淺談城市道路沉降不均的原因及注意事項

摘要：就城市道路常見的路面不均勻沉降問題，從設(shè)計和施工2個方面進(jìn)行了簡要分析，并就防止路面不均勻沉降的措施進(jìn)行了探討，指出城市道路在施工過程中應(yīng)從多個環(huán)節(jié)入手，從各個施工工序入手，嚴(yán)格按照規(guī)范施工，從科學(xué)組織管理入手，盡量避免城市道路出現(xiàn)沉降不均勻。

關(guān)鍵詞：道路; 沉降; 原因; 措施

中國分類號：U418.6+2A

［定稿日期］2022-12-30

［作者簡介］蔣飛（1984—），男，本科，工程師，主要從事項目技術(shù)及管理工作。

0 引言

城市基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展的同時，城市道路損毀、養(yǎng)護問題日益突出，給城市的繁榮和居民的生活出行帶來了不便。部分新建道路在竣工交付后，短時間內(nèi)就出現(xiàn)路面開裂、路面下沉、凹凸不平等現(xiàn)象。通過分析，造成道路沉降不均勻的原因主要是路基產(chǎn)生不均勻沉降、面層的施工工藝、材料等引起。本文通過設(shè)計和施工2方面簡要分析道路不均勻沉降的原因及預(yù)防措施。

1 設(shè)計方面

1.1 地勘成果的準(zhǔn)確性

在項目前期勘探過程中，部分勘探單位作業(yè)不按照規(guī)定進(jìn)行，如勘探時不準(zhǔn)確布孔、隨意性布孔、打孔深度不到位；有的甚至未到現(xiàn)場鉆孔，直接將工程區(qū)域內(nèi)其他工程的勘測資料照搬過來，造成設(shè)計人員設(shè)計失誤。路面結(jié)構(gòu)選型、路基基底處理，地質(zhì)鉆探報告的真實性究竟如何尤為重要。工程地質(zhì)報告要嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真，對工程現(xiàn)場土層性質(zhì)、地下水、土工試驗等結(jié)果要準(zhǔn)確，如實反映工程的地質(zhì)情況，對道路基礎(chǔ)要結(jié)合道路施工要求進(jìn)行評估，提出準(zhǔn)確的設(shè)計施工意見。

1.2 設(shè)計不具針對性

城市道路路面的不均勻沉降一般都是從路面路基的不均勻沉降開始，路面路基的不均勻沉降大部分都是先從基底的不穩(wěn)定開始的，基底不穩(wěn)定是由于改良基底和處理基底的土質(zhì)不佳而造成的。設(shè)計單位應(yīng)針對項目所經(jīng)過的不良土質(zhì)的具體情況分別進(jìn)行針對性的設(shè)計。

對于軟土路基，除滿足安全可靠的換填、拋石擠淤、粉噴樁等常用的處理方法外，在綜合考慮工程造價、工期等實際因素的基礎(chǔ)上，選用一種或幾種綜合運用的方法，進(jìn)行綜合處理，使路基達(dá)到安全可靠的要求。對濕陷性黃土，在設(shè)計時，因地制宜地采用換土法、強夯法、擠密法、預(yù)浸法、化學(xué)加固法等對濕陷性黃土區(qū)域進(jìn)行治理，并推廣使用在近幾年的治理中得到廣泛采用加筋土擋土墻對濕陷性黃土進(jìn)行治理。 對于在堅硬狀態(tài)下工程性質(zhì)較好、塑性指數(shù)較大的膨脹土，其顯著的膨縮特性卻能使路基變形、移位、開裂、鼓包等嚴(yán)重破壞。設(shè)計時應(yīng)考慮使用灰土樁、水泥樁或其他不需機械組合的材料進(jìn)行加固、改良的膨脹土路基；換填或堆載預(yù)壓用于路基加固；同時，對路基做好排水溝的設(shè)置，不透水面層結(jié)構(gòu)的設(shè)置，路基中的不透水面層的設(shè)置，路基外露的邊坡上的草的種植，樹木的栽植等防水保濕措施，做到防患于未然；調(diào)整路基干濕循環(huán)，減少坡面徑流，增強坡面防沖刷、防變形、防滑塌、抗塌方能力，使路基干濕循環(huán)達(dá)到良好效果，通過調(diào)整路基干濕循環(huán)，增強坡面沖刷能力，增強坡面防滑塌、抗塌方能力。對于20 m及以上的填土高度，應(yīng)根據(jù)高填方路基設(shè)計原則進(jìn)行路基的穩(wěn)定性驗算，并對填料要求、施工工藝等作特殊說明，否則容易出現(xiàn)整體下沉或施工完成后局部出現(xiàn)凹凸不平得沉降現(xiàn)象。

