路基沉降事故處治

1、路基沉降事故處治摘 要：本案例分析橋頭構(gòu)筑物變形和高填土路基裂縫沉陷破壞，采取綜合處治措施達(dá)到穩(wěn)定效果，并從中吸取教益。關(guān)鍵詞：沉陷破壞 綜合處治1、背景農(nóng)奔公路孟津河橋北端，臺(tái)背填土高度5-6m，路面及邊坡出現(xiàn)沉降凹陷和開裂。路面上出現(xiàn)3條裂縫；東側(cè)一條沿取土坑邊線外4-5m，從位于路肩內(nèi)側(cè)2m，斜裂到路肩上，長約30m，最寬處4cm，兩側(cè)兩條縫也均位于路面范圍內(nèi)，靠近路中心的一條長約40m，最寬處約有6cm，裂縫伴有錯(cuò)臺(tái)和路拱扁肩現(xiàn)象。同時(shí)橋臺(tái)臺(tái)背側(cè)墻外傾，橋臺(tái)錐坡下沉，坡面漿砌片石嚴(yán)重開裂，坡腳矮墻受推擠外傾。本工程2004年年底施工完成，歷經(jīng)一個(gè)冬天，施工單位已在早期出現(xiàn)的裂縫處作灌漿

2、處理，防止雨水進(jìn)入，但收效甚微。2、破壞成因2.1 排除滑坡：根據(jù)事后補(bǔ)足的鉆探資料和現(xiàn)狀地形分析，可排除路面開裂為邊坡滑移所致，其理由有： 鉆探查明：僅有一條斜穿道路的暗塘，寬度3-10m，淤泥厚2.1-3.2m，其底面平坦，下為粘土層。取土坑內(nèi)有淤泥厚3.5m，下為粘土層。路基填土伸入取土坑內(nèi)2-3m，填土?xí)r坑底沉積的淤泥未清除，其余路基范圍內(nèi)的地基土質(zhì)，除地面0.6-1m的雜填土外，下臥層為粘土硬塑，厚2.5-5.6m，曾為建路時(shí)的取土選擇地段。 淤泥層僅限于暗塘和取土坑內(nèi)有，而下陷破壞路段尚包括無淤泥的好土層(粘土硬塑層)長度占3/4。 有淤泥層處填土最高達(dá)6.1m，一般地段填土不高。

3、歷經(jīng)4個(gè)多月的填土工期，又經(jīng)過一個(gè)冬天，已消除了部分沉降，路面破壞主要受瞬間沉降變形影響，工后沉降空間小。因此：不采用抗滑擋土墻，因施工開挖清理剪出口周圍的淤泥時(shí)，勢必引起沉降體帶來滑移，可能誘發(fā)滑坡。富陽大橋滑坡已有先例。不采用抗滑樁：雖然抗滑樁可以切斷其滑動(dòng)面，施工簡單，不會(huì)對(duì)現(xiàn)有滑動(dòng)體各種地面以下設(shè)施帶來大的攪動(dòng)，但抗滑樁對(duì)于淤泥質(zhì)亞粘土層厚較大，含水量大，高壓縮性，塑性指數(shù)高的地段，由于地基承載力不足，易引起邊坡失穩(wěn)。2.2 路基沉降破壞因素： 誘發(fā)性：路基范圍內(nèi)老河道及取土坑內(nèi)未清除淤泥的固結(jié)沉降，誘發(fā)路基沉降破壞，路面受張拉開裂。 自身抵抗力差：路基填土材料不滿足設(shè)計(jì)要求，根據(jù)鉆探

4、報(bào)告顯示：路基填土中，灰土含灰量及灰土層厚度均不滿足設(shè)計(jì)要求，路基填土壓實(shí)度不足，使得路基自身抵抗力弱，致使路基未形成一定強(qiáng)度的整體，抗剪抗拉能力不足，產(chǎn)生土基沉降差，導(dǎo)致開裂。 排水不良：橋頭兩側(cè)各10m范圍內(nèi)道路邊坡未實(shí)施M7.5漿砌片石鋪砌，同時(shí)土路肩土質(zhì)非常松散，成為“好”的儲(chǔ)水體，橋面及路面上的雨水，均由土路肩下滲，加快了路基破壞速率。2.3 擋土墻變形因素： 臺(tái)帽拉裂：由于橋臺(tái)施工時(shí)，橋臺(tái)側(cè)墻與臺(tái)身未一次澆筑，使得臺(tái)身后墻形成施工通縫，同時(shí)由于施工時(shí)側(cè)墻與臺(tái)后擋墻之間的沉降縫漏設(shè)，臺(tái)后擋墻的沉降比橋臺(tái)大，不均勻沉降，對(duì)側(cè)墻產(chǎn)生一個(gè)沿道路方向的拉力，使臺(tái)身后墻施工縫加大，在橋面上兩側(cè)

