公路施工中沉降段路基路面的施工技術(shù)研究

王仕朝

（寧德沈海復(fù)線雙福高速公路有限責(zé)任公司，福建 寧德 352100）

0 引言

隨著城市化進(jìn)程的加快和交通運(yùn)輸需求的增加，公路建設(shè)工程的規(guī)模和數(shù)量不斷增加，而在公路建設(shè)過(guò)程中，沉降段路基路面的施工技術(shù)一直是關(guān)注的焦點(diǎn)。一旦路基條件較差導(dǎo)致路面出現(xiàn)下沉現(xiàn)象，這種情況會(huì)給公路使用者帶來(lái)安全隱患，也會(huì)影響交通運(yùn)輸?shù)捻槙尺M(jìn)行，因此對(duì)沉降段路基路面施工技術(shù)的研究具有重要意義。基于此，本文旨在分析沉降段路基路面出現(xiàn)沉降的危害，進(jìn)一步明確路基路面出現(xiàn)沉降的原因，針對(duì)問(wèn)題提出有效解決措施。

1 公路沉降段路基路面出現(xiàn)沉降的危害

1.1 橋頭跳車(chē)

橋頭跳車(chē)是指車(chē)輛在駛過(guò)公路沉降段時(shí)，由于路面高度突然降低，造成車(chē)輛前輪與橋頭之間的不平衡，導(dǎo)致車(chē)輛產(chǎn)生劇烈的晃動(dòng)，甚至出現(xiàn)失控現(xiàn)象（見(jiàn)圖1）。同時(shí)，橋頭跳車(chē)還會(huì)給公路的使用壽命產(chǎn)生負(fù)面影響，加劇公路的破損程度，進(jìn)而會(huì)增加維修和維護(hù)的成本。

圖1 易導(dǎo)致橋頭跳車(chē)的路面情況

1.2 增加養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用

若沉降段路基路面質(zhì)量存在問(wèn)題，再加上長(zhǎng)期受到車(chē)輛荷載、降水等自然環(huán)境影響，會(huì)增加其發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題的概率。

同時(shí)，沉降段的路基和路面失去原有穩(wěn)定性，容易造成路面龜裂、地面塌陷等問(wèn)題，給維修人員帶來(lái)困擾。要想解決這些問(wèn)題，施工單位需要投入大量的資金進(jìn)行公路養(yǎng)護(hù)，從而增加養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用。而如果沉降現(xiàn)象得不到及時(shí)處理，將會(huì)給周邊環(huán)境造成嚴(yán)重破壞，無(wú)形中增加修復(fù)的難度系數(shù)[1-2]。

2 公路沉降段路基路面出現(xiàn)沉降的原因

2.1 路基結(jié)構(gòu)問(wèn)題

公路沉降段的路基路面出現(xiàn)沉降問(wèn)題，主要是由于路基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)引起的。

首先，路基設(shè)計(jì)不合理。在進(jìn)行路基設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮到地質(zhì)、土壤、環(huán)境等因素，才能確保路基的穩(wěn)定性和承載能力。但從目前部分路基設(shè)計(jì)情況來(lái)看，其存在缺乏科學(xué)依據(jù)的問(wèn)題，導(dǎo)致路基無(wú)法承受交通荷載的壓力，從而引發(fā)路基沉降問(wèn)題。其次，路面材料選擇不嚴(yán)格。路面材料選擇應(yīng)根據(jù)路段的交通流量、車(chē)輛類(lèi)型、氣候條件等因素來(lái)確定，從而確保路面的耐久性。而施工人員在選擇材料過(guò)程中，很可能選擇不適合該路段的材料，如使用質(zhì)量不合格的瀝青混凝土、混凝土等材料，將導(dǎo)致路面材料失去穩(wěn)定性，從而引發(fā)路基沉降問(wèn)題。最后，施工方法不符合要求。施工過(guò)程中，如果沒(méi)有嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工，如未正確控制土方開(kāi)挖和填筑、未進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐寥兰庸獭簩?shí)等措施，都可能導(dǎo)致路基的不穩(wěn)定，從而引發(fā)路基沉降問(wèn)題[3-4]。

