淺談公路沉降段路基路面施工技術

吳才勇

(貴州省公路工程集團有限公司，貴州 貴陽 550000)

1 引 言

在我國的公共基礎設施建設中，公路工程的重要性不言而喻，是我國交通運輸系統的重要組成部分，為社會經濟的高速發展做出了突出的貢獻。但是在公路工程施工過程中，受到各種因素的影響，導致路面出現沉降不均勻的現象，嚴重影響過往車輛通行的安全性和舒適度。因此，研究分析公路沉降段路基路面施工技術具有重要的現實意義。

2 影響公路路基路面沉降的因素

2.1 自然因素

(1)地質條件：對于公路工程而言，施工區域的地質條件不僅會影響整個公路路線的規劃設計，而且還會對路基的設計產生較大影響。尤其是不良地質區域，本身地層的穩定性較差，承載能力較多，如果在路基施工階段，不能采取有效的治理措施對不良地質進行治理，勢必導致路基路面出現沉降、塌陷等質量事故。

(2)水文條件：包括地表水以及地下水在內的水文條件都會對路基的穩定性造成不良的影響，一旦處理不當，勢必導致地基出現失穩現象，進而引發沉降、塌陷等問題。

(3)氣候條件：影響公路路基路面的氣候條件包括溫度、雪災等氣候條件，由于這些氣候的四季變化，導致路基的水溫也處于變化當中，受到溫差梯度的影響，會使得地基當中土體的濕度發生變化，進而影響路基的穩定性。

(4)土壤類別：作為公路工程路基施工的主要材料之一，土壤類別對路基路面的影響程度最大。如紅砂巖本身的壓實度較低，且特別容易在雨水的滲透下發生結構改變，一旦應用到路基工程施工當中，勢必導致路基出現不穩定情況。而砂石雖然表面比較松散且粘結性較差，但是其具有高強度，高水穩定性特點，是公路工程路基填筑的最佳材料之一。

2.2 人為因素

(1)荷載因素：對公路路基而言，本身的荷載主要分為靜載和動載兩種類型。前者主要是路基路面的自重產生的，隨著其內部的應力呈現遞增趨勢；后者則主要是來源于公路通行時的車輛荷載，其在路基內部呈現出遞減趨勢。一旦路基長期處于超過其本身的承受荷載上限的環境當時，勢必影響其穩定性，導致沉降、裂縫等病害的發生。

(2)施工工藝：在公路工程施工過程中，采用科學的、合理的施工工藝，嚴格把控施工質量，是保障路基路面穩定性的重要措施。一旦在施工過程中，填筑方法不當、填筑速度過快或者壓實不充分等，都會嚴重影響路基本身的穩定性，導致沉降等病害的發生。

3 實例分析公路沉降段路基路面施工技術

以某高速公路工程為例，本工程在建設期間，充分考慮土質、施工、環境等因素對路基路面施工的影響，結合沉降標準分級，將路基劃分為輕微、低、中和高四個級別。根據不同沉降等級的路基路面施工區域，采用不同的施工方法來控制沉降。為了不影響整個工程的施工進度，計劃通過選取兩個試驗沉降路段，重點對中、高兩個等級的沉降施工技術進行控制研究。

3.1 沉降等級劃分及試驗路段的選取

(1)沉降控制指標：結合有關研究表明，實現沉降的有效控制，主要是基于公路建設通車后沉降的絕對值以及相對值兩個參數。而影響路基出現沉降的因素有很多種，為了便于同意路基的沉降控制標準，大多采用變坡率作為路基路面的沉降控制指標，即變坡率，該行公式中y0代表路基路面中的沉降量，y1代表路基路面的邊緣沉降量，b則代表沉降區長度的一半。結合當前公路的建設質量要求，變坡率l低于0.23%時，公路的路面橫坡以及平整度均符合安全通車的要求。

(2)沉降等級分級：受到不同沉降量的影響，路面可能會出現不同程度的病害現象。因此，結合材料的疲勞性要求，將變坡率0.23%作為沉降控制標準的最低限要求(如表1所示)。其中沉降等級為“輕微”、“低”的路基路面區域，路面本身不會出現結構性的破壞，可以適當采取輕微處理或者不處理措施。而對于“中”以及“高”等級的沉降路段，路面結構層所產生的附加應力較高，可能會破壞路面結構，需要采取一定的控制措施，降低路面的沉降量。

表1 公路沉降分級一覽表

(3)結合本工程的實際情況，最終選取“6標”、“19標”的沉降段作為實驗路段。

3.2 試驗段的路基路面施工技術

結合沉降等級來看，本標段的沉降等級為“中”級。因此，在路基路面施工過程中采取了以下施工技術。

(1)地基處理：在施工之前，需要對原不良地面進行全面的清理，包括腐殖土、雜草等異物，并在清除后對路面進行碾壓處理。臺階開挖時，采用機械為主、人工輔助的方式進行開挖，形成臺階后先對臺階進行壓實，進一步提高路基的整體穩定性。

(2)強夯處理：在路基填筑過程中，采用分層填筑強夯的方式進行施工，強夯錘的重要量25 t，垂直落距為6 m，夯擊時產生的夯擊能高達1 500 KN/m。強夯施工過程中，單層夯擊的厚度控制在4～6 m，每層夯擊的次數至少為3遍，第一遍采用點夯的方式進行，第二遍采用插夯方式，相鄰夯點之間的距離為4.0 m，呈梅花形布置，每點至少進行6～8擊。最后進行滿夯處理，錘印彼此搭接50%(如圖1)。

圖1 單層夯點布置示意圖

(3)臺階開挖，鋪設土工格柵：路床底面填挖交界點超挖10 m，通過在路床頂面、底面各進行一層土工格柵的施工，然后對填挖交界處進行臺階開挖施工，確保臺階的寬度高于2 m，并向內傾斜4%，每兩個臺階鋪設一層土工格柵，長度控制在10 m。最后采用鋼筋釘對土工格柵進行固定，間隔距離控制在20 cm。所選用的土工格柵本身的抗拉強度應該50 KN/m，延伸率不高于4%。

3.3 沉降觀測

為了驗證施工技術的有效性，為正式路段的建設施工提供依據，本工程對試驗段的路基路面沉降進行了測量，主要包括采用地表型沉降計對地表的沉降量進行觀測，利用地表水平位移樁對地表的水平位移量、隆起量等進行觀測。觀測結果如表2所示。由此看來，采取了有效的防沉降措施之后，有效的降低了路基路面的沉降量，滿足了工程設計的要求，提高了公路工程的施工質量和使用壽命。

表2 施工后沉降觀測記錄

4 結束語

綜上所述，隨著社會經濟的發展，各類公路工程項目日漸增多。在公路工程施工過程中，為了有效的避免路面出現沉降、塌陷等問題，應當采取有效的施工技術措施，提高沉降段的路基路面施工質量。因此，相關工作者應對常見的影響路基路面穩定性的因素進行深入分析，采取有效的施工工藝和監督管理措施，提高路基路面的施工質量，確保公路的安全穩定運行。