路基灌水加速自然沉降施工新工藝

路基灌水加速自然沉降施工新工藝

作者：孫國友

　　隨著我國公路交通建設(shè)的蓬勃發(fā)展，公路工程質(zhì)量也日益被重視起來，公路路基是承受汽車荷載及路面受力的基礎(chǔ)，其施工質(zhì)量好壞，關(guān)系到整個公路使用壽命。特別是在高等級公路的建設(shè)方面，路基填土高度非常高的情況下，路基施工質(zhì)量的優(yōu)劣，直接影響高等級公路使用和效益。

　　在路基施工完成后，路基一般都會有一定的自然沉降（填石路基不明顯），考慮路基自然沉降的因素，為了保證工程質(zhì)量，通常在完成路基后停止施工3～ 12個月以穩(wěn)定路基，雖然有一定效果，但影響了進(jìn)度和提前工期效益，而且并不一定完全完成自然沉降。況且沉降會延續(xù)數(shù)年，只是沉降量較小而已。為了減少路基自然沉降對工程質(zhì)量的影響，加速路基自然沉降，提前工期，故提出路基灌水加速自然沉降的施工方案。

　　路基自然沉降成因

　　路基施工完成后，壓實(shí)度檢測是以實(shí)測容重實(shí)驗室內(nèi)擊實(shí)試驗最大干容重對比而言。一方面，最大干容重是實(shí)驗室內(nèi)數(shù)據(jù)，另一方面規(guī)范規(guī)定壓實(shí)要求并不是完全100%，有一定的剩余偏差，所以路基按規(guī)范和驗收標(biāo)準(zhǔn)檢查合格后，必然會有沉降，況且就是完全符合最大干容量即壓實(shí)度100%，在地下水及地上水的共同作用下，隨著時間推移，也必然會有自然沉降。而路基路面（路床）彎沉指標(biāo)只是檢測反映路基的強(qiáng)度情況，平整度、標(biāo)高、寬度、偏位等指標(biāo)反映路基外觀及形狀的檢測指標(biāo)。

　　考慮到路基如果自然沉降整體下降，且下沉數(shù)據(jù)一致的話，則并不會影響路面使用。事實(shí)上經(jīng)過多數(shù)公路（包括高速公路）觀察測量并非如此，下沉量是不一致的，這就會影響路面使用質(zhì)量，引起路面平整度、標(biāo)高指標(biāo)變化，而且甚至?xí)鹇访骈_裂網(wǎng)裂等病害。

　　施工方案與工藝

　　路基完成一段或某個高度后，在路基頂面（或路床頂）路肩上封土埂，相當(dāng)于先進(jìn)行培路肩（路床頂）然后灌水的施工方法。施工中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

　　1、路肩上封土埂寬度可為路肩寬度，厚度考慮路面橫坡，宜在20cm～ 50cm之間。

　　2、路基長度上橫向要每隔5～10m打一橫隔土壩（最后清理施工路面基 層）。

　　3、考慮路基寬度較大時縱向打一土壩形成方格網(wǎng)狀。

　　4、在土壩方格上灌水時，防止沖刷路基。

　　5、灌水時間控制15～90天為宜（保證工期效益），并且保證始終有水狀態(tài)，然后放水涼干。待路基頂面 0～30cm含水量接近最佳含水量時進(jìn)行修正，再次上壓路機(jī)充分壓實(shí)并再次檢測驗收。

　　6、為了保證灌水徹底滲透形成水壓，可在路基每層施工時開挖長10～ 25m寬5～10m的方格溝槽，溝槽內(nèi)灌砂壓實(shí)，并且上層下層形成犬牙交錯狀態(tài)，直至路床頂。這樣路床頂灌水時，保證了利用水滲透作用下使整個路基全部滲透，加速自然沉降，溝槽厚度為該層填土厚度，寬度宜為20～50cm。另外溝槽延伸路基外側(cè)時，注意在外側(cè)形成喇叭口，且口內(nèi)撒砂，防止灌水時沖刷路基邊坡。

　　
 
　　試驗段比較

　　在2000年3～10月，河南省省道商周路K47+100～K56+825段改建工程施工中，我們作了試驗段。該路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為平原區(qū)二級公路，路基填土高度120cm，試驗段共分為6段，第一段與第二段開挖溝槽灌砂并在整個路基頂面灌水15天，第三段與第四段未做溝槽直接完成路基后頂面放水，灌水時間為15天和30天，放水晾干，第五段與第六段為正常施工段，檢測指標(biāo)對比如右表：

　　費(fèi)用與工期比較：

　　1、第一段采取開挖溝槽施工，路基填土高度120cm，分4層填筑，溝槽寬度按30cm施工開挖，由于路基設(shè)計寬度15m，故考慮7.5m*20m設(shè)置溝糟（每個實(shí)驗段長度均為300M長）。該段費(fèi)用：人工費(fèi)1392元，中砂13860元，土方（土埂）3168元，抽水臺班4500元，共計費(fèi)用19752元。第二段因采取7.5*10m設(shè)置溝槽，費(fèi)用為25820元，比第一段多些。第三段灌水時間15天費(fèi)用僅為6610 元。第四段由于時間延長為30天故費(fèi)用為9225元。第五段與第六段正常施工，費(fèi)用不變。

　　2、第一段灌水時間為15天，開挖溝槽共計2.5天，放水時間3天共計影響工期20.5天時間；第二段共計影響21.5天時間；第三段灌水時為15天，放水時間為3.5，共計影響18.5天時間；第四段灌水時為30天，放水時間為4天，共計影響34天時間；第五及第六段不影響工期。

　　從以上兩項目標(biāo)綜合來看，第一段與第二段開挖溝槽，影響工期相近，第二段所花費(fèi)用較多，且效果不太明顯；第三段與第四段比較，第四段效果比較明顯，當(dāng)然第四段影響工期較長。第一、二段與第三、四段比較，前段費(fèi)用較多，效果有一定作用，但從經(jīng)濟(jì)考慮按后段施工為宜。

　　結(jié)語

　　在路基施工中采用灌水自然沉降方法，會收到一些明顯效果，經(jīng)過試驗段與正常相比較，在竣工后立即檢測多項指標(biāo)，并且一年后對原段進(jìn)行了檢測，證明效果比正常段施工大有改觀，自然沉降幾乎沒有（設(shè)置了沉降觀測點(diǎn)即縱段高程）。對以上方案選擇，要根據(jù)工程特點(diǎn)，土質(zhì)情況以及要求工期的影響綜合考慮采用之。