摘要：隨著我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，高速公路建設(shè)蓬勃發(fā)展，我省高速公路建設(shè)已突破2000多公里，交通量逐漸增大，車輛逐漸增多，有些路段高速行車時會出現(xiàn)行車顛簸和跳車這樣的現(xiàn)象，嚴重沉陷路段車輛通行時，會有突然的豎向跳躍，對行車安全性和舒適性構(gòu)成了極大的威脅。分析其主要原因有先天不足，有天然沉降因素，同時也有人為破壞。

　　關(guān)鍵詞：沉陷,成因,處治方法

　　1、沉陷發(fā)生的主要原因：

　　1.1普通路段路面沉陷主要原因

　　1.1.1天然沉降、壓實度不足和行車荷載的反復(fù)作用導(dǎo)致的沉陷

　　普通土路基路段沉陷發(fā)生的原因多是因其修建時先天不足造成的，我單位管養(yǎng)的路段多處于濕陷性黃土地區(qū)，這樣的土質(zhì)遇水會發(fā)生軟化和流動，其固結(jié)性很差，應(yīng)用于高速公路路基施工難度很大。原則上這種土質(zhì)是不符合高速路路基規(guī)范要求的，但換填又不符合工程實際，只能勉強使用，在建設(shè)時壓實度很難達到規(guī)范要求，通車一段時間后，在行車荷載和自然沉降的雙重作用下，路基會發(fā)生不同程度的沉降，在填土自然固結(jié)的過程中，重力和行車荷載使得土顆粒之間的空隙逐漸減小，密實度逐漸增強，土顆�？傮w積在逐漸縮小，整體在重力和振動力的作用下往下沉，當下沉的數(shù)量較小時，一般肉眼很難觀測到，只有用專業(yè)的水準設(shè)備才能測出，在高速行車時稍有不適感，對行車安全和舒適度基本無影響，但當下沉量超過一定的限度時，瀝青路面結(jié)構(gòu)就已遭到破壞，一般在下沉的邊緣會形成明顯的斷裂裂縫、錯臺現(xiàn)象。這樣的沉陷在高填方路段比較明顯、直觀。嚴重威脅高速行車的安全性。

　�。ㄆ胀�無邊溝路段沉陷行車道路面已有錯臺）

　　1.1.2防排水設(shè)施損壞或不完善導(dǎo)致的路基不均勻沉降

　　有些路段沉陷處治時，超車道測量后我們發(fā)現(xiàn)并沒有多大的下沉量甚至是根本沒下沉，越是靠邊溝或邊坡這一側(cè)下沉量就越大，經(jīng)過技術(shù)人員的現(xiàn)場勘查分析，這類病害就是典型的防排水設(shè)施不暢通導(dǎo)致的沉陷，有的邊溝垃圾雜物清理不及時或人為堵塞，造成雨季邊溝局部堵塞排水不暢通。有的邊溝由于建造時基礎(chǔ)不實而自然下沉，造成邊溝部分斷裂損壞，有的邊溝溝底縱坡設(shè)計不合理，不能滿足排水要求，有的路基邊坡急流槽位置設(shè)置不合理、結(jié)構(gòu)不完整，或是結(jié)構(gòu)尺寸偏小，不能滿足該匯水面積的排水需求，積水通過邊溝或邊坡進入路基內(nèi)部后，破壞了路基本身的水穩(wěn)性，路基承載力和強度逐漸下降，在行車荷載的反復(fù)作用下，路基開始緩慢下沉，下沉導(dǎo)致局部路段行車道和緊急停車道積水，路面長時間積水無法蒸發(fā)或是排出，積水下滲后長期浸泡路基，路基水分過多，會破壞路基的水穩(wěn)定性，致使路基含水量過大而發(fā)軟失穩(wěn)。局部路基失穩(wěn)后，承載力嚴重降低，在行車荷載和自身重力的作用下不均勻下沉。同樣，邊溝排水不暢也是近年來我們發(fā)現(xiàn)的最常見和最突出的路基缺陷，可以說，高速公路防排水設(shè)施技術(shù)狀況和質(zhì)量好壞直接決定其運營的安全和暢通，這些基礎(chǔ)的構(gòu)筑設(shè)施是最應(yīng)當值得重視和關(guān)注的。不論是大型水毀還是嚴重沉陷往往都是由于排水不暢所引發(fā)的，要懂得“千里之堤，毀于蟻穴”的道理。我們平時可能比較重視路面的抗水損害能力，而忽視路基排水防水的重要性，邊溝或是涵底長時間積水無法排出時，積水會緩慢地侵蝕和浸泡路基，致使路基剛性下降，抵抗變形的能力變差，彈塑性增強，無法抵抗行車荷載傳遞的巨大沖擊力，如果不及時處治，就會形成惡性循環(huán)，久而久之，路基就會明顯下沉，并且下沉一般都不均勻，就是因為積水量不同，積水越是嚴重的地方，下沉量就越大。所以，我們必須高度重視高速公路防排水設(shè)施的檢查和完善，對損壞的排水設(shè)施要及時維修，對不完善不完整的地方要進行加固和改善，防患于未然，從源頭上預(yù)防嚴重沉陷和大型水毀的發(fā)生。

