從施工角度探討高填路堤沉降的原因及防治

　　關(guān)鍵詞：高填路堤，沉降，防治措施

　　1高填路堤沉降概述

　　車輛行駛的高速、舒適、安全、平穩(wěn)性要求高速公路應(yīng)具備高質(zhì)量的路面，而高質(zhì)量的路面必須建立在高質(zhì)量的路基之上。近年來，高填路堤沉降、開裂等病害日益突出，直接影響到公路路面的使用質(zhì)量和使用壽命，所以防治高填路堤沉降是治理公路病害的一個重點(diǎn)，應(yīng)引起高度重視。高填路堤沉降的表現(xiàn)形式有以下三種：路基縱橫向開裂；路堤的整體下沉和局部沉降；路基滑動或邊坡坍陷。下面著重從施工角度談?wù)劯咛盥返坛两蛋l(fā)生的原因及防治措施。

　　2高填路堤沉降的原因分析

　　2.1地基處理不合格。原地面草皮、樹根、腐殖土未清理干凈；經(jīng)過村鎮(zhèn)時的廢井、管道、暗穴等未清除徹底；原地面壓實(shí)度沒有達(dá)到設(shè)計(jì)要求。特別重要的是軟弱地基處理不合格，埋下了高填方路基沉降的較大隱患。

　　2.2道路施工前未合理設(shè)置縱橫向排水系統(tǒng)，造成雨季積水嚴(yán)重，浸泡路基，既嚴(yán)重影響施工又降低了地基承載力，甚至產(chǎn)生凍害。

　　2.3回填材料不合格。種植土、腐殖土、泥沼土、凍土等劣質(zhì)土混入填料中；不同種類的填料發(fā)生了混填，使路基產(chǎn)生塑性變形甚至沉陷破壞。

　　2.4填筑順序不當(dāng)。先施工低填路段，后施工高填路段，造成高填路基沒有足夠的工后固結(jié)時間，導(dǎo)致路面使用不久就產(chǎn)生沉降破壞。

　　2.5在路基縱、橫向填挖交界處，沒有按照要求挖臺階，造成原狀土和填筑土交接處壓實(shí)不足，搭接不牢。

　　2.6填筑路基時完全可以按設(shè)計(jì)橫斷面整幅全寬分層回填碾壓，卻采用了縱向半幅施工。

　　2.7路基壓實(shí)度不夠。施工中沒有嚴(yán)格按操作規(guī)范和試驗(yàn)段的成果控制回填料的含水量、分層松鋪厚度、平整度、機(jī)械組合、壓實(shí)遍數(shù)，導(dǎo)致壓實(shí)度不合格。隨著填筑高度增加，必然導(dǎo)致較大的累計(jì)沉降變形。

　　2.8臺背高填方下沉。臺背處大型機(jī)械作業(yè)不便，擔(dān)心碰傷臺身，造成壓實(shí)不足。伸縮縫、橋頭搭板等做得不好或者橋頭軟弱地基沒處理好。

　　2.9冬施措施不當(dāng)，采用凍土回填，造成壓實(shí)密度嚴(yán)重不均勻而使土體下沉。

　　2.10施工單位質(zhì)量意識、技術(shù)能力、管理能力不強(qiáng)，質(zhì)量管理體系不健全，責(zé)任落實(shí)不到位，現(xiàn)場施工人員責(zé)任心差造成路基施工質(zhì)量隱患。

　　2.11監(jiān)理單位在施工過程中疏于管理，沒有起到應(yīng)有的監(jiān)控作用。

　　3防治措施

　　通過對高填路堤沉降原因的分析，結(jié)合工程實(shí)踐，應(yīng)采取以下針對性的防治措施，最大限度地減少沉降的發(fā)生。

　　3.1在全面熟悉設(shè)計(jì)圖紙，進(jìn)行設(shè)計(jì)交底、圖紙會審和施工現(xiàn)場考察的基礎(chǔ)上做好施工組織設(shè)計(jì)并認(rèn)真執(zhí)行。施工組織設(shè)計(jì)要對高填方施工采取合理可靠的施工技術(shù)方案和組織方案，明確構(gòu)造物和路基的銜接關(guān)系，合理安排各施工段的先后順序。

　　3.2認(rèn)真做好施工作業(yè)交底工作，將施工組織設(shè)計(jì)的內(nèi)容具體化并落實(shí)到一線操作人員。

　　3.3做好試驗(yàn)段。通過試驗(yàn)段確定不同填料達(dá)到設(shè)計(jì)壓實(shí)度所需不同壓實(shí)機(jī)械的最佳搭配方式和碾壓遍數(shù)及對應(yīng)的松鋪系數(shù)、最大松鋪厚度、含水量、壓實(shí)厚度，從而得到高效的攤鋪與壓實(shí)方法，用以指導(dǎo)施工非常重要。

