張偉春

【摘 要】 文章對市政公路中經(jīng)常出現(xiàn)的路基沉陷的原因進(jìn)行了分析，并對軟基的處理以及處理時(shí)的注意事項(xiàng)進(jìn)行了闡述。

【關(guān)鍵詞】 市政道路；路基沉陷；病害

一、路基沉陷類型及特征

路基沉陷是路基施工期和道路建成以后經(jīng)常出現(xiàn)的一種病害。高填土路基施工完工后，隨著時(shí)間的延長與荷載的作用，路基在垂直方向上常會(huì)產(chǎn)生較大的變形和沉陷，沉陷從反映在路面上的狀況分為：不均勻下沉、局部沉陷、整體下沉三種類型。從路基沉陷的產(chǎn)生部位分為路堤沉陷和地基沉陷兩類。高填土路基在沉陷的同時(shí)，常伴隨發(fā)生路基縱橫向開裂或邊坡滑動(dòng)。

二、路基不均勻沉陷產(chǎn)生的原因

1.路基填土壓實(shí)度不足

由于壓實(shí)度不足，往往導(dǎo)致填方路基的不均勻沉陷變形，路基兩側(cè)出現(xiàn)縱向裂縫，路基土體壓實(shí)度不足的主要原因有以下幾點(diǎn)。

（1）施工受實(shí)際條件的限制。路基施工時(shí)，天氣太干燥，局部路堤填料粘土土塊粉碎不足致使路基壓實(shí)度不均勻；暗埋式構(gòu)造物處因構(gòu)造物長度限制使路基邊緣不能超寬碾壓，致使路基邊緣壓實(shí)度不夠；某些加減速車道與行車道沒有同步施工，當(dāng)拼接處理得不好時(shí)，其拼接處也會(huì)產(chǎn)生壓實(shí)度不足的情況。

（2）考慮到施工安全和進(jìn)度，壓力或壓力作用時(shí)間不足，路基壓實(shí)不充分，致使路基壓實(shí)度達(dá)不到規(guī)范要求。由于填方土體的最佳含水量控制不好，壓實(shí)效果達(dá)不到規(guī)范要求。

（3）壓路機(jī)等機(jī)具不符合施工實(shí)際要求，噸位不足，使得壓力不足，壓實(shí)度不符合要求。在填方路堤施工中，當(dāng)路堤施工到一定高度以后，路堤邊緣土體往往存在壓實(shí)度不足問題，填方土體壓實(shí)度不足，其結(jié)果是土體前期固結(jié)壓力小于自重應(yīng)力和各種附加應(yīng)力之和，在自重作用下就會(huì)發(fā)生沉降變形，土體壓實(shí)度不足還會(huì)導(dǎo)致填土路基的側(cè)向變形。目前采用的地基沉降計(jì)算方法是假定側(cè)向完全受限，僅有豎向變形，實(shí)際路基土中存在有側(cè)向變形，這種側(cè)向變形會(huì)引起沉降。

2.路堤填料不均勻，控制不當(dāng)

在道路施工過程中，對填料、級(jí)配很難得到有效的控制，填料常常是開挖路塹、隧道掘進(jìn)產(chǎn)生，而作為利用方，這些填料性質(zhì)差異大、級(jí)配也相差很遠(yuǎn)。一方面，在施工過程中，如果分層碾壓厚度過大，小顆粒填料和軟弱物質(zhì)很難得到有效壓實(shí)，在荷載的長期作用下，回填料會(huì)產(chǎn)生不協(xié)調(diào)沉降變形，路面會(huì)產(chǎn)生局部沉陷，剛性路面還可能產(chǎn)生裂紋。另一方面，由于回填料的性質(zhì)不一樣，特別是有的回填料具有膨脹性，在路基排水系統(tǒng)局部失效后，水的滲入會(huì)使路面局部隆起，影響行車舒適度，嚴(yán)重的會(huì)使路面破壞。

控制不當(dāng)體現(xiàn)在：選用了穩(wěn)定性較差的路堤填料，如采用高液限粘土、粉質(zhì)土或使用淤泥、腐殖質(zhì)含量較高的土料填筑路堤，會(huì)使路堤產(chǎn)生整段或局部的變形；采用不同土質(zhì)填筑路堤時(shí)，因土的性質(zhì)不同如填筑方法不當(dāng)，碾壓成型后易造成不均勻性沉降。

