探究市政道路工程路面沉降原因及對策

（蘭州新區城市發展投資集團有限公司，甘肅蘭州 730300）

1 市政道路工程路面沉降原因

導致市政道路工程路面沉降的原因是多方面的，文章主要從道路路基填料因素、路基和地基因素、新老路基路面結合因素等方面探討相關原因。

1.1 道路路基填料因素

在重建或改造市政道路工程路面的過程中，路面的質量會受土質承受能力的影響。軟土在我國分布較廣泛，軟土大量存在我國市政道路路基中，受軟土較大的含水量和較差的穩定性影響，軟土難以壓實，無法達到預期成果，不能完全壓實的情況較為常見，會使市政道路工程路面路基含水量增多而發生沉降。

1.2 市政路面下因素

市政道路下方存在大量地下管道，應注重市政道路路面受到的地下管道影響。對建成年限較長的市政道路工程，長時間的壓力作用會使地下管道出現損壞，導致市政道路路面沉降，影響行人與車輛安全。

市政地下管道施工完成后，回填環節的控制不當可能帶來相應影響，如在回填厚度、回填壓實工作等環節出現質量問題，存在不滿足標準規定的回填壓實和底部縫隙，存在質量不達標的相應材料，不符合標準的回填將引發地下受力不均勻問題，引發市政道路路面沉降[2]。

1.3 新老路基路面結合因素

新老路基路面結合處易引發市政道路工程路面沉降，直觀的路面破壞可能在該因素影響下出現，如貫通結合處的橫向裂縫。市政道路新老路基的不均勻沉降會導致錯臺，進而導致路面開裂，裂縫處進入雨水會降低結合面強度，導致路面損壞且使用功能下降。

結合相關調研可知，存在沉降差異的新老路基會導致路基結合面產生滑移，路基出現差異變形，破壞路面結構，將引起結合料松散、面層破碎、橫向裂縫等病害情況。

受新老路基路面不均勻沉降影響，會使市政道路的服務性能、結構性能不斷下降，路面平整度、結構承載力、狀況指數下降至一定程度后，會影響行車安全、舒適度。

針對市政道路改擴建工程，新老路基路面屬于薄弱的位置，易發生路面病害問題，應科學處理結合處，避免發生橫向裂縫，保證道路的使用壽命[3]。

1.4 地質情況本身影響因素

濕陷性黃土地質路段土質較為均勻、結構疏松、孔隙發育，在未受水浸濕時，強度較高，壓縮性較小。一旦受水浸濕，特別是三水管網破裂，受雨水影響后路基路面會發生不同程度的沉降、位移，路基路面沉降較為突出，濕陷性黃土遇水極易膨脹。

2 市政道路工程路面沉降對策

為應對市政道路工程路面沉降，總結了強化沉降監測工作、監督并控制地下管道與回填工作、強化結合處路基路面處理三方面應對策略。

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2.1 強化沉降監測工作

為有效應對市政道路工程路面沉降，沉降監測工作的強化較為關鍵，可采用專業儀器用于沉降監測，如二等水準測量采用S1水準儀，三等水準測量采用S3水準儀，前者可用于觀測工作基樁和校核基準標高，后者可用于沉降觀測，一般以0.1 mm作為觀測精度。

磁性分層沉降儀可開展土體分層沉降的觀測，量測結果為重復2次的測量平均值，保證存在1.5 mm內的2次讀數較差，同時存在最低1.5mm的沉降儀系統精度。

應注重監測頻率可強化沉降監測工作，對市政道路的填土期，每層填筑均應開展一次觀測，如存在較長的填筑間隔時間，應保證觀測至少每3 d進行一次，施工監測時間需要以3 d為最大觀測間隔。

對路基填筑環節，監測間隔應控制為1 d，發現存在較大的場地條件變化或超過有關標準的變形，應適度提升監測頻率，出現危險事故征兆時須適度提升監測頻率。以市政道路工程的路基填筑預壓期為例，第一個月觀測間隔為3 d，第二、三個月觀測間隔為7 d，四個月之后觀測間隔調整為15 d，直至預壓期結束。具體施工過程的沉降監測應結合相應預警值，保證市政道路的施工質量、施工安全，有效預防市政道路工程路面沉降。

2.2 監督并控制地下管道與回填工作

對建設過程中的市政道路，應嚴格監督與控制市政道路路面下各類影響因素，保證相關施工和操作嚴格遵循國家規定標準，避免路面沉降問題。在鋪設市政道路下的管道施工中，應嚴格控制地下管道質量，施工前應由專業人員分析地質地形，嚴格遵循行業規定和設計要求。

