基于路基路面不均匀沉降控制的施工技术要点分析

杨江

摘要 路桥工程的建设促进了国家经济发展，给人民群众的生活带来了极大便利。然而，随着汽车载重能力不断提高，对道路路基路面的质量要求越来越高。路桥工程施工及运营过程中若发生路基路面不均匀沉降，将影响路桥结构的整体稳定性及行车安全性。基于此，文章着重对路桥工程中的沉降段路基路面的施工技术要点展开深入分析，提出更加科学、更加合理的技术措施以提高沉降路面处治效果，旨在为路桥行车安全提供更有力的保障。

关键词 公路工程项目；不均匀沉降段；沉降控制技术；技术要点

中图分类号 U416.02文献标识码 A文章编号 2096-8949（2023）09-0069-03

0 引言

路桥工程建设过程中，如果施工人员的专业技术能力不足，对路基路面的施工处理不当，在外部不确定因素的作用下可能发生路桥路基路面沉降，给路桥工程内部结构的完整性带来不利影响。因此，必须深入分析路桥工程路基路面不均匀沉降问题的根源，并采取有效措施加以处理才可以最大限度地降低路基路面沉降带来的负面效应，提高路桥工程的建设质量，更好地保障人民群众的日常出行安全。

1 沉降段路基路面施工基本要求

需要高度關注沉降区域路基路面施工质量，采取有效措施应对沉降区域的路基路面可能出现的安全问题，提高路桥结构的安全性和稳定性，有效保证路桥工程的施工质量。对于道路桥梁沉降区域路基路面施工来说，最关键的严格遵守有关施工规范，结合施工现场实际情况按照施工流程开展施工。需要确保采用的与道路沉降区域路基路面施工要求相适应，施工工序安排合理，同时还要确保施工材料的性能和质量符合要求[1]。

2 路基路面不均匀沉降病害原因

2.1 沉降段结构问题

在公路桥梁工程建设中，采用桥头搭接法可以有效控制过渡段路基路面的沉降路，防止出现跳车问题。然而在工程实践中，由于存在诸如结构不够合理等问题，导致桥头搭接法难以真正地获得应有效果。若搭接板在桥梁两端布置不当或搭接板低于路面，将增加跳车概率。此外，部分水分会渗入伸缩缝造成回填土体流失，从而造成搭板脱空。当承载能力很大时，搭板可能发生断裂、弯曲[2]。

2.2 桥台背填土问题

公路桥梁工程建设中，桥台背填土法应用最为广泛。然而，由于施工工艺、填土材料及施工设备等方面的原因，在工程实践中，桥台背填土路段易出现不均匀沉降问题。此外，施工时由于荷载作用，桥台背填土路段还会产生各种问题，特别是在恶劣天气下，由于受到强烈的雨水侵蚀，桥台背填土路段可能产生较大沉降，从而影响路堤的平整性[3]。

2.3 地基沉降问题

“跳车”问题的发生与路基路面沉降密切相关。现代路桥工程建设过程中针对地基沉降的施工方法很多，若在工程施工初期未进行全面深入地实地勘察，对施工现场的地基土质情况了解不全面或后期施工时钻孔深度不够，都可能导致地基沉降。此外，施工初期的现场勘察阶段，若施工勘察人员只根据过去的工作经验进行评价，而未进行精确的计量分析，则可能导致地基产生较大沉降[4]。

3 沉降段路基路面施工技术要点

3.1 沉降段结构设计

公路、桥梁等工程建设中关于沉降区域路段路基路面结构设计应特别关注以下几个方面。

（1）应根据公路、桥梁工程施工设计要求以及具体的施工现场情况，制订出一套科学合理的施工设计方案。

（2）深入分析桥头路堤区域的交通流量，将区域的沉降量纳入计算分析范围内，根据计算结果决定桥梁搭板长度。施工过程中，若发现施工设计方案存在问题，应立即停止施工并及时与设计人员沟通，改进施工设计方案，以确保整体路桥结构的稳定性和安全性，有效降低路基路面沉降量[5]。

（3）公路桥梁工程施工开始前应向建设单位和施工单位提供技术指导。做好沉降区域的施工技术交底，帮助施工人员更好地了解施工技术、施工材料等方面的质量控制要求，从而有效地控制路桥工程施工质量。沉降区域路基填筑施工设计方案见图1。

