市政道路路基沉陷与处治解决技术

市政道路路基沉陷与处治解决技术

于兆辉

北京城建道桥建设集团有限公司 山西太原市 030000

摘要：现如今，随着社会经济的飞速发展，市政工程面临着越来越大的压力，尤其是市政的道路工程。科学的市政道路给人们的生活带来了很多方便，然而市政道路工程质量的好坏影响到人们的安全。在实际情况下，市政道路出现质量问题屡见不鲜，典型的一个问题就是路基出现沉陷的现象。本文对市政道路路基沉陷的原因进行了分析，主要针对这些问题提出了相关的解决技术和措施。

关键词：市政道路；路基沉陷；解决技术

引言

对于任何一座城市来说，市政建设水平都是其的文明标杆，所以建设好市政工程乃是城市发展的第一要务。而在市政工程中，市政道路工程乃是一项重要内容，俗话说“要想富，先修路”，深刻点名了市政道路工程建设的重要性。近年来，在我国城市化发展不断加快的背景下，各个城市的市政道路建设都越来越完善，但其中一些问题却仍然普遍存在。在现实中，人们常会看到道路路基沉陷现象，这即是市政道路工程中最常见的问题之一。以下就联系实际，来浅要谈谈市政道路路基沉陷与处治措施，仅作抛砖引玉之用。

1市政道路路基简要说明

市政道路路基指的是依据道路设计标准修建的路面基础。它是支撑路面的基础，直接承受路面自身重量和间接承受路面传递下来的负荷，其对道路整体质量的重要性不言而喻。在实际日常生活中，路面完好无损而路基严重破坏的现象比比皆是，从中不难发现，质量过硬的路基是保障市政道路整体质量的基本前提。市政道路路基从形式划分来讲，一种是路堑，是进行填方修建的路基，另一种是路堤，是进行挖方修建的路基；市政道路路基从结构形式来讲，它是轨道结构的一种形式，主要包括路基本身、路基防护建筑物、路基加固建筑物等三项内容；从制约路基的工程质量的因素来讲，例如工程地质条件、人为设计因素、自然因素、施工技术等，由此我们可以看出，在市政道路路基工程质量方面，有很多因素都能影响它。而路基质量发生问题最为常见的就是路基沉陷。因此，施工建设单位要加强对这方面的重视，采取先进有效的处治技术解决这个问题。

2市政道路路基沉陷病害特征

市政道路路基沉陷病害的成因是多种因素耦合作用的结果，尤其是大填方路段，路基不均匀沉陷是市政道路路基结构病害的最典型表现。由于市政道路荷载结构和形式复杂，如果不能妥善处理不均匀沉降病害，任由沉降发展，将严重损坏路基自身结构，由于路基不均匀沉降引起的路面附加应力矩，将加速路基沉陷的发展进程。经现场勘察发现，市政道路路基结构不均匀沉陷具体表现出以下特点:（1）填方路基开裂。填方路基裂缝是从路基内部发育而成，由于路基结构不同位置的变形存在差异，导致路基结构内的不同位置出现明显的拉伸和压缩区域，在拉伸区域，一旦拉伸应力超过路基填筑料的抗拉强度，将诱导内部产生向外辐射裂缝。（2）对于沥青混凝土路面而言，由于路基结构的不均匀沉陷，导致沥青路面出现横向、纵向及交叉向裂缝，破坏了沥青路面的密封性和整体性，后期容易引发沥青路面唧泥、鼓包、翻浆等各种病害。（3）对于水泥混凝土路面而言，路基结构的不均匀沉降将引发水泥混凝土路面板整体脱空、错台，导致水泥混凝土面板丧失支撑点，一旦上部集中荷载超过水泥混凝土面板的抗拉强度值，将诱导混凝土面板出现脆断。（4）市政高填方路段边坡荷载失稳病害，高填方路基边坡失稳破坏是高填方路基不均匀沉陷发展至后期的表现。

3市政道路路基沉陷类型

市政道路路基沉陷一般发生于道路的施工阶段以及运行阶段，而在施工阶段的引发频率比较高。举例来说，就高填土路基来谈，其在施工后受到路面行车等荷载的作用，进而使得路基在垂直方向上发生较为严重的沉陷甚至变形，进而严重阻碍了市政道路的交通运行，为交通运行增加了很多不安全要素。一般来说，从沉陷的范围来谈，可以将市政道路路基沉陷类型归纳为如下几个方面:（1）不均匀路基沉陷;（2）局部路基沉陷;（3）整体路基沉陷。而从另一个角度来看，也可以依据沉陷区域的不同将路基沉陷划分为地基区域沉陷以及路堤区域沉陷。如果未能及时有效的处治路基沉陷问题，则会进一步引发市政道路路基发生纵、横向裂缝，甚至还会引发边坡滑动，造成市政道路路基结构性失稳，严重危害市政道路的正常使用。