　　3.4做好地基處理，確保路堤的基底具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

　�、侔丛O(shè)計(jì)要求的原地面清表深度清除草皮、樹根、腐殖土、垃圾等有害物質(zhì)。采用灌砂、開挖、回填石灰土等方法徹底清除廢井、管道、暗穴，填前碾壓必須達(dá)到設(shè)計(jì)壓實(shí)度的要求。

　�、谡J(rèn)真處理線路范圍內(nèi)的水稻田、湖塘、泥沼地帶等不良路段。對于淺層軟基應(yīng)徹底排水并清除淤泥，回填水穩(wěn)性好、強(qiáng)度高的片石、中粗砂、礫石等材料作為隔離層，用以隔絕毛細(xì)水上升，還可兼作透水層。設(shè)計(jì)最高地下水位以下不宜使用氣硬性的石灰進(jìn)行加固處理�；靥钜�分層進(jìn)行，并需層層報驗(yàn)。堅(jiān)決禁止一次性回填到位或隨意增加每層填筑厚度。深層軟基則可采用袋裝砂井、擠密砂樁、碎石樁、粉噴樁、塑料排水板、混凝土樁、深層攪拌樁等方法進(jìn)行處理。

　　3.5做好地面和地下水的排除工作。

　　路基施工前就應(yīng)先布設(shè)好道路兩側(cè)的排水系統(tǒng)并確保排水暢通。對于溝壑、清淤后還未回填的水塘、水稻田等低洼地段應(yīng)采取攔截、潛水泵強(qiáng)排等措施排除地表匯集水和地下水，防止土方遇水浸泡后喪失強(qiáng)度，發(fā)生沉降。

　　3.6選擇工程性質(zhì)良好的回填材料。

　　淤泥、腐殖土、凍土、強(qiáng)膨脹土、鹽漬土及易溶巖超過允許值的劣質(zhì)土不得直接填筑路基。高填方路基地下水豐富段或受水浸淹部分應(yīng)用水穩(wěn)性好、強(qiáng)度大、滲水性強(qiáng)的填料，其邊坡比不易小于1∶2。

　　3.7填筑路堤。

　�、偬钪�順序。對高填方段、清淤后的池塘應(yīng)優(yōu)先安排施工，給予充分的壓縮固結(jié)時間。

　�、诼返烫钪�方式。按照橫斷面全寬水平分層向上逐層填筑，不要分段或縱向分幅填筑。半填半挖、坑塘回填等縱、橫向填挖交界處，每填筑一層都應(yīng)按規(guī)定挖寬度不小于1m的臺階做搭接處理，建議在臺階部位增設(shè)鋪筑土工格柵。堅(jiān)決杜絕垂直式無搭接回填。在地質(zhì)條件較差路段，避免填筑速度過快。

　　③每層松鋪厚度。按試驗(yàn)段不同填料所對應(yīng)的松鋪系數(shù)、最大松鋪厚度，采用水準(zhǔn)儀控制每層回填土的松鋪厚度。嚴(yán)禁超厚填筑，導(dǎo)致每層底部壓不實(shí)而出現(xiàn)工后較大沉降的現(xiàn)象。高路堤分層最大松鋪厚度一般不宜超過30厘米。

　�、芸刂坪闷秸�度。每層填土最好用平地機(jī)進(jìn)行整平，或者采用插桿拉線的方式進(jìn)行人工整平，自中線向兩邊設(shè)置2%～4%的橫坡，有利于雨天排水和壓實(shí)均勻，防止沉降。

　　⑤不同性質(zhì)的填料應(yīng)分別分層填筑，不得混填。以免內(nèi)部形成薄弱面，影響路堤的穩(wěn)定。為保證填料的均勻，建議選擇集中取土，避免沿線取土。

　�、蘅刂坪锰盍系暮�水量。

　　這是決定壓實(shí)度的一個關(guān)鍵因素。施工過程中回填料的含水量應(yīng)控制在最佳含水量±2%范圍內(nèi)，易于碾壓。相對砂石類土而言，細(xì)粒土壓實(shí)的先決條件更是保證其具備最佳含水量�，F(xiàn)場施工中控制土體含水量的主要方法有：及時檢測含水量，如果土偏濕就要防止出現(xiàn)彈簧，應(yīng)將土體推開晾曬或加入石灰、水泥、粉煤灰等措施進(jìn)行處理，杜絕雨過天晴路基積水未排除就繼續(xù)填筑；土偏干則應(yīng)用灑水車灑水悶料并用拌合設(shè)備拌合均勻，也可在取土的前一天對取土場進(jìn)行灑水使水均勻滲入土中。否則，既浪費(fèi)臺班壓實(shí)效果又不好。