3.2 排水处理

沉降区域的路基路面施工过程中还需要设置配套的排水设施。通过设置盲沟、边沟、截水沟、急流沟等设施，构建完整的排水体系；对于曲线沟槽可以采用混凝土预制板进行加固。对于设置于地表或地下的排水沟要根据有关规定控制沟槽及管道长度，防止长度超标，影响水流分流效果。要想解决路基路面排水问题，首先要全面深入地进行现场勘察，了解现场水文地质条件，再按照“预防为主，就地取材”的原则制订有针对性的排水方案，以减少雨水对路基和路面结构的破坏[6]。

3.3 桥头搭板施工

桥头搭板施工应重点关注以下几点：

（1）根据桥头坡度确定搭板长度，有效提高搭板强度，确保其能够承受车辆载荷，从而减少路基路面沉降。

（2）桥头搭板施工过程中，若发现桥头搭板有脱落现象应及时进行封堵处理。对于桥头搭板下部或地基空隙可使用水泥填充，通过砂浆黏结力增强搭板或地基结构强度。

（3）改进桥头搭板分布：桥头搭板需设于路面基层标高以下，先浇筑厚16～20 cm的垫层，保证垫层厚度超过搭板宽度50 cm、桥头末端50 cm。搭板坡度与基底层比率为11∶3[7]。图2为桥头搭板的布设示意图。

3.4 地基施工方案

对施工现场进行仔细勘察，深入分析现场地质情况，着重控制好软土层分布，进而制定针对性的施工技术方案，详细说明施工技术和施工工艺，采用高效的路基加固处治措施。常用的路基加固处治方法有以下几种：

（1）换填法：对于软土路基可用挖土机在原来的地基上挖除软质淤泥和软土，然后选用合适的材料进行回填夯实。

（2）抛石挤淤法：利用片石挤入效应来加固软土路基。用片石替代淤泥从根本上改变软土性质，增强路基结构的稳定性。工程实践中一般应选用5～40 cm的片石粒径，并保证经水浸处理后的片石强度不低于20 MPa。抛石过程中先预挤压大块片石，再用大型挖掘机等履带设备碾压片石，以确保片石结构稳定[8]。

（3）水泥搅拌桩法：①利用深层搅拌机开展水泥搅拌桩施工，使路基和混凝土之间的泥土完全混合，使其在软土中起到良好的黏结作用。再将其与周围的软土进行充分混合形成固结力极高的水泥搅拌桩。②在软土路基中，采用水泥搅拌桩加固路基是一种比较理想的方法，在桩底2～4倍桩径处可以得到最大的轴向载荷，桩长小于7 m时为水泥搅拌桩的最大轴向载荷，因此，在桩顶以下2～4倍桩径处，桩身承受较大的轴力，从而使桩身能够承受更大荷载。

（4）超载预压法：该方法能够有效地提高地基土体密实度。使用堆载预压技术进行路基加固时，需要分级施以堆载预压荷载，以保证在各级别荷载下保持路基结构的稳定。施工时，为避免路基发生变形，采用在路基两边堆积砂袋的办法确保路基预压土体的线形。施工开始前必须做好各种前期准确工作，以确保施工场地上有足够的堆荷预压土，同时堆载预压施工需耗费的时间较多[9]。

（5）土工格栅法：利用土工格栅对路基进行加固，提高其承载能力和抗变形能力。经实践检验，使用土工格栅法处理后，软土路基的承载力明显提高，其主要优点：①软土路基因为使用土工格栅加固后，其摩阻力会显著增大，各层土体之间的抗剪能力也会显著增大，可以有效地阻止路基土体的侧向变形。②在路基与路面层间增设土工格栅可以有效地提高路基结构强度以及抗剪能力，减少路基与路面层的铺设厚度，同时有效减少裂缝的产生。③在软土路基中设设置土工格栅可以减少土体的剪切破坏，抑制軟土路基的塑性变形。

（6）灌浆法：该方法是基于液压、气压或电化等原理将水泥等浆料经注浆管道均匀注入路基土体，利用浆料填充土体孔隙，提高路基土体结构稳定性，有效解决路基路面沉降问题。灌浆法非常适合用来加固软土路基，可使软土土体固结，从而控制土体的不均匀沉降。采用灌浆法进行路基加固时必须根据施工设计要求对灌浆施工质量进行控制。根据施工设计要求灌浆施工后杂填土的承载力不低于130 kPa，淤泥土体承载力不低于80 kPa，复合地基土体承载力不得低于130 kPa。

