摘要：本文根據參加多條高速公路施工中的經(jīng)驗，結合當前的先進(jìn)理論，討論和分析了道路常見(jiàn)通病之一的“三背”沉陷問(wèn)題，論述了“三背”沉陷形成的原因、危害以及從設計、施工、監理等方面采取的質(zhì)量控制措施，對正在建設中的沿江高速公路具有一定的參考價(jià)值。

　　關(guān)鍵詞：三背；填筑；質(zhì)量控制

　　1、引言

　　隨著(zhù)我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，道路等級不斷提高，特別是近年來(lái)高等級公路投入很大，發(fā)展迅速。但是，從已交付使用的高等級公路特別是高速公路來(lái)看，存在不少問(wèn)題，其中較為普遍的是：在臺背或其它構造物處產(chǎn)生跳車(chē)現象。且這種現象在一些軟基路堤或高路堤中更為嚴重，這不僅影響行車(chē)速度、舒適性，甚至導致交通事故，還容易使“三背”部位的路面結構遭到破壞。因此，如何做好“三背”填筑施工的質(zhì)量控制，已越來(lái)越多受到公路質(zhì)量部門(mén)與社會(huì )各界的關(guān)注。

　　“三背”主要指橋涵臺背、擋墻背、路基范圍內的結構物臺背。大家肯定注意到公路跳車(chē)現象往往多發(fā)生在這幾個(gè)部位，根本原因就是“三背”位置的填筑質(zhì)量控制不好，導致其沉降超過(guò)一定的限度造成。因此，“三背”位置的沉降控制做好了，跳車(chē)問(wèn)題也就斬草除根了。而如何解決公路跳車(chē)的上部結構設計、施工問(wèn)題，已有許多專(zhuān)家學(xué)者在公路方面的雜志上做過(guò)不少精深、權威的論述，這里不在贅述。本文將重點(diǎn)介紹如何控制“三背”填筑施工質(zhì)量來(lái)解決“三背”沉陷問(wèn)題，供同行參考。

　　2、“三背”沉降的規律及危害

　　2.1“三背”不均勻沉降產(chǎn)生的范圍主要有以下規律：

　　2.1.1其產(chǎn)生的范圍與涵臺背填土高度有關(guān)，一般在后臺5米左右范圍內，對于大、中橋而言，往往在10米或更大的范圍內；

　　2.1.2時(shí)間方面，一般在通車(chē)后2~3年內產(chǎn)生；

　　2.1.3不均勻沉降的發(fā)展有一定的時(shí)間過(guò)程，受多方面因素影響，很難把握重新加鋪路面的時(shí)間。

　　2.2“三背”沉陷的危害主要有：一方面對橋涵、構造物的工作狀況和使用品質(zhì)產(chǎn)生不利的影響，導致養護費用增加，并降低了公路使用性能；另一方面將增加行車(chē)的風(fēng)險，降低通行能力，甚至造成交通事故，影響車(chē)速；此外由于車(chē)輛頻繁在“三背”位置加速減速，必然增加車(chē)輛能耗和廢氣的排放，這一點(diǎn)在城市中尤其應予以重視。

　　3、“三背”不均勻沉降形成原因和構成分析

　　3.1構筑物剛度差異

　　構筑物剛度不同是形成差異沉降的基本原因。路基屬于柔性結構，它在施工過(guò)程中和使用后會(huì )不斷發(fā)生變形和產(chǎn)生較大沉陷。橋涵屬整體剛度結構，基本上認為是不可壓縮的。

　　3.2地基、地質(zhì)情況的差異

　　橋涵設計時(shí)對地基的地質(zhì)研究比較仔細，往往是將橋涵基礎置于承載力較高的土層上，沉降量比較小，而路基設計對地基、地質(zhì)情況是參考橋涵的地質(zhì)柱狀圖推斷的，往往有差異。加之碰到軟土地基處理更難以徹底。

