路基沉降控制技術在中西非區(qū)域公路建設中的應用

姚浩明 胡瑞卿

摘要：非洲中西部區(qū)域公路由于具有區(qū)域起伏較大及地質條件復雜的特點，容易發(fā)生局部路基沉降。若不及時對路基沉降進行控制，則會引發(fā)路面坍塌。基于此，本文以某中西非公路項目為例，首先闡述了重錘擊實處理方法的實際應用，然后詳細探討了路基沉降控制技術的要點及地基綜合處理技術，最終取得了良好的施工效果，希望能為今后相關工程提供參考。

關鍵詞：中西非區(qū)域公路路基沉降基礎建設施工結構

Application of Subgrade Settlement Control Technology in Highway Construction in Central and West Africa

YAO Haoming?? HU Ruiqing

（1.China Road & Bridge Corporation， Beijing， 100010 China;2.CCCC Third Highway Engineering Bureau Co.， Ltd.， Fifth Engineering Branch， Beijing， 100010 China）

Abstract： Due to the characteristics of regional fluctuation and complex geological conditions， local subgrade settlement is easy to occur in the highway in central and western Africa. If the subgrade settlement is not controlled in time， the pavement will collapse. Based on this， taking a highway project in central and west Africa as an example， the paper first expounds the practical application of the hammer compaction treatment method， and then discusses the key points of subgrade settlement control technology and comprehensive foundation treatment technology in detail. Finally， good construction results have been achieved， hoping to provide reference for future related projects.

Key Words： Central and west Africa region; Road subgrade settlement; Infrastructure construction; Construction structure

1工程概況

以某中西非公路項目為例，總長度94.5km，雙向四車道，地質情況復雜。其中山嶺重丘區(qū)路段占總長度的85%，路基大多屬于高填方路基，在施工過程中需要注重路基壓實。此項目采用重錘擊實方式，保證路基的強度和穩(wěn)定性指標，從而控制路基沉降。

2重錘擊實處理方法的實際應用

采用重錘擊實法來對高填方路基進行壓實，控制路基沉降。對于高填方、高度超過10m的路基，以2m為單位進行夯實。對于膨脹土占比大的區(qū)域，在完成施工之后，施工人員需要密切關注路基排水設計，以提高路基的穩(wěn)定性，減少路基沉降問題的發(fā)生。

施工步驟：第一，在對路基進行碾壓時，需要根據(jù)路基的厚度來確定碾壓的厚度，當路基的壓實度>90%時，可以借助重錘擊實法，對路基沉降進行控制;第二，借助夯機的水準儀來對錘擊的高度進行控制，反復夯打，當沉降平均數(shù)值控制在5m內時，可以更換夯點，再重復上述動作;第三，整體路基完成夯實作業(yè)后4～7d內，需要對地基的承載力進行檢測。

3應用分析

3.1公路路基沉降檢測

3.1.1地基處理技術

地基處理不僅是對地基的原材料進行處理，而且還包含對地基處理方法的選擇。縱觀國內外，在公路路基沉降處理中已有一套完備的處理方案，比如常用的灌樁法。若需要進行路基土質參數(shù)的改造，需要采用強夯實法、排水法等;若要對復合型地基進行處理，一般采用加鋼筋土、碎石樁等方式來進行處理。采用以上方式進行處理后，不僅能夠對路基的土質進行改良，而且還能夠提高路基的質量，增加路基的荷載能力，從而提高公路的質量，減少路基沉降的出現(xiàn)。

3.1.2對路基沉降進行及時監(jiān)測

為了有效處理路基沉降問題，施工人員需要借助專業(yè)設備對路基沉降數(shù)值進行測量。通過分析測量數(shù)據(jù)，制定出路基填土速度和施工進度。同時，還需要對往年的各類數(shù)據(jù)進行分析，預測出后續(xù)路基發(fā)展的趨勢，從而制定出相應的施工方案，合理安排施工人員。施工單位需要組織專業(yè)的技術人員對各項數(shù)據(jù)信息進行分析、總結，計算出不同區(qū)域施工過程中路基的沉降數(shù)值。為了對路基各類數(shù)據(jù)參數(shù)進行有效管理，則需要施工人員在地下放置水平位移樁，實時獲取位移量和隆起量。位移量和隆起量直接決定了施工的安全性和路基的穩(wěn)定性。只有嚴格按照施工流程進行操作，做好每一道工序，才能有效控制路基沉降。