　�、叨�季施工時應(yīng)使土在未受凍的情況下回填壓實(shí)，季節(jié)性凍土路基可在路基一定深度處設(shè)置隔離層，在路面底基層或路基上層處設(shè)置隔溫層。

　　3.8壓實(shí)路堤

　�、俦仨毟鶕�(jù)不同填料性質(zhì)和要求達(dá)到的壓實(shí)度，選用和搭配碾壓機(jī)具。用試驗(yàn)段結(jié)果指導(dǎo)碾壓，可以大幅提高碾壓效率，確保每層填料達(dá)到設(shè)計(jì)的壓實(shí)度。

　�、谧龊檬虑翱刂�，每層填料的松鋪厚度、含水量、平整度、坡度等影響路基壓實(shí)的因素符合要求后方可碾壓。

　�、蹜�(yīng)先用推土機(jī)或平地機(jī)進(jìn)行穩(wěn)壓后再上壓路機(jī)。最好采用大噸位的壓路機(jī)，可明顯提高效率。碾壓時應(yīng)做到先慢后快，先靜后振，由弱振到強(qiáng)振，碾壓行駛速度應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范要求。直線段處由兩邊向中間，彎道處由內(nèi)測向外側(cè)縱向進(jìn)退式碾壓。碾壓過程中應(yīng)避免急轉(zhuǎn)彎，防止土體含水量偏大時擠出彈簧，碾壓過程中若出現(xiàn)彈簧土應(yīng)馬上處理。雨季施工更要及時碾壓。整個碾壓過程應(yīng)做到無漏壓、無死角，特別不能忽視路肩的碾壓，防止出現(xiàn)邊坡壓實(shí)不足，雨季產(chǎn)生掏空、滑坍等情況，危害路堤穩(wěn)定。

　　3.9做好壓實(shí)度的檢測工作。施工單位應(yīng)層層自檢壓實(shí)度，監(jiān)理層層抽檢。運(yùn)用灌砂法、環(huán)刀法、核子儀法嚴(yán)格按照規(guī)范要求的抽檢頻率和合格標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行壓實(shí)度的檢測。對臺背、路基邊緣等薄弱部位要加強(qiáng)檢測，防止檢測過程中弄虛作假應(yīng)付監(jiān)理。壓實(shí)度自檢合格并經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收通過后，方可進(jìn)行下一層的填筑。

　　3.10確保臺背高填方的施工質(zhì)量，防止橋頭跳車。

　�、龠x用排水和壓實(shí)性能好的砂、礫石等材料進(jìn)行臺背回填，減少路堤自身沉降量。

　　②大型壓路機(jī)械難以碾壓處應(yīng)配備小型夯實(shí)機(jī)械進(jìn)行夯實(shí)，分層填筑厚度不應(yīng)超過20cm，確保邊角等盲區(qū)的壓實(shí)度合格。

　�、蹖τ跇吨�式橋臺，應(yīng)先填方，待填方充分沉降后，再修建樁柱式橋臺，從而減少結(jié)構(gòu)物與填土的沉降差。

　　④選用性能好的伸縮縫，并精心施工，以保證橋面伸縮縫處的平整完好。

　�、輼蝾^搭板，用鋼筋混凝土制成的搭板將橋臺與路堤銜接處進(jìn)行剛?cè)峋徍瓦^渡，從而消除橋頭跳車。

　�、尥凉じ駯牛�利用錨固隔柵的張拉作用，在臺背分層阻止填土順臺背沉降，使土體部分應(yīng)力得到擴(kuò)散，提高土體抗變形能力。

　　⑦在橋臺處的一定距離內(nèi)采用砂樁、粉噴樁、旋噴樁等加固地基，減少地基沉降。

　　3.11施工單位作為自控主體應(yīng)牢固樹立質(zhì)量意識，健全質(zhì)量管理體系，積極采取事前預(yù)控、過程控制和事后控制等途徑對高填路堤施工進(jìn)行動態(tài)控制。加強(qiáng)自檢、專檢、互檢和交接驗(yàn)收，嚴(yán)把施工作業(yè)過程質(zhì)量驗(yàn)收關(guān)。

　　3.12建設(shè)、監(jiān)理、設(shè)計(jì)等單位應(yīng)充分發(fā)揮監(jiān)控主體的作用，對施工單位的質(zhì)量行為和質(zhì)量狀況實(shí)施監(jiān)督檢查，嚴(yán)把竣工驗(yàn)收關(guān)。

　　結(jié)語

　　施工階段是高填路堤質(zhì)量形成的主要階段，充分認(rèn)識沉降發(fā)生的原因并針對性的采取措施，是防治高填路堤沉降、開裂的關(guān)鍵所在。

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