高速公路工程過渡段不均勻沉降的成因及預(yù)防措施

郭鵬飛

（山西新三公路橋梁建設(shè)養(yǎng)護(hù)有限公司，山西忻州 034000）

高速公路工程過渡段不均勻沉降的成因及預(yù)防措施

郭鵬飛

（山西新三公路橋梁建設(shè)養(yǎng)護(hù)有限公司，山西忻州 034000）

針對(duì)目前高速公路工程過渡段施工建設(shè)過程中存在的不均勻沉降問題，分析了其成因以及預(yù)防措施。結(jié)果表明，過渡段的施工設(shè)計(jì)人員，只有在明確工程建設(shè)實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，才能實(shí)現(xiàn)不均勻沉降的預(yù)防措施應(yīng)用效果。

高速公路工程；過渡段；不均勻沉降成因；臺(tái)背填土壓實(shí)度

1　高速公路工程過渡段不均勻沉降的成因分析

1.1軟土地基路段施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)

沉降路面的出現(xiàn)是由于軟土地基路段的施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)所致。具體來說，在進(jìn)行軟土地基路段的施工過程中，相關(guān)建設(shè)人員沒有把前期的工程地質(zhì)勘察工作進(jìn)行到位。在此情況下，施工技術(shù)人員就很難對(duì)地基建設(shè)所處的地質(zhì)狀況進(jìn)行準(zhǔn)確估算。例如，由于對(duì)地質(zhì)情況的不清晰地基的鉆地打孔施工沒有涉及軟土地基。還有一種情況，工程勘測(cè)人員僅探測(cè)出了一部分的軟土地層結(jié)構(gòu)，這就使得高速公路的地基工程沒有完全避開或處理軟土地基對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的影響。這里指的處理軟土地基影響，是施工技術(shù)人員沒有采用具有適用性的軟土地基處理方法，進(jìn)而使過渡段出現(xiàn)了不均勻的沉降。此外，軟土地層結(jié)構(gòu)的存在，會(huì)使過渡段結(jié)構(gòu)易受降雨影響，進(jìn)而導(dǎo)致工程土體的填埋施工中發(fā)生不同程度的流失。在此情況下，道路的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及抗壓能力，就會(huì)受到影響，進(jìn)而產(chǎn)生不均勻的沉降問題。

1.2臺(tái)背填土的壓實(shí)度不夠

高速公路工程的所有施工內(nèi)容中，均要求臺(tái)背的處理要保證填土的壓實(shí)效果。然而，這一施工內(nèi)容在具體實(shí)施的過程中，具有操作程序復(fù)雜以及作業(yè)環(huán)節(jié)誤差多的特點(diǎn)。在此情況下，臺(tái)背填土的施工工序、施工設(shè)備、施工材料、施工單位以及監(jiān)理單位等，均要在滿足壓實(shí)度施工需求以及管理資質(zhì)的基礎(chǔ)上發(fā)揮作用。但實(shí)際的施工，上述要求并沒有得到充分重視，這就在不同程度上影響了填土施工質(zhì)量。由此可見，臺(tái)背填土的壓實(shí)度問題就導(dǎo)致不均勻沉降路面產(chǎn)生的又一原因。

1.3防護(hù)措施不力

高速公路工程的引道路面以及防護(hù)堤結(jié)構(gòu)，均是以砂土作為主要施工材料的。由于實(shí)際的施工建設(shè)中，設(shè)計(jì)人員沒有充分考慮上述兩個(gè)結(jié)構(gòu)環(huán)節(jié)的排水以及防水需求，這就使工程缺乏這類內(nèi)容的保護(hù)。具體來說，相關(guān)建設(shè)人員僅在容易受雨水影響影響的路段，采取相應(yīng)的保護(hù)措施，即通過石塊堆砌成防護(hù)坡。而其他受雨水沉浸影響較小的路段，則采用網(wǎng)格草的保護(hù)方式，這就給不均勻沉降問題的發(fā)生創(chuàng)造了條件。隨著交通運(yùn)輸壓力的不但增加，高速公路工程即使缺乏相應(yīng)的排水措施以及防水措施，仍需要保持通車。長(zhǎng)此以往，公路工程的過渡段就非常容易發(fā)生變形以及沉降。相關(guān)建設(shè)人員只能通過重建改造，來保證過渡段結(jié)構(gòu)使用的穩(wěn)定性。

1.4引道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理

高速公路工程的引道施工，大多采用搭板結(jié)構(gòu)來保證整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。然而，搭板結(jié)構(gòu)在實(shí)際的作用過程中，容易出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，這是車輛跳車現(xiàn)象所導(dǎo)致的。造成這一問題出現(xiàn)的原因之一是，軟土地基與橋頭之間出現(xiàn)了因沉降所導(dǎo)致的高度差，這就使搭板結(jié)構(gòu)較短難以滿足工程對(duì)于其承接能力的需求。對(duì)于搭板長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)，需要設(shè)計(jì)人員根據(jù)工程結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度來進(jìn)行確定。例如，小型高速公路工程橋梁結(jié)構(gòu)的搭板應(yīng)設(shè)計(jì)為5 m；而大型公路橋梁，則應(yīng)將搭板設(shè)置為8 m。值得注意的是，在設(shè)計(jì)引道結(jié)構(gòu)的過程中，還缺乏相應(yīng)的計(jì)算公式以及設(shè)計(jì)方法。事實(shí)證明，沒有一個(gè)規(guī)范而標(biāo)準(zhǔn)的引道施工圖紙，就很難使過渡段的結(jié)構(gòu)均勻性得到有效保證。

