鄧偉泉
(惠深高速公路惠州段改擴(kuò)建工程管理處,廣東 惠州 516000)
隨著我國交通基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善,高速公路大規(guī)模的修建,我國公路的建設(shè)上出現(xiàn)了許多的高填方路基,但是高填方路基的施工完工之后,由于通車時(shí)間的延長或汽車造成的重復(fù)荷載作用,高填方路基經(jīng)常出現(xiàn)路基的整體或局部下沉現(xiàn)象,尤其是在填挖方過渡段及路橋過渡段上路基的下沉十分明顯,高填方路基下沉一般表現(xiàn)為3種形式。高填方路基縱橫向開裂、路基整體下沉或局部沉降和路基滑動(dòng)或者邊坡坍陷。高填方路基沉降的3種現(xiàn)象都對(duì)路基造成了極大的危害,比如路基縱橫開裂會(huì)影響到路基的穩(wěn)定性,如果在大雨天氣下路基進(jìn)水造成路面的平整度超限,給道路交通安全帶來巨大的威脅。高填方路基的沉降不僅影響了道路的使用,也一定程度上阻礙了我國的社會(huì)發(fā)展,因此,高填方路基的設(shè)計(jì)必須要按照我國《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行,但是往往在高填方路基實(shí)際施工中或完工后仍然出現(xiàn)整體下沉或局部沉降的問題。
1.1.1 路基基底的壓實(shí)度不夠
由于道路建設(shè)施工的路基基底壓實(shí)度要求不高,而高填方路基的壓實(shí)度較高,因此在道路的設(shè)計(jì)施工中必須要要個(gè)的控制好高填方路段的地基壓實(shí)度,避免應(yīng)路基填料增加而導(dǎo)致原地面因壓實(shí)度不夠發(fā)生的形變和移位,并防止高填方路基沉降現(xiàn)象的出現(xiàn)。
1.1.2 路基排水不當(dāng)引起地基承載力下降
在通常的施工過程中,一些路段雖按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行了處理,經(jīng)檢測各項(xiàng)指標(biāo)滿足要求,但由于排水處理不當(dāng)或后期的影響,受水浸泡,使得地基的承載力急劇下降而導(dǎo)致路基下沉。
1.1.3 地基沉降不均
高填方路基與一般路基過渡段的地基沉降不均。
1.2.1 填料不合格
由于填方段的淤泥、沼澤土、凍土、有機(jī)土清除不徹底,或填料中混有生活垃圾以及含草皮、樹根的腐殖土,這些土塊遇水即變成淤泥。另外,通車后這些不合格填料的微弱沉降變形累積起來即會(huì)引發(fā)高填方路基的下沉。
1.2.2 縱向分幅填筑、半填半挖搭接不好
一般來說,高填方路基填筑和一般路基填筑是一樣的,在填筑施工中分層進(jìn)行填筑,但是考慮到高填方路基某些路段的特殊性,高填方路基需要縱向分幅填筑。因此在實(shí)際的填筑施工中必須要嚴(yán)格的進(jìn)行控制,如果對(duì)高填方路基的填筑不嚴(yán)格控制,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)垂直式無搭接填筑,而這種施工結(jié)果會(huì)引起前后兩幅沉降不均勻。半填半挖路段如果施工不規(guī)范,也同樣會(huì)出現(xiàn)沉降。
1.2.3 含水量和壓實(shí)度不均
高填方路基的填料所用的細(xì)粒土、砂類土、礫石土等,必須要嚴(yán)格的控制其含水量并壓實(shí),含水量以±2%最合適。如果填料的含水量不均或不符合相關(guān)要求時(shí),應(yīng)該采取相應(yīng)的措施,比如均勻添水或晾干,使填料的含水量達(dá)到要求后進(jìn)行壓實(shí)施工。另外,運(yùn)到了路堤上的土需要加水時(shí),務(wù)必要用拌合設(shè)備和水車相結(jié)合均勻的澆灑水,不然就會(huì)在后期的碾壓完成后,發(fā)生每層壓實(shí)度不均而導(dǎo)致的整個(gè)陸地沉降現(xiàn)象。
1.2.4 其他方面的原因
壓實(shí)厚度超標(biāo),每一層土整平不好,碾壓后會(huì)出現(xiàn)局部壓實(shí)度不夠;填料來源不同,其性質(zhì)相差較大,且未分層填筑,則引起不均勻沉降導(dǎo)致路基開裂或局部沉陷。
路線選線中,在堅(jiān)持路線總體走向通過主要控制點(diǎn)的原則下,因地形、地質(zhì)環(huán)境布設(shè)路線,盡量避讓不良地質(zhì)地段,不需要追求高指標(biāo)的線形,努力做到線形指標(biāo)搭配合理,即可取得良好的視覺效果。 比如在惠東至昌平告訴公路段工程的市工商就認(rèn)真做好了線路選線的工作,該段做好了施工前的準(zhǔn)備工作,包括施工招標(biāo)、征地、拆遷等具體任務(wù),并在保證主體工程施工時(shí),先期實(shí)施改溝、改路等線外等事宜,為工程的順利完工提供了保證。
