路基沉降引起跳車的防治

摘要 公路路基不均勻沉降引起的跳車，已成為公路建設質量的通病，跳車現象既嚴重影響著公路營運期的行車舒適和安全，也浪費了大量的國家建設資金和維修費用。長期以來，跳車現象作為一種套路質量通病已引起公路建設者的普遍關注，成為目前仍難以徹底解決的課題。

關鍵詞 路基沉降；跳車；防治

一 跳車現象及現狀

公路路基不均勻沉降引起的跳車(本文中“跳車”泛指橋頭、涵洞兩側和路基填方段因沉降差引起的跳車現象，下同)，已成為公路建設質量的通病，特別是濕陷性黃土路基，其不均勻沉降現象更為嚴重。跳車現象嚴重影響著公路營運期的行車舒適和安全，降低了公路的使用品質和壽命，同時也耗費了大量的國家建設資金和維修費用。長期以來，跳車現象作為一種公路質量通病已引起公路建設者的廣泛關注，成為目前仍難以徹底解決的課題。

二 產生不均勻沉降的原因分析

公路跳車現象在橋頭、涵洞兩側最為明顯，而路基填方段則因填筑材料、壓實度和厚度等原因也可能發生較為嚴重的跳車現象。

1、橋涵處跳車 橋涵本身為剛性結構物，并且對地基的承載力要求較高，故沉降緩慢、沉降量也極小；而路基填方為柔性材料，對地基的承載力要求較低，沉降量相對較大。所以，造成橋涵與其兩側路基的沉降不一致而形成錯臺，產生跳車。

2、路基填方段跳車 在同一路基填筑段，由于填筑高度不同、每層的填料和厚度不同及攤鋪不平整都將導致沉陷量不同，從而產生跳車現象。

三、防治跳車的原則

路基不均勻沉降產生的根本原因在于路基與橋涵沉降或路基填筑以本本身的沉降不一致。因此，解決跳車現象的關鍵是解決路基的不均勻沉降問題，使路基與橋涵或不同路基段之間的沉降基本一致，縮小沉降差。

防治跳車現象應遵循“因地制宜，預防為主”的原則。因地制宜：要求根據公路的特點，按設計要求從實際出發，選擇適宜的處治方案、填筑材料及施工工藝；預防為主：要求借鑒他人或自已以往的經驗，提前預見，采用先進務實的技術措施進行有效的防治處理。

四 防治路基不均勻沉降的措施

解決路基不均勻沉降的方法較多，不同類型的橋涵應對其所處的地質地形條件進行綜合分析，采用簡便易行、經濟合理、行之有效的防治措施。但不論采用何種處理措施，嚴格按設計和現行《公路橋涵施工技術規范》(以下簡稱《規范》)施工是防止路基不均勻沉陷的首要前提條件。

在路堤填筑施工過程中應嚴格按照分層法施工，即分層攤鋪，分層碾壓，分層檢測的程序進行；分層攤鋪松鋪厚度和壓實厚度應根據土質類別、壓實機械、碾壓遍數等通過試驗路段確定，但最大松鋪厚度不得超過設計和《規范》要求，如填層過厚，則填層底部達到壓實要求時，填層頂面必然超強，填層頂部達到壓實要求時，填層底面必然不足，每層填料攤鋪后用平地機平整，確保壓實厚度均勻。

此外，每層填料應嚴格用同一種土質填筑。不同土質填筑路堤時，可能會引起土質路基出現不均衡沉降、水囊現象和不穩定的滑動面，因此，不同土質不得混填，每種填料層累計總厚也不得低于設計和《規范》要求。橋涵背填土土質應盡可能使用砂類土或滲水性土，因為砂類土或滲水性土具有在浸水時不產生膨脹且較易壓實、沉降量小等特點，在路基使用過程中不易發生跳車現象。分層碾壓時應采用試驗段確定的工藝施工。此外，用于路基填筑土質的含水量應均勻，保證土質含水量在最佳含水量±2％之內并盡量接近最佳含水量，以求得到均衡的壓實度，這對減小路基不均勻沉降十分重要。此外，填挖結合部及半填半挖路基結合部要嚴格按照設計及《規范》開挖臺階，開挖臺階是保證路基填土土體穩定和結合良好的有效手段，臺階寬度不宜小于1m且用小型夯實機進行填前夯實，臺階應平順，以保證壓實機具能碾壓到位。