地下管道回填環節，應采取人工回填的施工方式，避免機械操作不當引發的破壞問題，具體實踐需要保證回填人員的操作達標，并控制每層回填厚度為20 cm。

應重視管道管材質量的針對性檢測、市政道路改造過程中老舊地下管網的更換、管道接口的嚴格處理、管道周邊土體腐蝕性的檢查，注重管材的出廠和進場檢驗、分段施工的針對性開展、止水用橡膠圈的科學應用、化學物質排放針對性檢測等。

2.3 強化結合處路基路面處理

為更好應對市政道路工程路面沉降，應加強重視新老路基路面結合處的針對性處理工作。在新老路基結合處的處理過程中，主要采用結合處開挖臺階、鋪設土工合成材料兩種方法。結合處開挖臺階指設置多個臺階于市政道路新老路基結合部，結合處開挖臺階可提供更多接觸表面積，強化新老路基結合，減少不均勻沉降，具體的臺階開挖應遵循新老路基銜接的要求，需要開展分層逐步開挖，為保證路基穩定性，不可存在過陡的臺階坡度，一般需要應控制在1∶1.5以上。開挖臺階斷面示意圖如圖1所示。

圖1 開挖臺階斷面示意圖

鋪設土工合成材料指通過鋪設各種由人工合成聚合物組成的產品，實現土體的強化、保護，如土工膜、土工織物、復合型土工合成材料、特種土工合成材料，常見土工合成材料包括土工格網、土工格柵、土工格室等，這類材料多具備隔離、排水、過濾、防滲、加筋、防護等功能。以土工格柵為例，該材料適用于新老路基結合處的處理，可分為新老路基路面結合處、雙向拉伸的土工格柵，具備造價低廉、質量輕、延伸率低、抗拉強度高、整體性能好、耐腐蝕、耐堿、耐酸、抗老化、物理及化學穩定性高等優勢，在土體變形協調方面的表現較為優秀，在施工中的應用較為簡單，屬于實用性較高的道路用加筋材料。

在市政道路新老路基結合處，土工格柵的鋪設可發揮摩擦和鎖定咬合作用，土體的側向滑動變形可由此限制，在土顆粒的被動阻力下，提升土地的抗彎剛度、抗剪強度，強化基層側向位移的約束和地基承載力。

土顆粒和土工格柵間的作用會產生應力效應，土體的部分水平應力和豎直應力可通過土工格柵張力產生的拉力承擔，在較大范圍內均勻擴散荷載應力，順利規避新填路基土體變形因應力過分集中出現的問題，增強整體穩定性，有效避免在新老路基結合處出現不均勻沉降。

在新老路面結合處的處理過程中，常見處理方法包括設置過渡性路面、預設反向坡度、鋪設玻璃纖維格柵等，玻璃纖維格柵的鋪設最適用于市政道路新老路面結合處的處理。在《公路瀝青路面設計規范》（JTG D50—2017）等規范中，存在較為詳細的結合處路面處置技術，鋪設玻璃纖維格柵屬于其代表之一，加筋材料可較好服務于市政道路新老路面的強化處理。玻璃纖維格柵具備低延伸性、高抗拉強度、嵌鎖和限制作用、與瀝青混合料相容等特性，具備較高的物理耐久性、化學穩定性、高溫穩定性。

通過鋪設玻璃纖維格柵，可使市政道路新老路面結合處的結構應力狀態發生變化。使用玻璃纖維格柵強化基層，在不影響拉應力的前提下減小表面彎沉，可在基層強度不足時采用此種方法。在面層使用玻璃纖維格柵進行加強處理，可減小彎沉、層底拉應力、瀝青面層厚度。

為提升市政道路路面的抗車轍性能，可在瀝青層表面設置玻璃纖維格柵，一般可減少50%的車轍。為預防反射裂縫，應設法實現基層底面彎拉應力的減小，需要靠近基層底面鋪設玻璃纖維格柵，并保證上下結構與玻璃纖維格柵完全黏結，充分發揮玻璃纖維格柵的加筋能力。考慮相對剛度較大的玻璃纖維格柵特點的影響，可采用復合夾層設計，上層、下層分別設置玻璃纖維格柵、應力吸收層，可更好處理市政道路新老路面結合處，預防路面沉降問題。

3 結語

綜上所述，多方面因素均會導致市政道路工程路面沉降，本文涉及強化沉降監測工作、監督并控制地下管道與回填工作、強化結合處路基路面處理等內容，直觀展示了市政道路工程路面沉降應對策略，保證市政道路工程路面的使用性能，科學應用新材料、新技術。