2.2 壓實(shí)度問(wèn)題

壓實(shí)度是指土壤或路基材料在施工過(guò)程中經(jīng)過(guò)合理的壓實(shí)措施后達(dá)到的密實(shí)程度。如果壓實(shí)度不足會(huì)導(dǎo)致路基土體松軟，無(wú)法承受交通載荷的作用，從而引發(fā)沉降。目前，導(dǎo)致壓實(shí)度不足的原因有多種，如施工過(guò)程中未嚴(yán)格按照規(guī)范和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)、使用的壓實(shí)設(shè)備不符合要求、路基土種類(lèi)和含水量等均會(huì)影響壓實(shí)度的達(dá)標(biāo)程度。除了壓實(shí)度不足，壓實(shí)度不均勻也是公路沉降段出現(xiàn)的常見(jiàn)問(wèn)題。當(dāng)路基土的壓實(shí)度在不同位置存在較大差異時(shí)，會(huì)導(dǎo)致路基土的承載能力不均勻，從而造成局部區(qū)域的沉降。另外，良好的壓實(shí)度需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的監(jiān)測(cè)和評(píng)估。然而，個(gè)別施工單位未能及時(shí)進(jìn)行壓實(shí)度的監(jiān)測(cè)，從而無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并采取措施加以修復(fù)。這樣一來(lái)，壓實(shí)度問(wèn)題逐漸積累，從而產(chǎn)生公路沉降段[5-7]。

2.3 路基處理不到位

部分施工單位在進(jìn)行路基處理時(shí)，未按照科學(xué)合理的方式進(jìn)行，對(duì)路基處理中的質(zhì)量控制重視程度有待提高，在公路施工前并未詳細(xì)調(diào)查施工現(xiàn)場(chǎng)，不了解施工現(xiàn)場(chǎng)軟土層位置、軟土深度等數(shù)據(jù)，導(dǎo)致地基強(qiáng)度和承載力無(wú)法達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。在公路投入使用后，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的車(chē)輛荷載作用，沉降路段較易發(fā)生不均勻沉降問(wèn)題[8]。

3 公路沉降段路基路面的施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 充分勘查地質(zhì)條件

在進(jìn)行公路沉降段路基路面施工時(shí)，需要對(duì)地質(zhì)條件進(jìn)行詳細(xì)勘查，根據(jù)地質(zhì)勘查結(jié)果，合理選擇路基路面的材料和結(jié)構(gòu)形式，確保其能夠承受預(yù)期的交通荷載。同時(shí)，要綜合考慮施工路段的水文條件，選擇合適的排水措施，避免水分滲透導(dǎo)致路基路面沉降。還要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工，確保各個(gè)施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量。首先，進(jìn)行路基土的加固處理，如填筑加固層、改良土壤等，提高路基的承載能力和穩(wěn)定性；其次，進(jìn)行路面鋪設(shè)，確保路面的平整度和強(qiáng)度；最后，進(jìn)行路基路面的監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理沉降問(wèn)題。值得注意的是，公路沉降段的施工并不是一次性的任務(wù)，而是需要進(jìn)行長(zhǎng)期的維護(hù)管理。例如，在路面鋪設(shè)時(shí)，選擇適合維護(hù)的材料和技術(shù)，以減少維護(hù)成本和頻率，且在橋臺(tái)以及路堤之間的漸變段應(yīng)不小于50m，緩和段沉降的差應(yīng)控制在5cm 之內(nèi)[9-10]。

3.2 合理設(shè)計(jì)公路結(jié)構(gòu)

為避免出現(xiàn)不均勻沉降問(wèn)題，保證車(chē)輛能順利通行。施工人員在進(jìn)行沉降段路基路面施工時(shí)，除了充分勘查施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件外，還要合理設(shè)置搭板，優(yōu)化設(shè)計(jì)公路結(jié)構(gòu)，保證搭板施工質(zhì)量，以保證公路橋梁過(guò)渡段的結(jié)構(gòu)平整，避免車(chē)輛行駛時(shí)出現(xiàn)顛簸的情況[11]。同時(shí)，在進(jìn)行施工時(shí)，需控制好搭板和沉降段路基路面的頂面，確保兩者的標(biāo)高一致，才能保證結(jié)構(gòu)在平行狀態(tài)，保障公路和橋梁的平穩(wěn)過(guò)渡（見(jiàn)圖2）。