4引发路基沉陷的主要因素

4.1设计因素

通过对不同类型的道路路基沉陷现象分析，发

现此种病害的出现不仅与路基填土的高度有关，还与施工材料、坡度、土质、地下水等因素有直接的关系。市政道路的设计中未能考虑全面或者受其他因素的影响，均可能造成后续工程施工中出现路基沉陷的现象。 如在对软土地基及采空区设计中，未能做好软土地基或者采空区的勘查，没有为设计人员提供全面的、详细的地质信息，使得道路路基设计容易出现承载力不足，致使后续出现路基沉陷等现象；设计人员未能做好高填方稳定性及沉降变形方面的计算 , 如果按照一般路基进行设计 , 将会影响后续填料的选择，致使施工中容易出现路基沉陷的现象。

4.2施工因素

正常情况下，高填方路基施工中在对路基实行分层压实填筑时应当注意按照相关的技术规范进行，在填料最佳含水率的情况下采取合适的碾压机械和碾压遍数、碾压方式、分层厚度，按照施工图纸，有序的展开填筑施工，保证路基施工符合设计及规范要求。然而，实际市政道路路基施工中，仍然容易出现路基沉陷病害。经过进一步分析发现，这主要是因为某些施工人员责任心不强，加之施工管理不到位，致使施工现场比较混乱，进而影响到路基施工，导致分层压实填筑施工不达标，诱发路基沉陷现象；在对半填半挖区域进行挖台阶处理的过程中，施工人员没有严格按照相关规范、施工方案作业，容易造成土基和填料结合部位出现裂缝，降低相应的路基承载力，使得道路路基极易出现沉陷或者纵向开裂现象。

4.3水对路基的影响

由于土基含水量较大，若排水状态不佳就会造成土质松软，从而降低土质强度，进而造成边坡坍塌，使得路基出现沉降及滑动等病害。在这当中，对于路基以及路面和中央分隔带的位置，如果排水不畅就会造成路基地下水位升高，使得路基填土液化，从而产生沉陷，造成路面的结构出现损害。若在旱季进行高填土路基的修筑，在实际的压实中其含水量不足，压实度很难达到相应的要求，并且土的空隙若是比较大，在雨季当中若是没有做好相应的排水工作，雨水在浸入路基之后就会导致其液化，从而使得路基出现下沉的情况。对于高填土路堤，若是其自身的防护措施没有做好，就会比较容易造成雨水的冲刷，从而形成病害。在路堤被冲刷之后，如果没有有效处理，就会给工程的后期带来很大的安全隐患，很容易产生边坡局部开裂以及局部滑塌等情况。路基地下水的动态特性往往就是路基不均匀沉降产生主要影响因素。路基地下水与地表水的交替作用下，使得路基的含水量不断的发生变化。在这个过程当中，最为重要的是毛细管张力所导致的孔隙水压力的数值增大，并且水自身的软化以及润滑作用，导致土体出现沉降以及变形的情况。

4.4路基刚度影响

对于路基综合刚度而言，它主要指的是沉降变形，有效深度范围之中的综合抗变形能力。对于路基表面而言，它不是处于同一个水平面的，因此，市政道路的结构和路基的整体刚度存在一定的差别性，同时，在相同的外力作用下，那么其变形的方式也是不同的；如果纵向以及横向路基的刚度悬殊过大，并且在相同荷载作用下，就会出现沉降问题导致裂缝出现。在施工过程中，由于没有做好沉降观测，或者是沉降观测过程中控制不严格，对沉降计算仅是依照相关的理念进行测试，那么，工后沉降量以及沉降的速度就会受到干扰产生差异性，此时，就会引发各种路基问题。

5市政道路路基沉陷的解决技术

5.1采取分层填筑的方式避免高填方沉陷

可通过分层填筑的路基处治方式来控制高填方沉陷的病害，结合现阶段的技术标准，在市政道路施工的分层填筑过程中应严格控制每一层的填筑厚度，一般来说应该将厚度控制在300mm以内，此外还要保证每一层的回填宽度在控制范围内。与此同时，考虑到路基路面在后期运行使用中不可避免的会遭受雨淋、甚至遭受水淹，因此在路基材料的选用过程中应配置稳定性强的材料。此外，为了切实提高市政道路路基沉陷处治措施的有效性，务必要对施工现场的地质水文展开充分的调研及勘察，进一步针对不同的土体使用不同的分层填筑方法，避免采用“一刀切”的混合填筑方式以防引发其他的道路病害。而在高填方沉陷处治措施的开展过程中，一方面要强化处治措施的系统性，另一方面也要强化处治措施的可行性，在可行性方面具体来说有如下要点:（1）将填挖区域设置为台阶的形式，以增加阻滑性;（2）应使用小型机具或者人工操作的方式对于大型机具难以施工的区域进行补充处理，避免填筑及压实作业不到位;（3）在分层填筑过程中要最大可能的避免一次性填土过厚的现象。而在分层填筑的碾压作业中，具体来说有如下要点:（1）在具体的碾压作业中，不能仅依据某一种土体的碾压试验结果开展对于不同土体的碾压作业，而应该依据土体的具体种类，开展多次的碾压试验，并依据试验结果对不同的土体使用针对性的碾压方式，确保每一种土体都能够碾压到位;（2）在具体的碾压作业中，务必要充分考虑施工现场的具体状况，一方面要确保压实机具的有效作业，另一方面还应结合现场需求适当的采用强夯设备予以加强碾压，以满足施工现场实际的碾压作业要求;（3）在具体的碾压作业中还应该严格控制横向接头的取值范围，一般来说应将横向接头控制在400mm-500mm范围以内。