3.地下水的影響

在地下水的交替作用下，路基土體內(nèi)含水量反復(fù)變化，土體容重在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，更為重要的是由毛細(xì)管張力引起的負(fù)孔隙水壓力可以達(dá)到相當(dāng)?shù)臄?shù)值，再加上水的軟化、潤滑效應(yīng)，可以使土體產(chǎn)生沉降變形。路基或地基中地下水的動(dòng)態(tài)特征對路基不均勻沉降影響很大，路堤及其地基中的地下水主要補(bǔ)給來源有三種類型，即地下水側(cè)向補(bǔ)給、降雨補(bǔ)給、地表水側(cè)向補(bǔ)給。其動(dòng)態(tài)變化及潛蝕作用影響到土體中的有效應(yīng)力分布、土體的結(jié)構(gòu)特征和土體強(qiáng)度從而導(dǎo)致路基的不均勻沉陷。

4.路基縱向裂縫

出現(xiàn)縱向裂縫首先是由于施工工藝不達(dá)標(biāo)，從力學(xué)上來說是受力不均引起的。本來路基填筑施工的環(huán)節(jié)要臺(tái)階化分層進(jìn)行，而實(shí)際中往往會(huì)忽視這一點(diǎn)，極易導(dǎo)致縱向裂縫的出現(xiàn)；路基填筑時(shí)的寬度沒有控制好，在對高層進(jìn)行鑲邊的時(shí)候，如果不按照施工工藝進(jìn)行施工，會(huì)產(chǎn)生縱向裂縫；其次，就是因?yàn)槎臼┕ぢ坊潦軆隽耍窃谑┕r(shí)并未進(jìn)行適當(dāng)?shù)膲簩?shí)處理，等天氣一回暖就出現(xiàn)了下沉的現(xiàn)象；還有，就是沒有徹底清理路基邊緣地帶，導(dǎo)致一些雜物在里面作怪，等路基干了后就容易出現(xiàn)裂縫。

三、市政道路路基沉陷的病害的防治對策

1.路基壓實(shí)

路基在填筑之后，壓實(shí)階段要選用大噸位的碾壓機(jī)械進(jìn)行作業(yè)，對于一些機(jī)械不能充分碾壓之處，要進(jìn)行人工處理，確保無死角，杜絕因碾壓不到位而產(chǎn)生的路基沉陷問題。針對路基含水量過大的問題，必須在施工前對含水量過大的填筑土料進(jìn)行風(fēng)干處理，待其達(dá)到最佳含水量時(shí)進(jìn)行回填、碾壓，碾壓效果將會(huì)非常明顯。針對軟路基段的施工下文將進(jìn)行具體闡述。

2.軟土地基沉陷防治

軟土地基比較軟弱，破壞性較大，必須謹(jǐn)慎對待，并做適當(dāng)處理。采用換填滲水性良好的土，對基底進(jìn)行加固。具體可以使用拋石擠淤的方法，這種比較適合池塘、沼澤或河流等積水洼地，常年積水且不容易抽干表面無硬殼，軟土液限指數(shù)大，片石能沉至下臥層的情況。也可以使用擠密樁的辦法，此法適用于非飽和粘性土、濕陷性黃土、疏松的砂性土。加固原理是利用成孔過程中沉管對土的橫向擠密及振密作用，使土體向樁周圍擠壓并擠密，同時(shí)填入并夯實(shí)碎石，形成碎石樁，使樁與土形成復(fù)合地基。

3.縱向裂縫的防治

要防治縱向裂縫可以從施工工藝方面進(jìn)行防治。在路基施工現(xiàn)場，首先清理垃圾。施工人員在半填半挖段進(jìn)行路基填筑時(shí)，需要嚴(yán)格按照施工工藝處理，將相結(jié)合段進(jìn)行臺(tái)階化處理，這樣可以更有效地使其鏈接成為一個(gè)整體，增加其穩(wěn)定性。臺(tái)階法是在處理半填半挖段施工難題時(shí)一個(gè)很有效的辦法。路基縱向裂縫產(chǎn)生的另外一個(gè)原因就是鑲邊。在路基填筑初期階段，由于對路基填筑底層寬度沒有進(jìn)行有效控制，寬度不能滿足設(shè)計(jì)要求，導(dǎo)致了路基鋪筑至上層時(shí)，出現(xiàn)寬度不達(dá)標(biāo)，在這種情況下，進(jìn)行高層鑲邊是解決這一問題的有效方式。