2 施工方面

城市道路施工基本都處于露天作業(yè)狀態(tài)，存在著多專業(yè)、多結(jié)構(gòu)物、多管道、相互交錯的施工作業(yè)區(qū)域；受多因素影響，特別是受自然條件影響較大，在城市道路施工作業(yè)區(qū)內(nèi)各專業(yè)間，各社會部門間，很多施工干擾等等。

2.1 未按設(shè)計要求處理路基基底

在城市道路路基施工過程中，很多時候?qū)υ械乇砦醋魈幚?，只是將地表積水進(jìn)行排除、清除樹根、雜草、淤泥、墳坑、井穴、坑洞，如果沒有分層壓實，就會造成路面的沉降不均勻、致使路基產(chǎn)生開裂。道路路基縱向、橫向挖填結(jié)合部未按設(shè)計要求挖臺階或臺階寬度、高度超過設(shè)計要求，可能造成路基沉降不均勻。在施工前應(yīng)盡量從幾個方面進(jìn)行控制，以減少道路路基原地面處理不到位產(chǎn)生的不均勻沉降：

（1）施工進(jìn)場后首先應(yīng)及時排除原地面積水，修筑臨時排水溝，避免雨期道路路基的積水，清除道路路基范圍內(nèi)的樹根、雜草，對墳坑、井穴、樹根的坑漕按設(shè)計及規(guī)范要求采用合格材料分層填筑壓實。

（2）填方段應(yīng)先進(jìn)行場地平整、清除表土，當(dāng)?shù)孛鏅M坡陡于1∶5情況下，挖好臺階，按照設(shè)計及規(guī)范要求進(jìn)行填筑，高度每層不大于30 cm，寬度不小于1 m。

（3）對道路路基基地清表后的原狀土壓實度未達(dá)到設(shè)計要求時，應(yīng)進(jìn)行改良或換填處理，處理后的壓實厚度每層不得大于30 cm。

（4）路基在壓路機碾壓前應(yīng)檢查填料厚度、路基寬度及填料的最佳含水率，碾壓時應(yīng)控制壓路機的行駛速度，不宜過快，應(yīng)符合規(guī)范要求。

2.2 路基填料選擇不當(dāng)

在城市道路施工過程中，對路基填料、級配應(yīng)合理選擇，填料強度（CBR）值應(yīng)符合設(shè)計要求，最小強度值見表1。

在實際施工中，對填筑材料的級配、強度（CBR）、最佳含水率的控制難度很大，很多時候與設(shè)計規(guī)范的要求偏差較大。一方面，在實際施工過程中，分層填筑、碾壓厚度過大，碾壓不密實，長時間行駛荷載下填料產(chǎn)生了不協(xié)調(diào)的沉降，致使路基、路面產(chǎn)生裂縫；另一方面由于填料的強度不同，強度低的填料在行車荷載作用下，首先會產(chǎn)生沉降，形成坑洼，使得路面產(chǎn)生積水，積水往下滲，會加速路基的沉降，使路面形成多波紋狀，影響行車的舒適性，加速路面的損壞。

2.2.1 填料選擇不當(dāng)問題

（1）選用穩(wěn)定性較差、強度低的填料，如粉土、淤泥、沼澤土、泥炭土、凍土、有機土及含生活垃圾的土等，使路基產(chǎn)生整段或局部的變形。

（2）不同填料填筑路基時，沒有采取不同的填筑方法，使經(jīng)過碾壓成型的路基容易形成不均勻性沉降。

2.2.2 路基填料選擇要求

（1）不使用不符合設(shè)計和規(guī)范要求的填料，應(yīng)采用水穩(wěn)性好、強度高符合設(shè)計和規(guī)范的路基填料。

（2）路基填料一般不采用。塑性指數(shù)在26以上，液限在50以上的土，受施工現(xiàn)場條件限制的特殊情況下，填料必須經(jīng)過處理，經(jīng)檢測符合設(shè)計和規(guī)范要求，才能用于路基填筑。