5.2软土地基超限沉陷控制措施分析

相对于一些软土地基当中，由于其沉陷问题经常产生，这样就可以采用换填的方式进行。在换填技术的实际操作中，其技术要点主要有：换填的土体需要确保其具有非常好的渗透性，使得在实际的基底加固中对其质量能够实现有效的控制。在对这种沉陷问题进行处理中，除了采用换填技术之外，还可以采用抛石挤淤法对沉陷问题有效的处理，在对抛石挤淤法进行应用当中需要注意的要点主要有：由于这种方式的实施有着局限性，只能采一些表面没有硬壳分别以及长期积水的洼地和河流等。如果需要进行处理的区域很难有效的满足这些条件，就可以采用挤密桩法对沉陷问题有效的处理，这种技术能够在一些湿陷性黄土以及非饱和粘性土等沉陷问题处理当中进行应用，在采用挤密桩的技术实施中，能够在桩体的成孔当中，对于周边的土体能够采用沉管对其土质实施挤密处理，并且在这个基础上，可以在对碎石夯实挤密当中产生碎石桩，以此使得挤密桩和土体结构之间能够产生一定的复合作用，从而达到地基的加固目的，以此来实现对沉陷问题的有效处理。

5.3加强市政道路路基的沉降观测

为了及时发现市政道路路基的沉陷问题，以便采取措施进行处理，必须加强沉降观测。现阶段，我国对市政道路路基的沉降观测方法主要有三种:第一种是地面沉降观测，通过地面的沉降观测数据分析路基的沉陷情况;第二种是分层沉降观测技术;第三种是深层沉降的观测技术。在市政道路沉降观测中，应结合施工现场实际情况选择沉降观测方法，也可以选择多个沉降观测技术进行同时观测，通过综合分析对路基沉降情况进行综合评价。实践证明，通过加强对市政道路路基的沉降观测，对路基沉降进行控制后，可有效减少路基沉陷所带来的危害，提高路基稳定性。

5.4路基范围内的各种管道回填密实性处理

相对于一些不良土体以及树根、垃圾、等一定要加强处理，并且在此基础上换填透水性材料，尤其是对于一些低填方的路段一定要能够使其满足相关要求。在有必要的时候需要设置相应的砂砾隔层，需要确保路基的深度以及宽度和长度都能够在一定的范围之内进行，不能使其存在相应的隐患。在实际的路堤实施填筑之前，需要对原地面实施处理。若是路基路堤其填筑高度＜1m时，需要将路基范围当中的杂物全部处理。如果基底的表层土质全部是腐殖土，这就需要采用大型机械设备或者人工方式将表层的土体进行处理，对于其厚度需要按照实际的施工情况进行选择。对于一些路堤在需要通过耕地时，需要在对其填筑之前对其表层的30cm土体进行处理。因为在表层的土体进行处理之后其基底的含水率比较高，为了确保基底的压实性能够和设计需求相符合，就需要及时的进行翻松、晾晒以及对于含水率的检测，在实施碾压当中，确保压实能够达到相应的要求。

5.5加强施工质量管理

首先在施工准备阶段，应当详细调查市政道路工程的基本概况，了解工程资料，细分工程总体质量目标，设置完善的施工质量监管机构，制订合理的施工质量管理标准规范，以及明确施工人员的质量责任，制订合理的奖惩机制。其次在施工过程中，应当要严格把关好材料质量，严禁不合格的材料出现在施工现场，并提前做好相关技术交底，严格落实标准程序，以及加强对每道工序的施工质量监管，确保上道工序质量过关后再开展下道工序的施工。而在竣工验收阶段，则应当依照国家关于市政道路工程的相关质量标准对施工质量进行严格的检查验收，一旦发现有不合格的地方，应当及时下令返工修复。

结语

在社会经济日新月异的发展趋势下，时代对于道路建设的要求也越来越高，因此，相关单位务必要重视市政道路建设中的质量控制，在设计阶段和施工阶段对于道路沉陷等病害予以充分的防治处理，通过妥善处治路基范围内原有土质、采取分层填筑的方式避免高填方沉陷、采取多种方式避免软土地基超限沉陷以及强化对于路基沉陷问题的观测等方式，进一步确保市政道路路用性能达标，从而减少道路在运行过程中的返工返修率，最终保障道路交通运行的通畅和安全。

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