　　1.2橋隧涵構(gòu)造物與土路基連接部分的沉陷原因

　　根據(jù)我們多年處治路面沉陷的經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)構(gòu)造物與路連接部最突出的病害就是橋頭跳車、隧道進出口跳車、涵背兩側(cè)連續(xù)跳車。幾乎剛通車不久新建的這部分路面也同樣都存在行車不舒適和跳車的問題，這類問題曾經(jīng)被認為是世界性筑路的通病和難題，很難解決。分析這類病害產(chǎn)生的原因，我們認為主要是由于先天性壓實度不足，在建設(shè)過程中這些部位還是沒有引起高度的重視，當然也存在客觀壓實困難的因素，開挖回填很難達到密實的狀態(tài)，在構(gòu)造物建成后回填臺背時，多數(shù)情況下都在趕工期，往往很少按要求回填壓實，如果鋪筑30㎝厚度后，就灑水壓實，保證最佳含水量，逐層檢測壓實度，即使會發(fā)生沉陷，也不會太嚴重，另外就是壓實的問題，構(gòu)造物臺背其實在工程實踐中是一個壓實死角，大型機械很難發(fā)揮其作用，振動頻率和振幅都很難選擇，振動小了，基本沒有作用，振動強烈又怕對構(gòu)造物構(gòu)成傷害，并且前后輪也不能完整通過工作面，造成實際很多地方并沒有被壓實甚至是漏壓，小型壓實機具激振力有限，只能是隔靴搔癢，并無多大實際意義。這些部位在建設(shè)時普遍存在壓實度不足的缺點，通車后，在行車振動荷載和天然固結(jié)沉降作用下，這些部位慢慢開始變得密實，好像被壓實了似的，填土高度越大的臺背，表現(xiàn)越為明顯，例如，蘭臨高速西果園大橋臨洮岸橋頭沉陷，幾乎每年都在下沉，其特點是先期沉降量很大，而隨著運營時間的增長，沉降量越來越小，路基在逐漸固結(jié)而趨于穩(wěn)定。因此，我們認為這類沉陷主要是施工回填不按規(guī)范要求操作，在壓實工藝上壓實度不足或是漏壓造成的。也不是完全沒有辦法根治，在新修回填時，要嚴格按照技術(shù)規(guī)范要求，每鋪筑20-30㎝厚度后，就進行全面振動碾壓，并檢測其壓實度，下一層壓實度檢驗不合格，絕