3.1.3減少換填土和降低地下水位

中西非公路軟土路基產生沉降現(xiàn)象和路基發(fā)軟現(xiàn)象主要是由于地下土含水量過高。采用傳統(tǒng)方式來對含水量進行處理，缺乏持久性和合理性，因此，無法從根本上解決問題，破壞了地質的穩(wěn)定性。此外，由于含水量過高，地質難以成型，容易降低地基的承載能力和導致變形。對于這種情況，施工單位常采用開挖松軟土質，填充承載能力強的材料來進行操作。路基的壓實度決定了換填土的密度，換填土密度越大，路基的壓實度越高。

施工準備工作完成后，施工人員可以借助設備來對松軟區(qū)域的土質進行開挖，填入承載能力強的材料，這樣就能減弱松軟土質路基對施工質量的影響。若施工路段屬于過水路段，則施工人員需按照施工要求，在路基填土時加入規(guī)定數(shù)量的石料，擠壓出土質中多余的水分和淤泥，提高路基的承載能力，從而保證工程質量。若施工量大且施工周期短，施工單位需要借助炸藥，對軟土進行爆破處理，利用炸藥爆炸產生的爆破力將松軟土質完全清除，再使用相應的材料來進行填充，以提高路基的穩(wěn)定性。

3.1.4路基沉降綜合處理技術

處理中西非公路路基沉降問題的技術眾多，但某項技術并不能適用各種情況，需要根據(jù)不同的情況具體分析。境外公路建設在處理路基沉降時，需要從多方面、多角度進行考慮，不僅要對自然環(huán)境、土質性能進行考慮，而且還要對現(xiàn)有的技術進行不斷的改善和優(yōu)化，這就對施工單位提出了挑戰(zhàn)。

施工單位不僅需要培養(yǎng)出一批具有慧眼的技術人員，而且還需要其具有創(chuàng)新能力。施工技術人員還要對各類路基沉降控制技術的優(yōu)缺點、適用性等進行分析，根據(jù)實際的施工情況選擇最適合的路基沉降控制技術，才能確保工程質量。如對路基沉降進行處理時，可以采用多種路基處理技術，不僅能夠提高路基的穩(wěn)定性和強度，而且還能夠減少路基沉降現(xiàn)象的產生。

3.2路基沉降控制技術的要點

3.2.1施工中的沉降量觀測控制

對于路基填筑，在采用軟土來進行地基填筑時，施工技術人員需要實時對沉降數(shù)值進行檢測。沉降板的觀測采用s3型水準測儀，不僅能夠對路基沉降趨勢進行分析，計算出土層的承載能力，而且還能夠檢測出地表水平位移隆起量，為后續(xù)的推平工序奠定基礎。當路基的各項數(shù)據(jù)參數(shù)在規(guī)定要求范圍內時，施工技術人員可以通過分析各土層的水平位移量來確定出地基發(fā)生破壞的位置，從而及時完成地基修復。采用此技術來進行路基沉降量觀測時，不僅具有實時性，而且還具有穩(wěn)定性。

3.2.2路基沉降控制

施工人員通過對路基沉降量和沉降頻率的觀測，預測出路基的沉降數(shù)值，將其控制在規(guī)定范圍內，降低路基沉降頻率。

（1）沉降量與精度。路基沉降數(shù)值與路基沉降量的精確度成反比，沉降數(shù)值越小，沉降觀測精度越高。主要操作流程：施工單位在填筑路基時，施工技術人員需要將路基的沉降量控制在<40%，隨著路基逐漸變高、變厚，路基的沉降量反而不斷降低，此時路基沉降量的精確度也在不斷提高。進入施工后期，施工技術人員需要對路基的厚度進行測量，選擇厚度為1～2mm的路基進行水位測量，記錄不同時間段內各項數(shù)據(jù)信息，以便于制定水位曲線圖。路基填筑完成之后，施工人員需要每間隔7～10d對路基的參數(shù)進行觀測，詳細記錄各項數(shù)據(jù)，并對路基的沉降量和沉降趨勢進行預測，從而有效地控制路基沉降量。

