沉降也應(yīng)得到合理的控制。對(duì)此，本文在某軟土地基路堤中心設(shè)置了3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，關(guān)于其具體分布情況如圖1所示?；趯?duì)圖1的分析得知，1號(hào)與3號(hào)點(diǎn)達(dá)到了工程相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但就2號(hào)點(diǎn)而言前2個(gè)月的沉降值都>6 mm，因此需要對(duì)其做以相應(yīng)的處理。

圖1 某公路3個(gè)測(cè)點(diǎn)沉降監(jiān)測(cè)值

3.6 設(shè)置排水設(shè)施

排水設(shè)施能夠避免路基沉降段出現(xiàn)差異性沉降問題，在多雨水地區(qū)而言尤為關(guān)鍵。如果設(shè)置的排水措施不當(dāng)則會(huì)致使路堤長(zhǎng)期被雨水浸泡，此時(shí)土體將達(dá)到過飽和狀態(tài)，其整體強(qiáng)度受到影響，路堤坍塌現(xiàn)象頻發(fā)，路面出現(xiàn)持續(xù)性開裂問題，橋頭與路基之間出現(xiàn)“高低斷帶”現(xiàn)象，對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)造成威脅。對(duì)此，應(yīng)提升排水設(shè)施的合理性，設(shè)置合適的盲溝以及排水管。

4 結(jié)束語(yǔ)

受路基路面不均勻沉降的影響，將會(huì)對(duì)車輛的運(yùn)行安全造成威脅。對(duì)此，本文則圍繞沉降段展開探討，分析其產(chǎn)生的原因和危害并提出可行的施工措施，為后續(xù)的施工提供借鑒和參考。

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