降水線北移對(duì)北方某項(xiàng)目路基的影響分析

易雙德

（西城工程設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司，江蘇 南京 210019）

0 引言

中國(guó)是全球氣候變化的敏感區(qū)和影響顯著區(qū)，升溫速率明顯高于同期全球平均水平。從1951年到2020年，中國(guó)地表年平均氣溫呈顯著上升趨勢(shì)，每10年升溫速率為0.26℃。隨著全球變暖，中國(guó)平均年降水量也呈增加趨勢(shì)，從1961年到2020年，每10年平均增加了5.1 mm。根據(jù)中國(guó)氣象局于2021年發(fā)布的《中國(guó)氣候變化藍(lán)皮書》，中國(guó)2020年的平均降水量為694.8 mm，較常年值偏多10.3%。

中國(guó)氣象局公布的數(shù)據(jù)顯示，2021年7月，我國(guó)平均降水量超過(guò)120 mm，較常年同期偏多了3.2%。全國(guó)共出現(xiàn)4次區(qū)域性強(qiáng)暴雨過(guò)程，河南等地出現(xiàn)極端強(qiáng)降水。

就目前來(lái)看，中國(guó)北方雨季時(shí)間延長(zhǎng)，降雨量增加已經(jīng)成為常態(tài)?！敖邓€北移”對(duì)整個(gè)國(guó)家是利好，但對(duì)工程項(xiàng)目建設(shè)也帶來(lái)新的挑戰(zhàn)。

1 工程案例分析

通過(guò)對(duì)北方某重點(diǎn)市政項(xiàng)目實(shí)例展開(kāi)分析，探討雨季時(shí)的道路路基施工方案。

1.1 工程概況

該道路項(xiàng)目位于北方某城市的高鐵新區(qū)內(nèi)，總長(zhǎng)約4 520 m，為城市主干路，南北走向，道路一般段規(guī)劃紅線寬50 m。全線共與18條道路相交，其中僅2條路為現(xiàn)狀道路，其余為規(guī)劃道路。沿線與4條規(guī)劃河道相交，共新建2座橋梁、1座箱涵、1處管涵。

1.2 工程地質(zhì)情況

根據(jù)該項(xiàng)目的《地勘報(bào)告》，項(xiàng)目位于黃河沖積平原上，地貌單元單一，地形相對(duì)平坦，現(xiàn)為耕地及拆遷場(chǎng)地。鉆孔標(biāo)高最大值34.72 m，最小值30.85 m，相對(duì)高差3.87 m。地震烈度分南北2個(gè)場(chǎng)地：南場(chǎng)地抗震設(shè)防烈度為8度，地震動(dòng)峰值加速度0.20g，第2組，設(shè)計(jì)特征周期為0.55 s；北場(chǎng)地抗震設(shè)防烈度為7度，地震動(dòng)峰值加速度0.15g，第2組，設(shè)計(jì)特征周期為0.55 s。

道路設(shè)計(jì)路面標(biāo)高31.2～33.5 m，路基底標(biāo)高29.9～32.2 m；根據(jù)《地勘報(bào)告》，項(xiàng)目區(qū)域地下水為第四紀(jì)孔隙潛水-微承壓水，勘察期間測(cè)到地下靜止水位在自然地面下平均4.0 m左右（即絕對(duì)高程28.5 m左右），水位年變幅2.0 m左右。

項(xiàng)目路基持力層主要為第②層粉土及第③層黏土，其巖性和物理力學(xué)性質(zhì)如下：

第②層粉土——厚度：0.20～1.50 m，平均0.89 m；層底標(biāo)高：30.78～32.35 m，平均31.39 m；層底埋深：1.00～2.10 m，平均1.54 m。黃褐色，中密，無(wú)光澤反應(yīng)，低干強(qiáng)度，低韌性，局部含粉質(zhì)黏土薄層，該層屬于中等壓縮性。地基土的容許承載力fa0為120 kPa。

第③層黏土——厚度：0.50～2.30 m，平均1.21 m；層底標(biāo)高：29.45～31.24 m，平均30.27 m；層底埋深：1.00～4.50 m，平均2.53 m。棕紅色-棕褐色，可塑，切面具有光澤，高干強(qiáng)度，高韌性，含鐵錳氧化物，局部夾粉土薄層。地基土的容許承載力fa0為110 kPa。

2 現(xiàn)場(chǎng)施工情況

本項(xiàng)目在雨季到來(lái)之前已經(jīng)施工幾百米長(zhǎng)的路基，施工路基時(shí)，根據(jù)往年經(jīng)驗(yàn)，未設(shè)置排水邊溝，開(kāi)挖出來(lái)的土方直接用挖機(jī)堆放在道路邊線1 m之外。由于地下水位較低，路基施工順利，檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示，原槽壓實(shí)度均在92%左右，超過(guò)《城市道路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ 194—2013）和設(shè)計(jì)要求，部分路段也按設(shè)計(jì)圖紙要求鋪筑了一層水泥土。