圖2 搭板設(shè)置

3.3 做好排水工作

在施工前需要進(jìn)行詳細(xì)的勘查和設(shè)計(jì)，確定地形、地勢(shì)、地下水位等信息。根據(jù)勘查結(jié)果，合理規(guī)劃和布置排水系統(tǒng)，確保排水能夠順利進(jìn)行。在設(shè)計(jì)階段，需要考慮到水流的方向、坡度、流速等因素，并選擇合適的排水設(shè)施，如雨水口、排水管道等。在施工過(guò)程中，需要合理選擇和使用材料。對(duì)于路基和路面材料，應(yīng)選擇透水性好、耐壓力強(qiáng)的材料，以確保水能夠迅速排出，并避免路基路面沉降。因此，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，科學(xué)合理地安排排水管道等，以順利沖刷排出積聚在路面上的雨水。除此之外，為避免出現(xiàn)雨水下滲可能破壞路基路面結(jié)構(gòu)的問(wèn)題，需要抬高路基的高度，保證沉降段路基路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性以及可靠性，避免沉降段路基路面出現(xiàn)問(wèn)題。

3.4 適當(dāng)填充

部分公路項(xiàng)目之所以會(huì)出現(xiàn)地基不均勻沉降的情況，是因?yàn)椴⑽催M(jìn)行路面適當(dāng)填補(bǔ)而造成的。因此，在進(jìn)行公路施工時(shí)，施工人員要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，適當(dāng)填充路面，有效提高路基路面的承載能力和抗壓能力[12]。

第一，在進(jìn)行后臺(tái)填充時(shí)，嚴(yán)格選擇沉降段的填充材料，保證所選用的填充材料的剛性具有橋臺(tái)、路基材料的綜合性能，填充材料最好選擇輕型材料，該材料經(jīng)過(guò)密實(shí)度處理并進(jìn)行填充，保證地基具有一定彈性，讓其能夠防范反復(fù)性荷載沖力，從而有效避免地基出現(xiàn)變形的情況。

第二，需要保證填充材料具有一定的透水性，可以選用砂土、碎石等作為填充材料，若所選用的材料透水性較差，在材料中添加適量石灰，有效改善材料的穩(wěn)定程度。

第三，對(duì)部分填充材料進(jìn)行必要處理，能防范公路工程出現(xiàn)其他安全隱患，從而能夠保證公路工程的質(zhì)量，也能夠保證人們安全出行（見(jiàn)圖3）。

圖3 路基附加沉降分布示意圖

4 結(jié)論

在公路施工中，沉降段路基路面的施工技術(shù)是一個(gè)重要的研究領(lǐng)域。通過(guò)對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行深入研究，得出以下結(jié)論：

第一，在設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中，應(yīng)充分考慮地質(zhì)條件、環(huán)境因素、材料選擇、施工工藝等各方面的影響。只有綜合考慮這些因素，才能確保施工質(zhì)量和道路使用壽命。

第二，沉降段路基路面的施工需要采取合理的工序。在施工過(guò)程中，應(yīng)按照一定的順序進(jìn)行，確保每個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量和進(jìn)度。例如，可以采用先填土再壓實(shí)的施工方法，以確保路基的穩(wěn)定性和承載能力。

第三，沉降段路基路面的施工需要使用適當(dāng)?shù)牟牧稀＿x擇合適的填料和路面材料對(duì)于減少沉降具有重要意義。同時(shí)，應(yīng)注意材料的質(zhì)量和施工時(shí)的操作規(guī)范，以確保路面的平整度和耐久性。

綜上所述，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)、科學(xué)的施工和有效的監(jiān)測(cè)，可以提高路基路面的質(zhì)量和延長(zhǎng)使用壽命，為公路交通的安全和便利作出貢獻(xiàn)。未來(lái)，需要進(jìn)一步深入研究這些施工技術(shù)，為公路建設(shè)提供更好的保障。