4.沉降觀測

要有效減輕道路路基的沉陷，必須進(jìn)行沉降觀測，并跟蹤監(jiān)測處理效果。市政道路路基施工的沉降觀測可以采用：地面沉降觀測、深層沉降觀測和分層沉降觀測等。施工路段的地面沉降觀測常會(huì)在原地面上埋設(shè)沉降板進(jìn)行高程觀測。不管是對縱向還是橫向路堤，沉降板布點(diǎn)越多，測得的結(jié)果的真實(shí)性越強(qiáng)。通過土體內(nèi)部分層沉降觀測，可以了解到軟土層在沿深度方向各層次的壓縮情況。主體內(nèi)部分層沉降是通過在土體內(nèi)部埋設(shè)分層沉降標(biāo)進(jìn)行觀測。分層標(biāo)由導(dǎo)管和套有感應(yīng)線圈的波紋管組成。

5.加強(qiáng)路基施工管理，防治路基病害

（1）路堤填筑前原地面處理

要做好路基工程，必須扎實(shí)的進(jìn)行路基填筑，尤其對原地面的處理和坡面極低的處理。

（2）路堤填料

路堤填料一般應(yīng)采用砂礫及塑性指數(shù)和含水量符合規(guī)范的土，不使用淤泥、沼澤土、凍土、有機(jī)土、含草皮土、生活垃圾及含腐殖質(zhì)的土。液限大于50、塑性指數(shù)大于26的土，一般不宜作為路基填土。

（3）填土路基壓實(shí)

路基施工時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按現(xiàn)行《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》要求進(jìn)行，并應(yīng)通過試驗(yàn)路段確定不同機(jī)具壓實(shí)不同填料的最佳含水量、適宜的松鋪厚度和相應(yīng)的碾壓遍數(shù)、最佳的機(jī)械配套和施工組織，還要有一定素質(zhì)的施工隊(duì)伍來具體施工。

6.高填方下沉控制措施

對道路路基進(jìn)行分層填筑，分層壓實(shí)，嚴(yán)格控制填土高度虛鋪厚度小于30cm，填土、壓實(shí)的施工寬度大于設(shè)計(jì)寬度，受水淹的部分要填水穩(wěn)性好的材料。不同性質(zhì)的土要分別填筑，嚴(yán)禁混填，每種填料層累計(jì)總厚不小于50cm；控制填挖結(jié)合部質(zhì)量。填挖結(jié)合部位或分層接茬處留臺(tái)階，在機(jī)械難于壓實(shí)的地方，用適當(dāng)?shù)男⌒蜋C(jī)具進(jìn)行補(bǔ)充夯實(shí)。防止漏夯或夯實(shí)不足，嚴(yán)禁傾填、超厚填土；嚴(yán)格控制壓實(shí)質(zhì)量。嚴(yán)格控制壓實(shí)度，回填幾種土?xí)r，應(yīng)根據(jù)填土的類別，進(jìn)行土體的分組擊實(shí)試驗(yàn)，取值應(yīng)符合相應(yīng)規(guī)定。壓實(shí)設(shè)備噸位不能太輕，必要時(shí)采用強(qiáng)夯設(shè)備。在進(jìn)行壓實(shí)時(shí)，橫向接頭一般重疊40～50cm，三輪壓路機(jī)一般重疊后輪寬的1/2，前后相鄰區(qū)段，縱向重疊1～1.5m。做好路基試驗(yàn)段。做好路基填筑實(shí)驗(yàn)段，根據(jù)土質(zhì)及場地情況選擇機(jī)械設(shè)備，并嚴(yán)格按得出的結(jié)論指導(dǎo)施工。

四、結(jié)束語

隨著國家經(jīng)濟(jì)的逐漸發(fā)展，需要大量優(yōu)質(zhì)的市政道路工程來滿足城市的建設(shè)。這就要求必須加強(qiáng)質(zhì)量管理。施工建設(shè)質(zhì)量管理人員，需要提高責(zé)任意識(shí)嚴(yán)格防范，運(yùn)用正確的施工方法對質(zhì)量薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行處理。只有這樣，才能建設(shè)出能夠滿足城市發(fā)展的市政道路，為經(jīng)濟(jì)的發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。

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