　　3.3臺背填料壓實(shí)質(zhì)量問(wèn)題引起的不均勻沉降

　　眾所周知，施工質(zhì)量問(wèn)題在“三背”位置更為嚴重。主要原因是“三背”填筑一般在構筑物完工后進(jìn)行，作業(yè)面小，缺少有效的壓實(shí)施工機具，施工困難、繁瑣，填方體的材料、長(cháng)度、層厚和壓實(shí)度難以達到設計和規范要求。

　　4、“三背”填筑施工的質(zhì)量控制

　　考慮到“三背”沉陷是多種因素和條件形成的，所以對它的防治應從設計、施工、監理等方面綜合考慮，提出相應措施。

　　4.1填筑基底的控制

　　俗話(huà)說(shuō)：治病須治根，堵水要截源。要避免由于地基情況引起的“三背”不均勻沉降，首先要從地基處理著(zhù)手。

　　4.1.1基底清淤必須徹底，嚴禁有雜物、浮土、腐殖土等存在。

　　4.1.2基底范圍內由于地表水或地下水影響其穩定時(shí)，應在基底頂面或其它適當位置設置必要的排水設施（如橫向排水溝或盲溝），或換填不易風(fēng)化的片石、塊石、砂礫等透水性材料，嚴禁積水浸泡基底。

　　4.1.3基底土必須密實(shí)，若基底為耕地或土質(zhì)松散時(shí)，應在填筑前進(jìn)行壓實(shí)，壓實(shí)度一般不得低于90%.

　　4.1.4水田、湖塘等地段的基底應視具體情況采取排水、清淤、晾曬、換填、摻灰及其它的土加固措施進(jìn)行處理。對軟土、濕陷性黃土、多年凍土等適用于各自特點(diǎn)的特殊地基處理方法治理，如換土、強夯、固結、輕質(zhì)路堤和粉噴等方法以改善地基，提高承載力，減少工后沉降。

　　4.1.5對軟土地基，由于現行地基處理方法一般未考慮臺背的過(guò)渡，往往構筑物的處理與路基處理是分開(kāi)的，從而導致沉降的無(wú)法避免。建議：在有基底處理時(shí)，適當加大涵臺背基礎處理的范圍，適當將處理措施變化的位置往填土路基內部放，最好有大于5米的距離。

　　4.1.6做好橋頭涵背路基的排水工作，避免路基水流對基底的浸泡和沖刷。

　　4.2“三背”填筑材料的控制

　　“三背”填筑材料質(zhì)量的優(yōu)劣是沉陷發(fā)生大小的內因。在施工中要嚴格控制：對于非片石或非砂礫石的回填材料，要求用料粒徑為5-10cm的勻細材料，填筑過(guò)程按每15-20cm的內分層填筑壓實(shí)；對于片石回填材料，選料應為堅硬不易風(fēng)化的材料，要采用人工手擺片石，使片石之間互相嵌補，大片石盡量貼近層底并大面向下，片石間縫隙和孔洞應用石屑和砂性填料填充，可每隔一米左右采用水力充填砂礫石的方法填充材料，而后碾壓或強夯。手擺片石嚴禁拋填施工；對于砂礫石填料，一要對材料的粒徑級配嚴格要求，二是要對材料的質(zhì)量進(jìn)行控制，嚴禁含泥多的材料進(jìn)場(chǎng)，夯實(shí)時(shí)以機械碾壓配合灌水法綜合實(shí)施。在條件允許情況下，盡可能選擇透水性好、易壓實(shí)、固結完成快、后期壓縮變形小的砂性土和砂礫土，也可使用改善土、加固土、碎石土和輕質(zhì)填料等。

　　在高填方的拱涵及涵洞與側墻相接部位，應盡量使用內摩擦角大的填料進(jìn)行填筑，而且施工時(shí)應注意填料土壓的平衡，也可使用改善土、加固土、碎石土和輕質(zhì)填料等。

　　在高填方的拱涵及涵洞與側墻相接部位，應盡量使用內摩擦角大的填料進(jìn)行填筑，而且施工時(shí)應注意填料土壓的平衡，盡量減少回填土的單向推力，不得發(fā)生偏壓，以免造成工程事故。這對于管涵、輕型橋臺等尤為重要。