隨著7月份雨季的到來(lái)，項(xiàng)目上按往年經(jīng)驗(yàn)采取了對(duì)應(yīng)的施工組織措施，比如薄膜覆蓋、淺邊溝、抽水等。往年由于降雨時(shí)間短，且只偶有強(qiáng)降雨，因此只需在低洼處采用臨時(shí)水泵抽水，待降雨結(jié)束再掀開(kāi)薄膜晾曬，即可進(jìn)行后續(xù)施工。

但是，受“降水線北移”影響，今年雨季持續(xù)時(shí)間特別長(zhǎng)，10月份還在持續(xù)下雨，降雨強(qiáng)度也明顯偏大。這樣就造成兩方面的影響：強(qiáng)降雨讓臨時(shí)排水的水泵抽水不及時(shí)，造成路槽被淹；持續(xù)降雨讓浸泡的路槽不能及時(shí)恢復(fù)干燥，進(jìn)行下一道工序。

由于項(xiàng)目所在地的土質(zhì)比較特殊，路基土主要是第②層粉土和第③層黏土（局部夾粉土層），而粉土屬于低干強(qiáng)度，無(wú)水時(shí)，承載力大，力學(xué)性能好，壓實(shí)度高，但遇水之后力學(xué)性能迅速變差，邊坡也變得不穩(wěn)定。由此造成未鋪筑水泥土的路槽長(zhǎng)滿了雜草，而鋪筑了水泥土的路段，因水泥土受雨水浸泡變軟、起皮、彎沉值增加，需要重新鋪筑。堆放的土方也局部塌方。

3 路基處理方案

由于項(xiàng)目屬于高鐵新區(qū)，施工工期緊，需要爭(zhēng)分奪秒，不能等雨季結(jié)束才施工，于是，施工方趁降雨間隙，把已經(jīng)壓實(shí)過(guò)的路槽重新翻挖晾曬。經(jīng)過(guò)1個(gè)星期的連續(xù)翻挖晾曬，發(fā)現(xiàn)道路的含水量依然偏大，路槽兩側(cè)堆放的土方也還在往下滲透地表雨水。采用壓路機(jī)碾壓時(shí)，彈簧土現(xiàn)象普遍，碾壓后的輪跡也很明顯。按原方案施工存在較大困難，不能滿足設(shè)計(jì)及使用要求，容易造成質(zhì)量事故，亟需新的路基處理方案。

目前，常見(jiàn)的軟土路基處理方法主要有置換法、排水固結(jié)法、灌入固化物法、振密擠密法、加筋法、冷熱處理法這6種。但是，軟土路基處理的造價(jià)都較高，而本項(xiàng)目的地質(zhì)情況良好，不存在軟弱下臥層，采用軟土路基處理方式會(huì)造成巨大的浪費(fèi)。

因此，本項(xiàng)目只是對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)彈簧土現(xiàn)象的路段采用“置換法”，挖除彈簧土并回填碎石土。

對(duì)于其余路段，處理方式采用“原槽摻灰翻拌法”，流程如下：

（1）利用旋耕機(jī)將原槽土方就地進(jìn)行翻挖晾曬，減少土方開(kāi)挖和外運(yùn)的費(fèi)用。

（2）在路基土含水量合適的時(shí)機(jī)，在原槽上均勻撒布3%水泥+5%的生石灰。

（3）用旋耕機(jī)拌和均勻，讓生石灰吸收土方中的水分，加快工期，并進(jìn)行消解。

（4）繼續(xù)用旋耕機(jī)拌和翻曬數(shù)次。

（5）在最佳含水量時(shí)，先用輕型壓路機(jī)碾壓成型，再用重型壓路機(jī)振動(dòng)壓實(shí)。

根據(jù)《城市道路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，道路路基進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)處于干燥或中濕狀態(tài)。所以還需要采取幾個(gè)輔助措施：將堆放的土方外移，并設(shè)置安全的邊坡坡度；再開(kāi)挖深度大于50 cm的邊溝，并間隔開(kāi)挖大小合適的集水井，邊溝能快速收集雨水，并及時(shí)將雨水排走，結(jié)合塑料薄膜覆蓋，可保證路槽處于干燥狀態(tài)，保護(hù)已經(jīng)施工好的路基結(jié)構(gòu)；另外，將原設(shè)計(jì)因?yàn)榄h(huán)保問(wèn)題采用的水泥土，變更為水泥石灰綜合土。

上述路基處理方案，雖然會(huì)使造價(jià)有一定程度的增加，但滿足了項(xiàng)目的工期要求，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）雨季降雨對(duì)路基施工會(huì)造成較大影響，不僅降雨時(shí)無(wú)法施工，降雨后還要花費(fèi)時(shí)間處理積水和進(jìn)行晾曬，延誤工期。降雨時(shí)購(gòu)買的排水設(shè)施和塑料膜，更換遭遇水浸泡的成品料等，會(huì)增加工程投資，還容易造成質(zhì)量和安全隱患。

（2）隨著“降水線北移”，我國(guó)北方雨季施工將常態(tài)化。因此，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況制定行之有效的雨季施工方案與處理措施，最大限度降低因北方雨季施工常態(tài)化對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工和工程質(zhì)量造成的不利影響，確保工程順利、如期、高質(zhì)量完工。