路基灌水加速自然沉降施工

随着我国公路交通建设的蓬勃发展，公路工程质量也日益被重视起来，公路路基是承受汽车荷载及路面受力的基础，其施工质量好坏，关系到整个公路使用寿命。特别是在高等级公路的建设方面，路基填土高度非常高的情况下，路基施工质量的优劣，直接影响高等级公路使用和效益。
在路基施工完成后，路基一般都会有一定的自然沉降（填石路基不明显），考虑路基自然沉降的因素，为了保证工程质量，通常在完成路基后停止施工3～ 12个月以稳定路基，虽然有一定效果，但影响了进度和提前工期效益，而且并不一定完全完成自然沉降。况且沉降会延续数年，只是沉降量较小而已。为了减少路基自然沉降对工程质量的影响，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，压实度检测是以实测容重实验室内击实试验最大干容重对比而言。一方面，最大干容重是实验室内数据，另一方面规范规定压实要求并不是完全100%，有一定的剩余偏差，所以路基按规范和验收标准检查合格后，必然会有沉降，况且就是完全符合最大干容量即压实度100%，在地下水及地上水的共同作用下，随着时间推移，也必然会有自然沉降。而路基路面（路床）弯沉指标只是检测反映路基的强度情况，平整度、标高、宽度、偏位等指标反映路基外观及形状的检测指标。
考虑到路基如果自然沉降整体下降，且下沉数据一致的话，则并不会影响路面使用。事实上经过多数公路（包括高速公路）观察测量并非如此，下沉量是不一致的，这就会影响路面使用质量，引起路面平整度、标高指标变化，而且甚至会引起路面开裂网裂等病害。
施工方案与工艺
路基完成一段或某个高度后，在路基顶面（或路床顶）路肩上封土埂，相当于先进行培路肩（路床顶）然后灌水的施工方法。施工中应注意以下几点：
1、路肩上封土埂宽度可为路肩宽度，厚度考虑路面横坡，宜在20cm～ 50cm之间。
2、路基长度上横向要每隔5～10m打一横隔土坝（最后清理施工路面基 层）。
3、考虑路基宽度较大时纵向打一土坝形成方格网状。
4、在土坝方格上灌水时，防止冲刷路基。
5、灌水时间控制15～90天为宜（保证工期效益），并且保证始终有水状态，然后放水凉干。待路基顶面 0～30cm含水量接近最佳含水量时进行修正，再次上压路机充分压实并再次检测验收。
6、为了保证灌水彻底渗透形成水压，可在路基每层施工时开挖长10～ 25m宽5～10m的方格沟槽，沟槽内灌砂压实，并且上层下层形成犬牙交错状态，直至路床顶。这样路床顶灌水时，保证了利用水渗透作用下使整个路基全部渗透，加速自然沉降，沟槽厚度为该层填土厚度，宽度宜为20～50cm.另外沟槽延伸路基外侧时，注意在外侧形成喇叭口，且口内撒砂，防止灌水时冲刷路基边坡。
试验段比较
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，我们作了试验段。该路设计标准为平原区二级公路，路基填土高度120cm，试验段共分为6段，第一段与第二段开挖沟槽灌砂并在整个路基顶面灌水15天，第三段与第四段未做沟槽直接完成路基后顶面放水，灌水时间为15天和30天，放水晾干，第五段与第六段为正常施工段，检测指标对比如右表：
费用与工期比较：
1、第一段采取开挖沟槽施工，路基填土高度120cm，分4层填筑，沟槽宽度按30cm施工开挖，由于路基设计宽度15m，故考虑7.5m*20m设置沟糟（每个实验段长度均为300M长）。该段费用：人工费1392元，中砂13860元，土方（土埂）3168元，抽水台班4500元，共计费用19752元。第二段因采取7.5*10m设置沟槽，费用为25820元，比第一段多些。第三段灌水时间15天费用仅为6610 元。第四段由于时间延长为30天故费用为9225元。第五段与第六段正常施工，费用不变。
2、第一段灌水时间为15天，开挖沟槽共计2.5天，放水时间3天共计影响工期20.5天时间；第二段共计影响21.5天时间；第三段灌水时为15天，放水时间为3.5，共计影响18.5天时间；第四段灌水时为30天，放水时间为4天，共计影响34天时间；第五及第六段不影响工期。
从以上两项目标综合来看，第一段与第二段开挖沟槽，影响工期相近，第二段所花费用较多，且效果不太明显；第三段与第四段比较，第四段效果比较明显，当然第四段影响工期较长。第一、二段与第三、四段比较，前段费用较多，效果有一定作用，但从经济考虑按后段施工为宜。
结语
在路基施工中采用灌水自然沉降方法，会收到一些明显效果，经过试验段与正常相比较，在竣工后立即检测多项指标，并且一年后对原段进行了检测，证明效果比正常段施工大有改观，自然沉降几乎没有（设置了沉降观测点即纵段高程）。对以上方案选择，要根据工程特点，土质情况以及要求工期的影响综合考虑采用之。