5、臺(tái)帽背墻出現(xiàn)2-3cm的裂縫。 側(cè)墻外傾：由于臺(tái)后填土過快，密實(shí)度不足，側(cè)墻(擋墻)基礎(chǔ)在未達(dá)到一定強(qiáng)度就承受土壓力，使得側(cè)墻(擋墻)內(nèi)側(cè)承受過大的土壓力，沒有與臺(tái)身連成一體的側(cè)墻單獨(dú)抵抗土壓力能力較差，導(dǎo)致出現(xiàn)臺(tái)后側(cè)墻上端外傾現(xiàn)象。 錐坡下沉：錐坡的填土壓實(shí)度不足下沉，使得錐坡對(duì)側(cè)墻失去保護(hù)作用。3、處治方法剛通車的道路顧及社會(huì)影響，未接受橋頭路段翻挖重修徹底解決的方案，但也不局限于裂縫灌漿路面借平，施工單位已經(jīng)做過的日常維修的過渡方案，因收效不大，也不適于本工程交通量大、填土高，行車安全受控地段。采取的綜合處治方案如下：3.1 路面修補(bǔ)：路面裂縫下沉處采用水泥漿壓漿工藝填補(bǔ)裂縫，瀝青路面上

6、采用瀝青灌漿，裂縫錯(cuò)臺(tái)，及路拱偏肩大面積補(bǔ)修養(yǎng)護(hù)。3.2 邊坡整治：清除邊坡上所有松散土層至道路路基，并挖成h×b為50cm×75cm的臺(tái)階，內(nèi)傾3%，然后逐層采用好土搭接邊坡并壓實(shí)。要求補(bǔ)足土路肩寬度1.5m，壓實(shí)度不小于87%。土路肩上采用乳化瀝青硬化。臺(tái)后30m范圍內(nèi)實(shí)施M7.5漿砌片石鋪砌護(hù)坡。3.3 暗塘和取土坑范圍、路基坡腳加固：考慮到淤泥層厚度2.1-3.5m，且經(jīng)過四個(gè)月左右的沉降，固結(jié)完成約30-40%，建議在其坡腳線兩側(cè)各采用3排水泥攪拌樁，成梅花狀布置，樁入好土不少于1m，截樁位置控制在邊坡坡面下0.5m左右，起到對(duì)淤泥的固化作用，水泥攪拌樁與淤泥反應(yīng)

7、硬化后，能有效減少工后沉降和防止基底淤泥外移。3.4 擋墻整修：側(cè)墻(擋墻)整修，廢除現(xiàn)狀的錐坡，重新按設(shè)計(jì)要求實(shí)施，要求錐坡采用6%灰土分層(15cm一層)壓實(shí)，壓實(shí)度不得小于90%。3.5 綜合處治的施工程序：路面裂縫處灌漿防雨水滲入，清除松散的邊坡土，間隔打樁以免加劇沉降體的活動(dòng)。先沖抓鉆挖孔以清除原有留在地下的塊石，再鉆孔，以上全部完成后再清除坡腳淤泥，拋入塊石嵌樁，后砌護(hù)坡把樁包于其內(nèi)，形成一整體。大面積路拱修整瀝青罩面。4、經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)4.1 要勘探到位再到設(shè)計(jì)到位： 水文地質(zhì)資料：橋頭路段，水文地質(zhì)復(fù)雜，設(shè)計(jì)須有水文地質(zhì)資料為依據(jù)：否則可能丟失簡單經(jīng)濟(jì)有效的處理方法(或作出處理方案比

8、較)：如清除淤泥，塊石擠淤，換填灰土等措施，造成不必要的損失如本例所致。 抗震設(shè)防驗(yàn)算：對(duì)高填方路基邊坡，地震時(shí)可能產(chǎn)生大規(guī)模的滑坡，而對(duì)軟土層或可液化土層上的道路穩(wěn)定性，均須有地質(zhì)資料，通過抗震設(shè)防的驗(yàn)算。 控制沉降量：橋頭高填方路基，須要控制工后沉降量如城市主要道路、一級(jí)以上的公路、工后總沉降量不得大于10cm等要求，必要時(shí)需根據(jù)土質(zhì)情況采取控制沉降的有效措施。 以便有關(guān)方承擔(dān)此事故而產(chǎn)生的技術(shù)經(jīng)濟(jì)責(zé)任的依據(jù)。4.2 要深化橋頭路基設(shè)計(jì)例如：取土坑雖設(shè)在好土地段，一旦坑內(nèi)積聚了淤泥未清底引起的路基沉降，路面破壞量不亞于河塘地段，故取土坑無異于河塘設(shè)計(jì)要求，該處理的要處理，該有擋土墻的不可無。 保護(hù)性路肩要設(shè)計(jì)到位,施工要壓實(shí) 橋與橋頭路基搭接設(shè)計(jì)，包括填土處理、填土速率、橋臺(tái)側(cè)墻與臺(tái)身整體澆筑，伸縮縫預(yù)留等要細(xì)化。4.3 橋頭路基施工，先填土預(yù)壓后砌墻的經(jīng)驗(yàn)值得借鑒：橋頭填土預(yù)壓，對(duì)于軟弱地基高填土路段，在設(shè)計(jì)施工中一般宜先堆土，隨后開挖參建結(jié)構(gòu)物。目的是減少工后沉降差，根