　　不進行上一層鋪筑，嚴把壓實質(zhì)量關(guān)，可能壓不實或是壓不到的部位宜采用振動羊角碾碾壓和其它可靠的壓實機具，保證碾壓的全面性、完整性和壓實度。

　�。�機場高速蘭海段橋與路連接部分臺背下沉跳車）（橋梁臺背回填不實高填方下沉）

　　1.3特殊路段沉陷原因（軟土路基導(dǎo)致的路面沉陷）

　　軟土是指近代水下沉積的飽和松軟的粘性土，其特點是壓縮性高、含水量大、強度低和透水性差，軟土如果作為路基由于其承載力低下，往往會產(chǎn)生不同程度的沉陷，軟土的天然含水量大于35％，多呈流動狀態(tài)，天然孔隙比接近或大于1，如果施工時不及時采取加固措施，路基就會發(fā)生滑動或沉陷，例如：機場高速紅柳灣段就是典型的軟基路段，多年以來，路基一直在不斷地沉陷和滑動，路面變形非常嚴重，經(jīng)過多次處治后依然還在下沉，考慮到通車條件下加固路基施工周期長，對行車安全影響大，客觀上無法施工的因素，最后只能以架設(shè)旱橋的方式來解決。軟土路基由于其本身的土質(zhì)特點，在建設(shè)和運營期間都會發(fā)生沉降，和一般的沉陷有本質(zhì)的區(qū)別，公路設(shè)計選線時應(yīng)當盡量避免通過軟土地區(qū)。

　　2、高速公路處治沉陷的主要方法

　　2.1普通路段沉陷處治方法

　　普通路段首先要確定其處治長度，根據(jù)現(xiàn)場勘查沉陷發(fā)生的面積，大概確定其長度，之后開始水準測量，測量時在大概確定的長度基礎(chǔ)上向兩端各順延20-30m，以保證段落長度的準確性，在路面上標出各個測點，一般在沉陷最深處要選擇一個代表性的測點，才能真實地反映其下沉的程度，測點的布設(shè)要根據(jù)路面的寬度和施工攤鋪寬度來確定，用左中右三條縱坡線來逐個測量每點的實際高程，選擇合適的水準點，儀器應(yīng)盡量架設(shè)在處治路段的中間，盡量減小觀測誤差，逐線逐點讀數(shù)，并做好測量記錄，測完高程后，先不急于計算，而是選擇相鄰?fù)旰寐范螠y量其縱坡坡度進行參考對比，根據(jù)坡度和已知點的高程計算出設(shè)計高程，如果都是直線直坡路段，就可直接計算出各點的填挖值，各點的填挖值確定好后，手工繪制縱坡線，根據(jù)縱坡線來精確確定處治的準確長度，填挖值小于正負5㎜的點，因為填筑或挖除厚度過小，一般不予考慮，長度的選擇不是憑空想象出來的，而是通過實際高程計算和設(shè)計值比較得出的。這類沉陷處治的技術(shù)要點就是合理確定其長度，如果短了，原來的大沉陷就會變成小沉陷，也就是我們通常說的沉陷處治不徹底、不完整。如果路段選擇長了，原來好的路也就破壞了，浪費材料和其它消耗，造成不必要的經(jīng)濟損失。當處治路段有超高時，還應(yīng)當根據(jù)橫坡度來復(fù)核各點的高程，不合適的點要做出相應(yīng)的調(diào)整，把各點的高程都恢復(fù)到原有的設(shè)計高程。在有豎曲線路段處治時，客觀上無法確定原設(shè)計豎曲線的起點、終點和半徑。豎曲線的設(shè)計和應(yīng)用能夠大量節(jié)省筑路材料和降低工程消耗，有效避免大開挖和大填筑，具有重要的工程用途。這類沉陷處治難度較大，段落選擇不合適會影響行車的舒適度，大致確定其起點，測量后手工繪制實際縱坡線，并經(jīng)現(xiàn)場勘驗大致確定豎曲線的最高點或最低點，和繪制的縱坡線比對，確定最高點或最低點的樁號，根據(jù)現(xiàn)場實際和測設(shè)經(jīng)驗考慮選用豎曲線半徑，同時考慮行車速度，豎曲線最好選用大半徑，為了有利行車，豎曲線長度不宜過短。豎曲線通常為拋物線，目前多采用圓形豎曲線，綜合考慮各方面因素后，確定豎曲線半徑，并進行各項要素計算，根據(jù)起點和終點的實際高程計算出各點的曲線設(shè)計高程，再根據(jù)計算出的上下坡直坡坡度計算出各點的填挖值，要注意是凸形豎曲線還是凹形豎曲線，掛線鋪筑前，檢查一下線型是否平順、圓滑。線型有明顯轉(zhuǎn)折或變化的測點應(yīng)當重新測量計算，直至整條線型都是圓滑順暢的為止，以確定的填挖值指導(dǎo)銑刨機準確銑刨，銑刨完畢，鋪筑新的路面時，要將原路面清掃干凈，并均勻灑布粘層油，掛線時要將整條線都提高10-20㎝，防止在鋪筑修整縱邊時人為破壞路面的鋪筑高程，ATB-30找平層的最小鋪筑厚度應(yīng)保證6㎝，并且鋪筑寬度要比AC16寬出20-30㎝，保證縱向接縫的壓實度，AC16的鋪筑厚度應(yīng)保證5㎝，細料不可過厚，細料抗車轍能力差，AC16面層過厚，通車不久就會產(chǎn)生車轍。施工時采取半幅通行半幅施工的方法，鋪筑后半幅時要將前半幅縱向接縫銑刨20㎝左右，將軟弱的接縫部分挖除，否則通車后，我們會發(fā)現(xiàn)沉陷處治段會有一條縱向凹槽，雨天過后特別明顯，這就是弱接縫引起的。由于是小段施工，鋪筑時尤其要注意混合料的離析，注重提高壓實度，控制好碾壓時間、順序和遍數(shù)。鋪筑好以后，不能急于通車，要等溫度降下來以后才能通車。