2　高速公路工程過渡段不均勻沉降的預(yù)防措施

2.1預(yù)防過渡段地基影響的措施

過渡段地基結(jié)構(gòu)的承載力是保證整個(gè)高速公路工程建設(shè)穩(wěn)定性的關(guān)鍵。因而，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)采用在施工材料中添加鋼筋結(jié)構(gòu)的方法，來降低軟土地基對(duì)過渡段施工質(zhì)量的影響。這是通過增加結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及抗壓能力，來實(shí)現(xiàn)預(yù)防不均勻沉降路面產(chǎn)生的有效措施。值得注意的是，鋼筋材料的添加過程，施工技術(shù)人員要計(jì)算好材料的自重以及基土實(shí)際的承受能力，否則就不能實(shí)現(xiàn)措施應(yīng)用的預(yù)防效果。

2.2加大壓實(shí)度施工的檢測(cè)力度

對(duì)于臺(tái)背填土的壓實(shí)度不夠問題，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)通過加大壓實(shí)度實(shí)際施工的檢測(cè)力度，來預(yù)防高速公路工程過渡段不均勻沉降問題的發(fā)生。具體來說，在進(jìn)行壓實(shí)度施工過程中，一些邊角位置壓路機(jī)械設(shè)備是作用不到的，這就需要施工人員采取手動(dòng)的方式進(jìn)行夯實(shí)。與此同時(shí)，施工技術(shù)人員要對(duì)壓實(shí)度的施工內(nèi)容進(jìn)行定期檢測(cè)。這樣一來，就可以根據(jù)檢測(cè)到壓實(shí)度問題進(jìn)行處理，以起到預(yù)防目的。實(shí)際檢測(cè)的過程中，可通過增加檢測(cè)工作側(cè)重點(diǎn)來提高壓實(shí)度檢測(cè)效率。例如，工程過渡段與兩頭縫隙位置的壓實(shí)度要進(jìn)行重點(diǎn)檢測(cè)。壓實(shí)度施工質(zhì)量檢測(cè)人員不僅要根據(jù)自身的經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行質(zhì)量判斷，還要根據(jù)溫度檢測(cè)結(jié)果對(duì)混凝土的屬性進(jìn)行測(cè)量，以降低內(nèi)部應(yīng)力對(duì)過渡段路面的影響。此外，施工技術(shù)人員還要進(jìn)行相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)工作，避免路面受到極端天氣以及車載問題的影響。

2.3限定過渡段的可變形范圍

政府相關(guān)管理部門對(duì)于高速公路工程過渡段的質(zhì)量，出臺(tái)了相應(yīng)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，即驗(yàn)收時(shí)允許存在10 cm的沉降。相關(guān)研究表明，如果過渡段路面的縱向坡度超過了5／1 000時(shí)，車輛在行駛過程中就會(huì)感受到顛簸，這就為路面的行車安全帶來了一定威脅。基于此，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度以及專業(yè)的技術(shù)手段，來把好試驗(yàn)階段的參數(shù)指標(biāo)，這是限定過渡段可變形范圍的關(guān)鍵。此外，對(duì)于過渡段的工藝流程，要有熟練的控制流程制度。例如，在確定鋪設(shè)的填土厚度過程中，施工技術(shù)人員要根據(jù)工程建設(shè)的實(shí)際情況來確定。

2.4提高結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)合理性

高速公路工程過渡段結(jié)構(gòu)形式的優(yōu)化設(shè)計(jì)人員，要將防護(hù)設(shè)施的設(shè)計(jì)內(nèi)容重視起來。例如，對(duì)于防護(hù)堤的設(shè)置，應(yīng)將原有的草方格改為土工格柵。此外，在設(shè)計(jì)搭板長(zhǎng)度時(shí)，設(shè)計(jì)人員先要進(jìn)行合理的測(cè)算來提高結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)的合理性。具體測(cè)算的內(nèi)容有：橋頭路段的測(cè)算、上橋前端的沉降水平測(cè)算以及車輛通行受荷載影響數(shù)據(jù)。值得注意的是，對(duì)于緩和地段的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)，要以因地制宜作為過渡段結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則。具體來說，就是明確各個(gè)施工環(huán)節(jié)所采用的結(jié)構(gòu)以及材料上的差異，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工程軟土地基的整治。

［1］ 吳學(xué)軍.公路橋梁工程過渡段不均勻沉降的成因及預(yù)防措施［J］.江西建材，2016，（5）：160-164.

［2］ 茅進(jìn)宇，吳躍東.高速公路橋頭過渡段差異沉降控制研究［J］.公路與汽運(yùn)，2013，（1）：176-181.

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U415.1

C

1008-3383（2016）10-0033-01

2016-06-28

郭鵬飛（1982-），男，山西五寨人，工程師，研究方向：公路工程施工、管理。