王志堃 葉善杰 孫建美
膠州市市政工程處 山東膠州 266300
(1)設計因素。對于市政道路路基結構而言,以部分城市路基沉陷病害為例,市政道路的交通量類型復雜,交通量大小具有一定的周期性,導致市政道路路基結構病害成因相對復雜。城市市政道路施工和城市工民建工程項目相比,具有一定的滯后性,市政道路經常規劃在建筑結構分布眾多、工程地質條件不良的區域,在市政道路前期的勘察設計過程中,如果不能妥善處理好城市軟土路基或者礦產采空區的勘察和治理,在后期運營過程中極容易引發瞬間沉陷,甚至大規模塌陷事故[1]。在市政道路勘察設計實踐中,對于大填挖方路段的路基穩定性及荷載變形方面的驗算設計存在缺陷,對相應的施工工法和路基換填料沒有進行明確的界定,對后續的施工和運營埋下重大安全隱患。
(2)施工因素。以市政道路工程項目為例,除了設計因素外,施工因素也是導致市政道路路基沉陷病害的主要誘因之一。部分城市的工程地質條件較差,城市地下暗河分布密集,在市政道路施工過程中,經常性出現軟弱下臥層結構,部分城市的山區市政道路的填挖方量較大,由于大量填挖方引發的路基土體換填問題,很容易因施工現場質量把控不當引發路基填筑料不滿足承載力、壓實度、變形及壓縮性等指標要求。此外,水毀引發的路基沖刷導致的路基結構破壞也是一大因素,如遇降水量增加,季節性凍融循環及濕度等因素的綜合影響,容易引發路基填筑料中的小粒徑碎石流失,造成長期的細微、不均勻沉降病害[2]。在具體施工過程中,對于填方量較大的路基標段,在不同層路基填筑料填筑過程中,尚未按照規范要求的順序填筑,導致高填方路基分層結構不明顯,各層及總體填筑厚度不滿足施工要求;路基填筑后,未按照規范要求開展初壓、復壓及終壓施工,路基各層壓實度不達標;部分填挖方交界位置,沒有設置路基銜接臺階,導致路基交界位置在路基自重及上部荷載的耦合作用下出現明顯的不均勻沉降病害;路基施工過程中沒有妥善處理好防排水工作,滲透到路基層內的水分無法順利排出,滯留水分削弱了路基碎石的相互握裹力[3]。
(1)填方路基開裂。填方路基裂縫是從路基內部發育而成,由于路基結構不同位置的變形存在差異,導致路基結構內的不同位置出現明顯的拉伸和壓縮區域,在拉伸區域,一旦拉伸應力超過路基填筑料的抗拉強度,將誘導內部產生向外輻射裂縫。(2)對于瀝青混凝土路面而言,由于路基結構的不均勻沉陷,導致瀝青路面出現橫向、縱向及交叉向裂縫,破壞了瀝青路面的密封性和整體性,后期容易引發瀝青路面唧泥、鼓包、翻漿等各種病害。(3)對于水泥混凝土路面而言,路基結構的不均勻沉降將引發水泥混凝土路面板整體脫空、錯臺,導致水泥混凝土面板喪失支撐點,一旦上部集中荷載超過水泥混凝土面板的抗拉強度值,將誘導混凝土面板出現脆斷。(4)市政高填方路段邊坡荷載失穩病害,高填方路基邊坡失穩破壞是高填方路基不均勻沉陷發展至后期的表現。
在進行市政道路路基施工前,首先應當要做好相關勘測工作,以切實保障施工質量。施工前的勘測主要是為了詳細了解工程概況、施工現場條件、周邊影響因素等,從而提前發現可能會引起道路路基沉陷的因素,提前采取合理的措施進行整治。同時,加強施工前的勘測還有助于制訂更加完善和優化的施工方案,從而在最大程度上避免各種施工質量隱患,延長市政道路的使用壽命。
有時候,偶爾出現了市政道路路基沉陷問題本身并不可怕,可怕的是沒有及時發現這些問題,相應的也沒有及時進行處理,從而使問題逐漸惡化,最終造成難以挽回的損失。所以,為了在當發生路基沉陷問題后第一時間發現和處理問題,應當要加強路基沉陷觀測。一般情況下,市政道路路基沉陷觀測的方法主要有三種:一是先進行地面沉陷觀測,再根據觀測結果分析路基沉陷情況;二是分層沉陷觀測;三是深層沉陷觀測。在實際進行路基沉陷觀測時,應當根據實際情況合理選擇具體的觀測方法,或是綜合運用多種觀測方法,以提高分析的準確性。
首先在施工準備階段,應當詳細調查市政道路工程的基本概況,了解工程資料,細分工程總體質量目標,設置完善的施工質量監管機構,制訂合理的施工質量管理標準規范,以及明確施工人員的質量責任,制訂合理的獎懲機制。其次在施工過程中,應當要嚴格把關好材料質量,嚴禁不合格的材料出現在施工現場,并提前做好相關技術交底,嚴格落實標準程序,以及加強對每道工序的施工質量監管,確保上道工序質量過關后再開展下道工序的施工。而在竣工驗收階段,則應當依照國家關于市政道路工程的相關質量標準對施工質量進行嚴格的檢查驗收,一旦發現有不合格的地方,應當及時下令返工修復。
綜上所述,材料原因、人為原因及管理原因等均是市政道路路基沉陷的主要成因,為了盡可能地避免市政道路路基沉陷問題的發生,以提高市政道路的使用安全性及延長道路壽命,應當要加強施工前的勘測、路基沉陷觀測及施工質量管理,切實保障施工質量。