　　2.2構(gòu)造物與路連接部分沉陷的處治方法

　　2.2.1橋頭沉陷和隧道進出口沉陷處治

　　這類沉陷的顯著特點是一端高程已經(jīng)確定不能改變，只能是根據(jù)現(xiàn)有高程來調(diào)整，就是固定端的高程不合適，在實際施工中，不可能將整個構(gòu)筑物的實際高程提高或降低。在確定無豎曲線的情況下，以已知高程點為起點，向沉陷部分順延，長度選擇應(yīng)當盡量偏大，否則也會出現(xiàn)沉陷處治不徹底的問題，長度選擇過短，車輛通過后，還是會有跳躍感，但長度選擇也不宜過長，以免造成不必要的浪費。長度選擇好以后，在路面上標出各點位置，還是要用左中右三條縱坡線來控制高程，測量開始前應(yīng)當選擇一個堅硬固定的水準點，便于高程的復(fù)核與控制，逐點觀測高程，計算出各點的填挖值，根據(jù)填挖值確定銑刨段落，用同樣的方法進行鋪筑，注意填筑厚度大于10㎝時，要分層鋪筑，下面層使用ATB-30瀝青穩(wěn)定碎石，不能使用細料作為找平層。

　　2.2.2涵背兩側(cè)下沉跳車處治

　　這類沉陷多是涵背回填不實和碾壓不到位造成的下沉，車輛行駛在這樣的路面上會發(fā)生連續(xù)跳車和豎向跳躍，給行車安全帶來嚴重的威脅，其突出特點是涵背兩側(cè)下沉，而涵洞本身并未發(fā)生下沉，處治這類沉陷時，以涵頂中部為中心，向兩側(cè)延伸選取處治段落，要注意涵頂路面高程應(yīng)當恢復(fù)到原有高程，并且保證鋪筑厚度不小于設(shè)計值15㎝，涵洞頂部路面厚度不足時，在行車振動荷載作用下，涵洞蓋板容易損壞，影響涵洞的安全使用。涵背兩側(cè)下沉較大的部位應(yīng)當使用瀝青碎石找平，接縫應(yīng)當飽滿密實，現(xiàn)場分析沉陷原因，如果是涵底或邊溝積水要及時處理，防止二次沉陷的發(fā)生。

　　2.3軟基路段沉陷處治

　　軟土地區(qū)筑路要及時采取有效的加固措施，可以采取反壓護坡、在路基坡腳設(shè)置鋼筋混凝土樁等縱向構(gòu)筑物，限制軟基側(cè)向位移，同時還可采取人工路基的方法，在路基中加入各種加固材料制成復(fù)合路基。還有排水固結(jié)法，旋噴樁，深層攪拌法、強夯及電滲法等。尤其值得推廣和應(yīng)用的是旋噴樁，在今年我們巉柳路XK1822+300處就是利用這種先進的方法來加固路基，實踐表明，它以水泥這種高強材料作為加固料，通過特制的施工機械，用壓縮空氣將水泥漿液呈霧狀噴入土中，使?jié){液與原軟土攪拌形成水泥和粘土混合的樁體，它的強度大，水穩(wěn)性好，可大大提高路基的承載力，減少沉降量和增強路基的穩(wěn)定性。

