摘  要：本案例分析橋頭構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到穩(wěn)定效果，并從中吸取教益。
關鍵詞：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，裂縫伴有錯臺和路拱扁肩現(xiàn)象。同時橋臺臺背側(cè)墻外傾，橋臺錐坡下沉，坡面漿砌片石嚴重開裂，坡腳矮墻受推擠外傾。
本工程2004年年底施工完成，歷經(jīng)一個冬天，施工單位已在早期出現(xiàn)的裂縫處作灌漿處理，防止雨水進入，但收效甚微。

2、破壞成因
2.1  排除滑坡：根據(jù)事后補足的鉆探資料和現(xiàn)狀地形分析，可排除路面開裂為邊坡滑移所致，其理由有：
①  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，填土時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，曾為建路時的取土選擇地段。
②  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。
③  有淤泥層處填土最高達6.1m，一般地段填土不高。
歷經(jīng)4個多月的填土工期，又經(jīng)過一個冬天，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，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面，施工簡單，不會對現(xiàn)有滑動體各種地面以下設施帶來大的攪動，但抗滑樁對于淤泥質(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：
①  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。
②  自身抵抗力差：路基填土材料不滿足設計要求，根據(jù)鉆探報告顯示：路基填土中，灰土含灰量及灰土層厚度均不滿足設計要求，路基填土壓實度不足，使得路基自身抵抗力弱，致使路基未形成一定強度的整體，抗剪抗拉能力不足，產(chǎn)生土基沉降差，導致開裂。
③  排水不良：橋頭兩側(cè)各10m范圍內(nèi)道路邊坡未實施M7.5漿砌片石鋪砌，同時土路肩土質(zhì)非常松散，成為“好”的儲水體，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：
①  臺帽拉裂：由于橋臺施工時，橋臺側(cè)墻與臺身未一次澆筑，使得臺身后墻形成施工通縫，同時由于施工時側(cè)墻與臺后擋墻之間的沉降縫漏設，臺后擋墻的沉降比橋臺大，不均勻沉降，對側(cè)墻產(chǎn)生一個沿道路方向的拉力，使臺身后墻施工縫加大，在橋面上兩側(cè)臺帽背墻出現(xiàn)2-3cm的裂縫。
②  側(cè)墻外傾：由于臺后填土過快，密實度不足，側(cè)墻(擋墻)基礎在未達到一定強度就承受土壓力，使得側(cè)墻(擋墻)內(nèi)側(cè)承受過大的土壓力，沒有與臺身連成一體的側(cè)墻單獨抵抗土壓力能力較差，導致出現(xiàn)臺后側(cè)墻上端外傾現(xiàn)象。
③  錐坡下沉：錐坡的填土壓實度不足下沉，使得錐坡對側(cè)墻失去保護作用。

3、處治方法
剛通車的道路顧及社會影響，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：路面裂縫下沉處采用水泥漿壓漿工藝填補裂縫，瀝青路面上采用瀝青灌漿，裂縫錯臺，及路拱偏肩大面積補修養(yǎng)護。
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的臺階，內(nèi)傾3%，然后逐層采用好土搭接邊坡并壓實。要求補足土路肩寬度1.5m，壓實度不小于87%。土路肩上采用乳化瀝青硬化。臺后30m范圍內(nèi)實施M7.5漿砌片石鋪砌護坡。
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，起到對淤泥的固化作用，水泥攪拌樁與淤泥反應硬化后，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，重新按設計要求實施，要求錐坡采用6%灰土分層(15cm一層)壓實，壓實度不得小于90%。
3.5  綜合處治的施工程序：①路面裂縫處灌漿防雨水滲入，清除松散的邊坡土，②間隔打樁以免加劇沉降體的活動。③先沖抓鉆挖孔以清除原有留在地下的塊石，再鉆孔，④以上全部完成后再清除坡腳淤泥，拋入塊石嵌樁，后砌護坡把樁包于其內(nèi)，形成一整體。⑤大面積路拱修整瀝青罩面。

4、經(jīng)驗教訓
4.1  要勘探到位再到設計到位：
①  水文地質(zhì)資料：橋頭路段，水文地質(zhì)復雜，設計須有水文地質(zhì)資料為依據(jù)：否則可能丟失簡單經(jīng)濟有效的處理方法(或作出處理方案比較)：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。
②  抗震設防驗算：對高填方路基邊坡，地震時可能產(chǎn)生大規(guī)模的滑坡，而對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，通過抗震設防的驗算。
③  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、一級以上的公路、工后總沉降量不得大于10cm等要求，必要時需根據(jù)土質(zhì)情況采取控制沉降的有效措施。
④  以便有關方承擔此事故而產(chǎn)生的技術經(jīng)濟責任的依據(jù)。
4.2  要深化橋頭路基設計
例如：①取土坑雖設在好土地段，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計要求，該處理的要處理，該有擋土墻的不可無。
② 保護性路肩要設計到位,施工要壓實
③  橋與橋頭路基搭接設計，包括填土處理、填土速率、橋臺側(cè)墻與臺身整體澆筑，伸縮縫預留等要細化。
4.3  橋頭路基施工，先填土預壓后砌墻的經(jīng)驗值得借鑒：
橋頭填土預壓，對于軟弱地基高填土路段，在設計施工中一般宜先堆土，隨后開挖參建結(jié)構物。目的是減少工后沉降差，根據(jù)有關資料介紹：滿足填土預壓高度(≥擬建路基高度的1.4倍)，預壓時間六個月以上，可以使工后總沉降量減少60～70%。
而先修橋后填土，無益于減少沉降差，同時倉促填土在接近臺背及側(cè)墻(擋墻)附近、由于受作業(yè)面的局限，又不能使構筑物受到損傷，大型機械無法碾壓處理加強的要求。