（2）沉降發(fā)生頻率。在實際施工過程中，施工人員從路基軟土黏度小的土體中選取部分土質進行分析，對路基沉降的頻次進行計算和預測。實際測量數(shù)據(jù)和預估數(shù)值之間肯定存在誤差，而每次所計算出來的差值，直接反映出路基發(fā)生沉降的頻率，一般呈現(xiàn)出正相關趨勢，即差值越大，則路基發(fā)生沉降的頻率越大。

3.2.3填筑施工

施工單位在進行路基填筑過程中，需要嚴格按照施工方案進行操作。進行路基填筑施工時，在滿足施工沉降要求的前提下，施工技術人員需要對路基的沉降量和路基填土時間進行控制，這樣才能確保填筑質量。

（1）施工沉降控制要求。在對軟土地基實施機械填筑時，需要嚴格按照施工要求作業(yè)，保證施工效果。具體包括4個方面內容：①將沉降桿和新接管連接成一個整體，以此作標尺對沉降數(shù)值進行測量，做好相關數(shù)據(jù)的登記;②施工過程中，需要固定一名或幾名人員使用同一臺設備進行數(shù)據(jù)觀測，避免采用不同人員和設備產生的誤差;③為了有效降低施工過程中產生的沉降誤差，在路基填筑作業(yè)之前，施工技術人員需要對所有的設備進行檢測，將此次檢測數(shù)據(jù)作為初始數(shù)據(jù)，以便于提供數(shù)據(jù)參考;④采用分層沉降控制技術，對地表分層進行施工、施壓和注水操作，然后將數(shù)據(jù)匯總，用來計算施工沉降。

（2）施工時的沉降量控制。項目軟土層在進行沉降量控制時，為了確保其數(shù)值控制在安全范圍內，施工技術人員需要對最終沉降數(shù)值進行多次核算，采用不同強度下地基固結速度，來對所獲得的沉降量數(shù)值進行分析，合并相同的數(shù)據(jù)，對不同的數(shù)據(jù)進行分析，預測出結果。影響數(shù)據(jù)結果的因素較多，除外界因素，施工過程中采用設備的直徑、實驗技術、數(shù)據(jù)分析方法等均會對數(shù)據(jù)結果產生影響。因此，在施工過程中，施工技術人員需要對路面填筑操作進行模擬實驗，做好記錄，再對所獲得的數(shù)據(jù)信息進行分析，得出沉降速率值，從而對施工過程中產生的沉降進行有效控制。

3.3路基填土預壓時間控制

為了有效提高中西非區(qū)域公路路基的安全性和穩(wěn)定性，施工單位需要密切關注路基填筑時填土的預壓時間。借助儀器來對填土時間進行分析、預測，采用相應的技術來對路面的穩(wěn)定性進行控制，從而獲得路基穩(wěn)定相關參數(shù)。在實際施工過程中，常使用動態(tài)和靜態(tài)相結合的方式進行填土預壓時間計算。公路項目在設計初期，允許施工完成后路基出現(xiàn)適當?shù)某两担趯I(yè)技術人員指導下，以填土預壓時間來對施工完成前路基出現(xiàn)的沉降量進行預測。施工周期影響路基填土時間，因此，為了確保路基填土預壓時間符合國內公路施工要求，需要施工單位合理設計方案，確保路基沉降控制在安全范圍內。

4結語

中西非區(qū)域公路路基沉降的控制技術和施工質量，具有難度大、周期長、施工復雜的特點，因此在項目路基施工前，施工單位需要安排專業(yè)技術人員進行施工方案的研討和設計，還需要對實際施工環(huán)境進行調研，充分考慮天氣因素和土質特性。施工技術人員還需要掌握各類路基施工技術，嚴格按照施工要求和規(guī)范進行作業(yè)，并對每道施工流程進行監(jiān)督，這樣才能保證中西非區(qū)域公路的質量，減少路基沉降問題的產生。

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