（7）其他加固措施：除上述方法外，常用的路基加固方法还有反压护道法、高压旋喷法、预应力管桩法等。反压护道法通过对两侧土体施加较大反压力，使两侧土体厚度变大，从而防止软土路基的剪切破坏及滑移。高压旋喷桩法是利用旋喷、定喷或摆喷的方式，对软土、砂土及粉土等路基进行加固。总之，要根据施工现场的软土路基的分布状况采取适当的加固施工技术，尽量降低路基的不均匀沉降，从而提高路桥结构的稳定性及行车安全性。

3.5 路面施工

针对路桥工程中路面不均匀沉降问题可以采取灌浆补强的方法加以解决。按照梅花形布设灌浆孔，并根据施工设计要求合理控制灌浆孔的距离和孔深，同时对水泥管顶上部3 m以内的土体进行加固，从而有效解决路面沉降问题。

（1）路桥工程路面压浆注浆的施工工序：施工前准备、开孔、注浆喷嘴、填充碎石、封孔、注浆、养护。

（2）前期准备工作：开始施工之前需先清理施工表面，保证施工表面的平整度满足施工设计要求，然后沿着钻孔方向开挖凹槽和集水坑，以便于后续开展施工；准备沉孔锤、发电机、空气压缩机、注浆泵等施工机械设备。待机械设备全部就位后方可进行钻孔作业。在施工中需精确定位钻孔位置，将沉孔锤置于确定的钻孔位置，按照施工技术要求完成钻孔作业。

（3）钻井作业过程控制：严格按照钻孔施工技术方案合理管控钻孔的孔深和孔径。为确保路面沉降处治的有效性，需将有效浆料的有效分散半径控制在0.6 m左右。完成钻孔作业后可进行灌浆作业，灌浆管道使用钢制管道，通过钢丝套连接灌浆管道。连接好灌浆管道后按施工结束要求逐级下至钻孔中，并将掺有干水泥粉末的石块填充到钻孔中。在填充作业完成后及时封闭钻孔并灌浆，根据从外到内的顺序使用间隔跳升的灌浆方法进行灌浆作业，灌浆过程中需保持灌浆压力不变[10]。

3.6 选择填料

路桥工程建设中应注重施工材料的合理选用，结合工程具体情况及施工设计要求确定施工材料类型、规格、数量以及质量要求，严格控制材料质量，确保施工效果最佳。选用路基填料时应重点关注其水分含量及抗渗性。

（1）进行路基填筑时应对填料进行质量检验。若填料具有高黏性和高水分特点，且含有大量杂质，则不能用于公路和桥梁路基填筑，工程实践中一般选用沙砾作为路基填料。

（2）强化基层填料刚度的控制，使基层填料刚度、路基刚度和桥台刚度相匹配，同时合理控制填基层填料的压缩性能。

（3）路基填料压实作业完成后必须及时检测路基路面土体的密实度，以保证路基路面结构的承载力和渗透性，确保路基路面在长期的载荷作用及降雨冲刷下不发生不均匀沉降。

4 结语

综上所述，公路桥梁工程项目具有工期长，施工工序多、施工技术要求高等特点，对于路基路面处治要求很高，需要施工人员具有足够的施工技术水平。因此，在公路桥梁工程建设中必须结合施工现场实际情况选用合理的施工技术方案，有效提高路基路面结构稳定性，最大限度地减少路基路面不均匀沉降的出现。此外，还需改进公路桥梁不均匀沉降区域的路基路面结构设计，严格控制桥头搭板施工质量，同时对填料的类型、规格、数量进行合理控制，最终提高公路桥梁工程施工质量，保障道路桥梁的行车安全性和舒适性。

参考文献

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[3]李春山. 路桥过渡段路基路面设计要点及沉降处理措施[J]. 绿色环保建材， 2021（4）： 89-90.

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[7]李长杭. 路桥过渡段路基路面设计要点及沉降处理措施[J]. 绿色环保建材， 2019（5）： 85+87.

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[10]张志伟. 公路桥梁沉降段路基路面设计要点分析[J]. 山西交通科技， 2022（4）： 88-91.