　　3、施工體會和認識

　　3.1加強防排水設(shè)施的檢查和完善

　　從各條高速公路發(fā)生的沉陷來分析，防排水設(shè)施的損壞或不完善是導(dǎo)致路面沉陷的主要外因，例如：機場高速尹中段SK11+400沉陷連續(xù)發(fā)生，已經(jīng)累計處理過兩次，現(xiàn)在還在下沉，其根本原因就是涵洞伸縮縫破壞，水不斷地鉆入路基，再加上涵洞出口無排水設(shè)施，水直接侵蝕路基造成的。路面沉陷嚴重影響高速公路行車的安全性和舒適性，要從根本上消除這種病害，必須從預(yù)防性養(yǎng)護入手，加大防排水設(shè)施隱患排查力度，注重日常養(yǎng)護的及時性和時效性，發(fā)現(xiàn)隱患，迅速制定相應(yīng)的解決方案，及時解決問題，防微杜漸。其次，要在工作中學(xué)會思考，究竟是什么原因造成的路基沉陷，針對不同外因采取不同的處治措施。真正做到標本兼治，從根源上解決問題，積極研究和探索水毀防治的先進方法。切實落實巡查制度和責(zé)任，解決沉陷發(fā)生的主要外因和根本原因。

　　3.2注重施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制

　　施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制決定新鋪筑路面質(zhì)量的關(guān)鍵因素，在開始攤鋪前，必須提前加熱熨平板同時用熨平板加熱冷接縫，在接縫垂直面涂刷粘層油，保證冷熱料良好的粘接，使用攤鋪機自動找平裝置，攤鋪機連續(xù)勻速行走，控制攤鋪速度在2-3m/min，盡量一次鋪筑完成，中間不要停頓，鋼輪壓路機要緊跟慢壓，停車線相互錯開，膠輪碾壓時盡量涂抹植物油，防止表面細顆粒碾壓時被剝離，同時防止路面過快降溫，千萬不可灑水給新筑路面降溫。避免混合料在倒料和攤鋪過程中的離析，鋪筑時經(jīng)常性檢測混合料溫度，當混合料溫度過高或過低時，應(yīng)當廢棄，不可使用。保證處治一處，成功一處，堅決杜絕前修后壞的現(xiàn)象發(fā)生。

　　3.3注重路基的加固和處理

　　我們現(xiàn)在沉陷處治的主要方法都是在處治路面，將路面高程恢復(fù)到原設(shè)計高度，雖然這樣處治有處治周期短、工作效率高、基本不影響行車的優(yōu)點，但是路面材料浪費嚴重，本應(yīng)是使用水穩(wěn)料的地方，卻都在使用瀝青碎石來找平，增加了工程成本和造價，并且光靠路面找平，有時也很難從根本上阻止沉陷發(fā)生，有些沉陷路段每年都在鋪筑瀝青混合料，導(dǎo)致這些路段瀝青混合料厚度達到30-90㎝不等，重復(fù)的混合料鋪筑加劇了養(yǎng)護資金的重復(fù)投入，我覺得處治這類連續(xù)發(fā)生沉陷的路段時，應(yīng)當從處治路基著手，盡量采用加固路基，或用其它先進的方法和設(shè)備加密路基土顆粒，以提高路基的承載力和強度為重點，從根本上預(yù)防和杜絕沉陷的發(fā)生。

　　3.4高度重視“四新”技術(shù)的應(yīng)用

　　沉陷防治還必須依靠科技，大膽創(chuàng)新，積極正確使用新材料、運用新工藝，在已經(jīng)取得旋噴樁加固路基實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，積極學(xué)習(xí)和借鑒國內(nèi)外處治路基下沉的先進方法和經(jīng)驗，結(jié)合黃土地區(qū)的實際，注重路基承載力、強度和穩(wěn)定性的提高。在今后處治這樣的病害時，能大膽使用新材料、新工藝，增強公路養(yǎng)護的科學(xué)化、專業(yè)化和機械化，用知識武裝頭腦，用知識指導(dǎo)實踐，從根本上提高養(yǎng)護工作的水平和效率。

　　參考文獻：

　　[1]《土力學(xué)及路基》.西南交通大學(xué)梁鐘琪主編.中國鐵道出版社.2002.10.

　　[2]《公路養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范.人民交通出版社.2009.12.

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