　　總之，不同的填筑材料各自特性是不同的，填筑時(shí)要正確選擇、因地制宜、就地取材，保證填筑質(zhì)量。

　　4.3“三背”填筑范圍的控制“三背”填筑的范圍直接影響“三背”填料剛度和變形的平穩過(guò)渡，范圍太長(cháng)，成本增加；范圍太短，達不到過(guò)渡要求。因此如何在滿(mǎn)足過(guò)渡區技術(shù)要求下為縮短“三背”回填范圍、節約成本，筆者認為應從三方面進(jìn)行控制；第一要有足夠的長(cháng)度實(shí)現過(guò)渡段的技術(shù)要求；第二要從施工作業(yè)的方便、壓路機的壓實(shí)寬度進(jìn)行控制；第三要控制好“三背”填土與已填路堤的良好結合所需長(cháng)度。筆者根據多年實(shí)踐摸索，提出可以參考的經(jīng)濟尺寸如下：填料要求級配得當，沿縱向的填筑長(cháng)度在基底處不少于2米（便于壓路機碾壓），以2米為基準，對于“三背”填土與路基原狀土相接處采用1：1的坡度相接，對于路基土為回填土部分采用1：1.5坡相接。為確保良好結合，宜采用挖臺階形式與路堤相接，每級臺階高度宜不大于60cm為宜。

　　4.4“三背”填筑厚度的控制填筑厚度與壓實(shí)機具有關(guān)，一般采用不同的壓實(shí)厚度，用12-15t三輪壓路機碾壓時(shí)，每層壓實(shí)厚度不宜超過(guò)15cm；用18-20t三輪壓路機碾壓時(shí)，每層壓實(shí)厚度不宜超過(guò)20cm.當“三背”路基壓實(shí)作業(yè)面狹小，作業(yè)空間受到限制時(shí)，為了保證不損壞構筑物，大型機械不能使用，必須選擇小型振動(dòng)壓路機和振動(dòng)夯實(shí)機相結合進(jìn)行壓實(shí)，壓實(shí)厚不宜超過(guò)15cm，層層壓實(shí)。

　　4.5“三背”填筑壓實(shí)的控制“三背”填料的壓實(shí)質(zhì)量是影響“三背”沉陷的一個(gè)重要因素。由于受排洪或通車(chē)凈高的影響，“三背”路基填方比較高，工程量相當大，但是施工工作面狹窄，大型填筑和壓路機械難以展開(kāi)，因而能否控制好三背填料的壓實(shí)是道路施工中的難點(diǎn)。

　　施工過(guò)程中盡可能擴大施工場(chǎng)地，以便發(fā)揮大型填方壓實(shí)機械的使用，認真施工，給予充分壓實(shí)。受場(chǎng)地限制時(shí)，大型壓實(shí)機械的使用，可采用橫向碾壓法，以能使壓路機盡量靠近臺背進(jìn)行碾壓。對于大型壓路機不能靠近臺背時(shí)，可采用以小型壓路機為主，蛙式打夯機、手扶振動(dòng)壓路機、沖擊夯為輔進(jìn)行碾壓，確保不留死角區。

　　4.6“三背”路基排水的控制排水措施對填方的穩定極為重要，特別是靠近構筑物背后的填料，在施工中及施工后易積水下陷，因此，三背填筑路基應比區間路基更加注重排水設計，施工時(shí)應保證施工中的排水坡度，設置必要的地下排水設施。

　　一種較成功的做法是對基底做必要的處理后，填筑橫坡為3%~4%的壓實(shí)粘土土拱，在土拱上挖一條成雙向坡的地溝，地溝尺寸一般可采用（40-60）cm×（30-50）cm，然后在臺背后全范圍內滿(mǎn)鋪一層隔水材料，例如油氈或尼龍薄膜材料，再在地溝四周鋪設有小孔的硬塑料管，管徑一般不小于10cm，小孔孔徑為5mm，布成梅花形，間距10cm，然后在塑料四周填筑透水性材料，直到路基頂面。若采用盲溝時(shí)，則取消其中的塑料管，而用大粒徑的碎石填筑地溝，并用土工布包裹盲溝的出口。