高填方路基施工如果通過耕地水田等區(qū)域必須要做好碾壓工作,如果其中含有較高的有機(jī)質(zhì)或其他雜物難以壓實(shí),那么則應(yīng)該及時(shí)的挖除換填,比如在對(duì)惠東至昌平告訴公路段的設(shè)計(jì)上就合理的進(jìn)行了進(jìn)行清淤、清表等處理工作后,再對(duì)特殊路基進(jìn)行處理,而后填筑路基進(jìn)行預(yù)壓。特殊路基處理與路基填筑宜按設(shè)計(jì)工期完成,以利路基在施工期內(nèi)沉降穩(wěn)定,有效的減小了工后沉降。但是地基的加固處理必須要結(jié)合我國頒發(fā)的《公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》來進(jìn)行。在對(duì)惠東至昌平高速公路段的設(shè)計(jì)必須要認(rèn)真做好各項(xiàng)工程施工組織計(jì)劃,還需要充分考慮當(dāng)?shù)丶竟?jié)性氣候?qū)κ┕すに嚨挠绊?,從而降低工程費(fèi)用。
另外,在高填方路堤的施工過程中,各施工層的表面切記有積水的現(xiàn)象,如果存在積水的現(xiàn)象,必須要進(jìn)行排水工作,避免因積水的滲透或沖刷而對(duì)路基造成損壞。比如可以通過在路堤中設(shè)計(jì)排水溝、截水溝等防滲排水設(shè)施,避免坡角受水的侵蝕并提高路堤的質(zhì)量。不僅如此,在高填方路基的施工過程中還需要嚴(yán)格施工。例如在惠東至昌平路段的施工上就嚴(yán)格依照了《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTG B01-2003)、《公路工程基本建設(shè)項(xiàng)目文件編制辦法》及有關(guān)規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì),達(dá)到了安全適用、經(jīng)濟(jì)美觀的良好效果。
2.2.1 換填土法
采用這種方法主要是針對(duì)填料不符合要求而引起的路基下沉,其下沉面積不大、深度不深。這種方法比較經(jīng)濟(jì),操作也比較方便快捷。通過將原路基有問題的部分挖除,并進(jìn)行徹底的清理,直至碾平并達(dá)到壓實(shí)度,同時(shí)并要利用規(guī)范的填料進(jìn)行回填工作。在換填工作時(shí)必須要擴(kuò)大挖補(bǔ)面積并每層呈臺(tái)階狀,并由下往上逐層整平碾壓,壓實(shí)度一般控制在原路基壓實(shí)度1%~2%的高度。
2.2.2 灌漿法
如果高填方路基沉降的面積比較大,可以采用灌漿法的方式來進(jìn)行控制。灌漿法主要是通過液壓、氣壓和電化學(xué)等原理對(duì)路基下沉部分進(jìn)行鉆孔工作并通過注漿管將漿液均勻的注入地層當(dāng)中,但是孔深必須要穿透薄弱層,然后用充填漿液、滲透和擠壓的方式來灌入填料間隙,同時(shí)需要經(jīng)過一段時(shí)間的控制,將地基地層中松散的土粒凝結(jié)成一個(gè)整體,從而有效的防止高填方路基沉降。另外考慮到漿液的擴(kuò)散和灌漿壓力有關(guān),因此只有結(jié)合路基的密實(shí)度、初始?jí)毫筒僮饕?guī)范等因素合理的進(jìn)行控制。
2.2.3 布設(shè)土工格柵法
由于高填方路基在某些路段沉降現(xiàn)象并不明顯,很多路面僅僅開裂的現(xiàn)象,及時(shí)經(jīng)過一段時(shí)間觀測,但是路面的標(biāo)高仍然變化不大,如果高填方路基屬于這些情況可以采取布設(shè)土工格柵法,這種方法主要是通過將將裂縫兩側(cè)的瀝青路面用切割機(jī)對(duì)稱切除并鋪設(shè)玻纖土工格柵,然后用鋼釘固定,最后恢復(fù)瀝青路面,布設(shè)土工格柵法對(duì)于高填土方沉降的處理措施既可以節(jié)約成本又易于實(shí)施,具有較高的實(shí)用性。既經(jīng)濟(jì)又方便,比較實(shí)用。
高填方路基沉降是公路在建設(shè)和使用過程中最常見的病害之一,多年來,由于對(duì)高填方路基沉降的原因和機(jī)理沒有足夠的了解和深刻的研究,致使路基沉降在公路建設(shè)中普遍存在并引起橋頭跳車、路基沉陷、路面早期破損等多種質(zhì)量病害,直接影響到公路的使用質(zhì)量和社會(huì)效益。高填方路基沉降直接影響了高速公路的交通安全,造成路基沉降的原因,主要是設(shè)計(jì)和施工的問題。比如設(shè)計(jì)工作粗糙,不按規(guī)范要求施工,從而造成路基的沉降。因此為了保證高速公路的使用安全,必須做好高速公路路基的設(shè)計(jì)和施工工作,只有采用優(yōu)秀的管理和先進(jìn)的施工工藝才能有效的解決高填方路基沉降問題。
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