浅谈公路沉降段路基路面施工技术

吴才勇

(贵州省公路工程集团有限公司，贵州 贵阳 550000)

1 引 言

在我国的公共基础设施建设中，公路工程的重要性不言而喻，是我国交通运输系统的重要组成部分，为社会经济的高速发展做出了突出的贡献。但是在公路工程施工过程中，受到各种因素的影响，导致路面出现沉降不均匀的现象，严重影响过往车辆通行的安全性和舒适度。因此，研究分析公路沉降段路基路面施工技术具有重要的现实意义。

2 影响公路路基路面沉降的因素

2.1 自然因素

(1)地质条件：对于公路工程而言，施工区域的地质条件不仅会影响整个公路路线的规划设计，而且还会对路基的设计产生较大影响。尤其是不良地质区域，本身地层的稳定性较差，承载能力较多，如果在路基施工阶段，不能采取有效的治理措施对不良地质进行治理，势必导致路基路面出现沉降、塌陷等质量事故。

(2)水文条件：包括地表水以及地下水在内的水文条件都会对路基的稳定性造成不良的影响，一旦处理不当，势必导致地基出现失稳现象，进而引发沉降、塌陷等问题。

(3)气候条件：影响公路路基路面的气候条件包括温度、雪灾等气候条件，由于这些气候的四季变化，导致路基的水温也处于变化当中，受到温差梯度的影响，会使得地基当中土体的湿度发生变化，进而影响路基的稳定性。

(4)土壤类别：作为公路工程路基施工的主要材料之一，土壤类别对路基路面的影响程度最大。如红砂岩本身的压实度较低，且特别容易在雨水的渗透下发生结构改变，一旦应用到路基工程施工当中，势必导致路基出现不稳定情况。而砂石虽然表面比较松散且粘结性较差，但是其具有高强度，高水稳定性特点，是公路工程路基填筑的最佳材料之一。

2.2 人为因素

(1)荷载因素：对公路路基而言，本身的荷载主要分为静载和动载两种类型。前者主要是路基路面的自重产生的，随着其内部的应力呈现递增趋势；后者则主要是来源于公路通行时的车辆荷载，其在路基内部呈现出递减趋势。一旦路基长期处于超过其本身的承受荷载上限的环境当时，势必影响其稳定性，导致沉降、裂缝等病害的发生。

(2)施工工艺：在公路工程施工过程中，采用科学的、合理的施工工艺，严格把控施工质量，是保障路基路面稳定性的重要措施。一旦在施工过程中，填筑方法不当、填筑速度过快或者压实不充分等，都会严重影响路基本身的稳定性，导致沉降等病害的发生。

3 实例分析公路沉降段路基路面施工技术

以某高速公路工程为例，本工程在建设期间，充分考虑土质、施工、环境等因素对路基路面施工的影响，结合沉降标准分级，将路基划分为轻微、低、中和高四个级别。根据不同沉降等级的路基路面施工区域，采用不同的施工方法来控制沉降。为了不影响整个工程的施工进度，计划通过选取两个试验沉降路段，重点对中、高两个等级的沉降施工技术进行控制研究。

3.1 沉降等级划分及试验路段的选取

(1)沉降控制指标：结合有关研究表明，实现沉降的有效控制，主要是基于公路建设通车后沉降的绝对值以及相对值两个参数。而影响路基出现沉降的因素有很多种，为了便于同意路基的沉降控制标准，大多采用变坡率作为路基路面的沉降控制指标，即变坡率，该行公式中y0代表路基路面中的沉降量，y1代表路基路面的边缘沉降量，b则代表沉降区长度的一半。结合当前公路的建设质量要求，变坡率l低于0.23%时，公路的路面横坡以及平整度均符合安全通车的要求。

(2)沉降等级分级：受到不同沉降量的影响，路面可能会出现不同程度的病害现象。因此，结合材料的疲劳性要求，将变坡率0.23%作为沉降控制标准的最低限要求(如表1所示)。其中沉降等级为“轻微”、“低”的路基路面区域，路面本身不会出现结构性的破坏，可以适当采取轻微处理或者不处理措施。而对于“中”以及“高”等级的沉降路段，路面结构层所产生的附加应力较高，可能会破坏路面结构，需要采取一定的控制措施，降低路面的沉降量。

表1 公路沉降分级一览表

(3)结合本工程的实际情况，最终选取“6标”、“19标”的沉降段作为实验路段。

3.2 试验段的路基路面施工技术

结合沉降等级来看，本标段的沉降等级为“中”级。因此，在路基路面施工过程中采取了以下施工技术。

(1)地基处理：在施工之前，需要对原不良地面进行全面的清理，包括腐殖土、杂草等异物，并在清除后对路面进行碾压处理。台阶开挖时，采用机械为主、人工辅助的方式进行开挖，形成台阶后先对台阶进行压实，进一步提高路基的整体稳定性。

(2)强夯处理：在路基填筑过程中，采用分层填筑强夯的方式进行施工，强夯锤的重要量25 t，垂直落距为6 m，夯击时产生的夯击能高达1 500 KN/m。强夯施工过程中，单层夯击的厚度控制在4～6 m，每层夯击的次数至少为3遍，第一遍采用点夯的方式进行，第二遍采用插夯方式，相邻夯点之间的距离为4.0 m，呈梅花形布置，每点至少进行6～8击。最后进行满夯处理，锤印彼此搭接50%(如图1)。

图1 单层夯点布置示意图

(3)台阶开挖，铺设土工格栅：路床底面填挖交界点超挖10 m，通过在路床顶面、底面各进行一层土工格栅的施工，然后对填挖交界处进行台阶开挖施工，确保台阶的宽度高于2 m，并向内倾斜4%，每两个台阶铺设一层土工格栅，长度控制在10 m。最后采用钢筋钉对土工格栅进行固定，间隔距离控制在20 cm。所选用的土工格栅本身的抗拉强度应该50 KN/m，延伸率不高于4%。

3.3 沉降观测

为了验证施工技术的有效性，为正式路段的建设施工提供依据，本工程对试验段的路基路面沉降进行了测量，主要包括采用地表型沉降计对地表的沉降量进行观测，利用地表水平位移桩对地表的水平位移量、隆起量等进行观测。观测结果如表2所示。由此看来，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，满足了工程设计的要求，提高了公路工程的施工质量和使用寿命。

表2 施工后沉降观测记录

4 结束语

综上所述，随着社会经济的发展，各类公路工程项目日渐增多。在公路工程施工过程中，为了有效的避免路面出现沉降、塌陷等问题，应当采取有效的施工技术措施，提高沉降段的路基路面施工质量。因此，相关工作者应对常见的影响路基路面稳定性的因素进行深入分析，采取有效的施工工艺和监督管理措施，提高路基路面的施工质量，确保公路的安全稳定运行。