以下是防治路基不均勻沉降的幾種措施：

1、換填砂礫或灰土 砂礫及灰土具有水穩性好、易壓實、壓實后沉降量小等特點。因此，用其作為橋涵臺背填料可以起到過渡作用，使橋涵沉陷與路基沉陷呈現連續性，從而可以避免橋頭跳車現象的發生。此外，砂礫或灰土用于不良地質路段基底處理，其效果也十分明顯。

2、土工格柵 土工格柵是一種新型土工建筑材料，它具有強度高、尺寸穩定性好、耐腐蝕、適應溫度范圍廣、抗老化、重量輕等特點。土工格棚有菱形、六角形、方形等多種網孔形狀，其抗拉強度可達125KN／m以上，因此具有抗拉強度高、耐沖擊性、尺寸穩定性好的特點；其次，土工格棚具有耐酸堿鹽的腐蝕能力，同時對大氣、土壤微生物呈惰性，并且土工格柵在常溫狀態下可保持其性質穩定，即使在較高溫度下其尺寸變化率也很小，因此，可以適應任何地區土質的路基施工；土工格棚在加工過程中添加了抗氧化劑等材料，在日光強烈照射的情況，其性質也不受影響，在露天情況下可使用15年以上，地下壽命可超過25年。由于土工格柵所具有以上特點，在公路路基填筑過程中將其放置于路基之內，可以防止軟土地基的不均勻沉降，使路基在沉陷過程中起到連續過渡的效果。其工作原理：土工格柵夾鋪在路基中，在外力的作用下，網孔中的土柱形成嵌鎖閉合又互相影響的群體，這種單元區域限制阻礙了填土顆粒的自由運動，改變了填土的受力狀態，土體塞入網孔之中形成的張力有利于路基施工的填土壓實均勻與動荷載向周邊的傳遞。這樣就會提高路基的承載能力，減少或消除包括沉陷在內的病害發生，格柵在路基土中起到了加筋網格骨架的作用。

3、土工筋帶土工筋帶也是一種新型土工建筑材料，是以高強度復合材料為骨架，外部覆蓋了高分子聚合塑料而制成的一種復合拉筋帶，經過特殊處理，具有抗老化、防腐蝕、耐酸堿及強度大等特點。土工筋帶的斷裂強度可達220Mpa，完全滿足路基工程施工要求，克服了普通塑料帶無法解決的弱點。 此外它還具有經濟實用，便于施工等特點。其工作原理：在填土之后，土體和拉筋帶之間的摩擦力改善了土的物理力學性質，使填土和拉筋帶結合成為一個整體，阻止了土體滑移并且在路基沉降過程中形成連續性，從而可防治路基不均勻沉降的發生。

4、橋涵背壓漿橋涵背填土完成以后，在臺背一定長度和寬度范圍內以一定壓力和間距壓注水泥漿，漿體在壓力作用下向土體一定范圍內進行擴散，可以填充土體空隙，同時，漿體還可以改善土體力學性能，形成半剛半柔結構，起到過渡作用，從而起到防治跳車的效果。

5、設置橋頭搭板 當發生不均勻沉降時，橋頭搭板可以在其長度范圍內起到過渡作用，從而起到防治橋頭跳車的效果。在工期允許的情況下，路基應盡可能預留足夠的沉降期，讓其完成預留沉降量，大大減小工后沉降，達到“以時間換空間”的目的。

6、橋頭明涵回填處理 橋頭和涵洞兩側是跳車的重點防范區域，在《規范》要求的回填寬度和高度范圍內的填筑：1)臺背填土每層交替鋪設土工格柵，鋪設寬度與路基同寬；2)橋梁的形式多樣，處理方法較多，主要采取了臺背換填透水性材料、分層填筑土工格柵、臺背壓漿補強的防治方法；3)臺背填料每層松鋪厚度不超過20cm。

五、結語

實踐證明，按上述措施施工的路基，雖仍不能達到砌底消除跳車現象的目的，但能得到極大的改善，并取得了極佳的效果，是行之有效的。此外，避免“獻禮工程”和“政績工程”也是防治路基隱患的措施之一。

隨著公路建設投入的加大，跳車等危害道路質量和影響行車安全的隱患正逐步得以解決或緩解。雖然增加了建設期間的費用，但節約了大量的運營期間的維修費用，還有由此帶來的無可估量的社會效益，因此，相比較而言，建設期間增加的費用帶來的是長期的回報。