（3）路基采用不同填料填筑進(jìn)行時，不同填筑材料之間不得混填；透水性差的填料不得用在透水性好的填料上，強度高的填料應(yīng)在強度低的填料上。

2.3 路基壓實不足

路基壓實度不足，會造成路基的不均勻沉降，主要由幾個原因造成：

（1）施工受限于實際條件。在路基施工時，由于天氣過于干燥，部分路基填料含水率沒有達(dá)到最佳含水率，造成路基局部壓實未達(dá)到設(shè)計要求；部分路基填筑寬度小于設(shè)計寬度或未加寬填筑，造成路基邊緣地帶沒有碾壓密實。

（2）由于工期和施工進(jìn)度的要求，只講進(jìn)度，沒有嚴(yán)格按照試驗路段得出的參數(shù)進(jìn)行碾壓，造成路基壓實不充分，沒有設(shè)計及規(guī)范要求。

（3）沒有對填料的含水率進(jìn)行控制，路基的壓實度達(dá)不到設(shè)計和規(guī)范要求。

（4）填方施工中，路基全斷面壓實度均應(yīng)符合規(guī)范要求。

市政工程蔣飛： 淺談城市道路沉降不均的原因及注意事項

2.4 路基排水不暢

路基范圍內(nèi)的積水不能有效地在路基施工前進(jìn)行排出，使路基長時間浸泡在積水中，從而降低了路基的承載力，造成沉降。施工時，要根據(jù)設(shè)計圖紙要求，結(jié)合施工現(xiàn)場實際情況，在施工場地附近做好排水工程和臨時排水設(shè)施，使路基能經(jīng)常保持干燥、堅固和穩(wěn)定狀態(tài)。路基頂面要做成2%～4%的橫坡，便于地表水及時排出；道路范圍內(nèi)的排水雨箅子要注意高程的設(shè)置，不得高于路面高程，當(dāng)路面有積水時再第一時間內(nèi)排入雨水管道，在縱坡變化明顯或間距過長時，應(yīng)增設(shè)排水雨箅子或排水暗溝。

2.5 路面下管道回填

道路地下管道鋪設(shè)施工后，需要進(jìn)行管道回填作業(yè)，現(xiàn)場管理人員的質(zhì)量意識淡薄，作業(yè)人員“省事”意識，對管道周邊的回填厚度、壓實度、回填材料都沒有進(jìn)行有效的控制和掌握。很多均未按照設(shè)計、規(guī)范進(jìn)行回填壓實。道路竣工通車后，由于回填壓實不到位，在路面的行車荷載作用下，造成受力不均，使路基出現(xiàn)不均勻沉降，最終導(dǎo)致路面產(chǎn)生裂縫、沉降。城市道路管網(wǎng)施工要點：

（1）要對道路路面以下的所有施工工序嚴(yán)格管理和監(jiān)督，確保每項工序的都按照設(shè)計及規(guī)范要求完成，減少對道路路基的沉降影響，從而使路面不出現(xiàn)病害。

（2）所有地下管道在施工時，要對管道的質(zhì)量進(jìn)行檢測，在確認(rèn)管道質(zhì)量達(dá)到設(shè)計要求、符合規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)后方可投入現(xiàn)場使用。

（3）管道在安裝時，施工作業(yè)人員應(yīng)經(jīng)過考核合格后持證上崗，在管道接口處等薄弱環(huán)節(jié)應(yīng)特別注意，確保接口處的連接，避免在管道投入使用后出現(xiàn)問題，造成路基、路面的沉降和裂縫等病害。

（4）在管道回填時，嚴(yán)格按照設(shè)計及規(guī)范要求，采用合格的填料，分區(qū)填筑，保證壓實度，在回填的同時應(yīng)避免對管道產(chǎn)生破壞。

3 結(jié)束語

路面沉降是城市道路常見的病害之一，路面沉降基本都是路基沉降不均所致，簡析路面和路基沉降不均的原因，提出有針對性的預(yù)防對策。要求所有參與道路建設(shè)的作業(yè)人員做到有預(yù)見性，發(fā)現(xiàn)問題時立即采取相應(yīng)措施，減少路基不均勻沉降，提高道路的建設(shè)質(zhì)量和使用年限，減少了對人們出行的影響和維修費用，。在施工中不斷總結(jié)經(jīng)驗，注重理論與實際的結(jié)合，根據(jù)現(xiàn)場實際情況及時調(diào)整施工方案，保證道路的建設(shè)質(zhì)量，把病害的損失程度控制在最小。

參考文獻(xiàn)

［1］ 胡斌，路面差異沉降分析及防治技術(shù)研究［D］.武漢：華中科技大學(xué)，2019.