　　4.7強化施工質(zhì)量管理，提高“三背”填筑路堤施工質(zhì)量“三背”回填施工管理是確保“三背”填筑施工質(zhì)量的關(guān)鍵，“三背”填筑施工在管理上必須做到“四專(zhuān)”，即成立專(zhuān)業(yè)施工隊伍，采用專(zhuān)業(yè)機械設備，使用經(jīng)監理批準的專(zhuān)門(mén)材料，安排專(zhuān)門(mén)的質(zhì)量責任人與試驗檢測人員進(jìn)行施工和質(zhì)量控制。

　　“三背”回填施工管理還要制訂詳細的操作性強的施工組織計劃、施工工藝技術(shù)指導書(shū)、施工技術(shù)規范、施工質(zhì)量控制標準和程序，建立施工質(zhì)量檔案卡，簽訂施工質(zhì)量責任狀等。施工單位技術(shù)負責人要親自抓。

　　在大規�；靥钍┕で�，施工單位應選擇在后期施工中要使用的機具，在臺背進(jìn)行回填土壓實(shí)試驗。通過(guò)試驗，確定回填施工的填料類(lèi)型、壓實(shí)厚度、壓實(shí)遍數等施工參數，根據試驗結果，編寫(xiě)總結報告報監理單位審批和存查。施工單位在回填土施工中欲改變施工機具和施工方法時(shí)，應重新進(jìn)行碾壓試驗。

　　回填過(guò)程中施工單位要嚴格堅持自檢制度，堅持行之有效的分工序檢查驗收，對“三背”回填進(jìn)行分層驗收，每道工序、每個(gè)環(huán)節必須經(jīng)監理工程師嚴格檢查驗收后，才能進(jìn)行下道工序施工，并隨時(shí)接受上級各部門(mén)的不定期檢查，時(shí)時(shí)把質(zhì)量放在首位，把質(zhì)量隱患消滅于萌芽狀態(tài)。

　　4.8加大監管力度，駐地監理嚴把施工質(zhì)量關(guān)作為監理單位，“三背”回填施工前應制訂施工監理實(shí)施細則，明確技術(shù)規范和監理程序，做到“三背”填筑施工處于全過(guò)程、全方位的受控狀態(tài)。

　　要不斷強化參加工程建設各單位的質(zhì)量意識，從施工和監理的角度出發(fā)，包括在填料選擇、材料檢測、填筑、碾壓及層厚控制、壓實(shí)機具選擇、碾壓程序、最佳密實(shí)和最佳含水量控制等方面，建立一整套行之有效的質(zhì)量控制程序和管理辦法，并在填筑碾壓時(shí)要注意橋、涵結構物的安全。監理要有強有力的管理手段，決不能心慈手軟，應寧左勿右，不合格的填筑堅決返工，并不予計量支付，對違反操作規程不按要求施工的，發(fā)現一次嚴懲一次。

　　5、結束語(yǔ)

　　提出三背回填施工的技術(shù)要求并不困難，絕大多數施工單位也明白“三背”回填施工的難點(diǎn)以及解決質(zhì)量問(wèn)題的方法。“三背”回填施工場(chǎng)地小，施工難度相應增大，其中，解決這一問(wèn)題的最關(guān)鍵的因素是施工單位加強質(zhì)量意識，強化施工質(zhì)量管理，在施工中嚴格按規范、設計和有關(guān)文件施工。監理單位加大監管力度，對于不合格的回填工程及時(shí)發(fā)現和下令整改。

　　只要各方共同努力，分頭把關(guān)，按照行業(yè)規范標準，結合工程實(shí)際，嚴格履行各自職責，相信這一頑疾一定會(huì )得到很好的根治。

　　參考文獻：

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