降水線北移對北方某項目路基的影響分析

易雙德

（西城工程設計集團有限公司，江蘇 南京 210019）

0 引言

中國是全球氣候變化的敏感區和影響顯著區，升溫速率明顯高于同期全球平均水平。從1951年到2020年，中國地表年平均氣溫呈顯著上升趨勢，每10年升溫速率為0.26℃。隨著全球變暖，中國平均年降水量也呈增加趨勢，從1961年到2020年，每10年平均增加了5.1 mm。根據中國氣象局于2021年發布的《中國氣候變化藍皮書》，中國2020年的平均降水量為694.8 mm，較常年值偏多10.3%。

中國氣象局公布的數據顯示，2021年7月，我國平均降水量超過120 mm，較常年同期偏多了3.2%。全國共出現4次區域性強暴雨過程，河南等地出現極端強降水。

就目前來看，中國北方雨季時間延長，降雨量增加已經成為常態。“降水線北移”對整個國家是利好，但對工程項目建設也帶來新的挑戰。

1 工程案例分析

通過對北方某重點市政項目實例展開分析，探討雨季時的道路路基施工方案。

1.1 工程概況

該道路項目位于北方某城市的高鐵新區內，總長約4 520 m，為城市主干路，南北走向，道路一般段規劃紅線寬50 m。全線共與18條道路相交，其中僅2條路為現狀道路，其余為規劃道路。沿線與4條規劃河道相交，共新建2座橋梁、1座箱涵、1處管涵。

1.2 工程地質情況

根據該項目的《地勘報告》，項目位于黃河沖積平原上，地貌單元單一，地形相對平坦，現為耕地及拆遷場地。鉆孔標高最大值34.72 m，最小值30.85 m，相對高差3.87 m。地震烈度分南北2個場地：南場地抗震設防烈度為8度，地震動峰值加速度0.20g，第2組，設計特征周期為0.55 s；北場地抗震設防烈度為7度，地震動峰值加速度0.15g，第2組，設計特征周期為0.55 s。

道路設計路面標高31.2～33.5 m，路基底標高29.9～32.2 m；根據《地勘報告》，項目區域地下水為第四紀孔隙潛水-微承壓水，勘察期間測到地下靜止水位在自然地面下平均4.0 m左右（即絕對高程28.5 m左右），水位年變幅2.0 m左右。

項目路基持力層主要為第②層粉土及第③層黏土，其巖性和物理力學性質如下：

第②層粉土——厚度：0.20～1.50 m，平均0.89 m；層底標高：30.78～32.35 m，平均31.39 m；層底埋深：1.00～2.10 m，平均1.54 m。黃褐色，中密，無光澤反應，低干強度，低韌性，局部含粉質黏土薄層，該層屬于中等壓縮性。地基土的容許承載力fa0為120 kPa。

第③層黏土——厚度：0.50～2.30 m，平均1.21 m；層底標高：29.45～31.24 m，平均30.27 m；層底埋深：1.00～4.50 m，平均2.53 m。棕紅色-棕褐色，可塑，切面具有光澤，高干強度，高韌性，含鐵錳氧化物，局部夾粉土薄層。地基土的容許承載力fa0為110 kPa。

2 現場施工情況

本項目在雨季到來之前已經施工幾百米長的路基，施工路基時，根據往年經驗，未設置排水邊溝，開挖出來的土方直接用挖機堆放在道路邊線1 m之外。由于地下水位較低，路基施工順利，檢測數據顯示，原槽壓實度均在92%左右，超過《城市道路路基設計規范》（CJJ 194—2013）和設計要求，部分路段也按設計圖紙要求鋪筑了一層水泥土。

隨著7月份雨季的到來，項目上按往年經驗采取了對應的施工組織措施，比如薄膜覆蓋、淺邊溝、抽水等。往年由于降雨時間短，且只偶有強降雨，因此只需在低洼處采用臨時水泵抽水，待降雨結束再掀開薄膜晾曬，即可進行后續施工。

但是，受“降水線北移”影響，今年雨季持續時間特別長，10月份還在持續下雨，降雨強度也明顯偏大。這樣就造成兩方面的影響：強降雨讓臨時排水的水泵抽水不及時，造成路槽被淹；持續降雨讓浸泡的路槽不能及時恢復干燥，進行下一道工序。

由于項目所在地的土質比較特殊，路基土主要是第②層粉土和第③層黏土（局部夾粉土層），而粉土屬于低干強度，無水時，承載力大，力學性能好，壓實度高，但遇水之后力學性能迅速變差，邊坡也變得不穩定。由此造成未鋪筑水泥土的路槽長滿了雜草，而鋪筑了水泥土的路段，因水泥土受雨水浸泡變軟、起皮、彎沉值增加，需要重新鋪筑。堆放的土方也局部塌方。

3 路基處理方案

由于項目屬于高鐵新區，施工工期緊，需要爭分奪秒，不能等雨季結束才施工，于是，施工方趁降雨間隙，把已經壓實過的路槽重新翻挖晾曬。經過1個星期的連續翻挖晾曬，發現道路的含水量依然偏大，路槽兩側堆放的土方也還在往下滲透地表雨水。采用壓路機碾壓時，彈簧土現象普遍，碾壓后的輪跡也很明顯。按原方案施工存在較大困難，不能滿足設計及使用要求，容易造成質量事故，亟需新的路基處理方案。

目前，常見的軟土路基處理方法主要有置換法、排水固結法、灌入固化物法、振密擠密法、加筋法、冷熱處理法這6種。但是，軟土路基處理的造價都較高，而本項目的地質情況良好，不存在軟弱下臥層，采用軟土路基處理方式會造成巨大的浪費。

因此，本項目只是對已經出現彈簧土現象的路段采用“置換法”，挖除彈簧土并回填碎石土。

對于其余路段，處理方式采用“原槽摻灰翻拌法”，流程如下：

（1）利用旋耕機將原槽土方就地進行翻挖晾曬，減少土方開挖和外運的費用。

（2）在路基土含水量合適的時機，在原槽上均勻撒布3%水泥+5%的生石灰。

（3）用旋耕機拌和均勻，讓生石灰吸收土方中的水分，加快工期，并進行消解。

（4）繼續用旋耕機拌和翻曬數次。

（5）在最佳含水量時，先用輕型壓路機碾壓成型，再用重型壓路機振動壓實。

根據《城市道路路基設計規范》要求，道路路基進行施工時，應處于干燥或中濕狀態。所以還需要采取幾個輔助措施：將堆放的土方外移，并設置安全的邊坡坡度；再開挖深度大于50 cm的邊溝，并間隔開挖大小合適的集水井，邊溝能快速收集雨水，并及時將雨水排走，結合塑料薄膜覆蓋，可保證路槽處于干燥狀態，保護已經施工好的路基結構；另外，將原設計因為環保問題采用的水泥土，變更為水泥石灰綜合土。

上述路基處理方案，雖然會使造價有一定程度的增加，但滿足了項目的工期要求，取得了良好的經濟效應。

4 結語

（1）雨季降雨對路基施工會造成較大影響，不僅降雨時無法施工，降雨后還要花費時間處理積水和進行晾曬，延誤工期。降雨時購買的排水設施和塑料膜，更換遭遇水浸泡的成品料等，會增加工程投資，還容易造成質量和安全隱患。

（2）隨著“降水線北移”，我國北方雨季施工將常態化。因此，應根據現場實際情況制定行之有效的雨季施工方案與處理措施，最大限度降低因北方雨季施工常態化對現場施工和工程質量造成的不利影響，確保工程順利、如期、高質量完工。