
摘要:就城市道路常見的路面不均勻沉降問題,從設計和施工2個方面進行了簡要分析,并就防止路面不均勻沉降的措施進行了探討,指出城市道路在施工過程中應從多個環節入手,從各個施工工序入手,嚴格按照規范施工,從科學組織管理入手,盡量避免城市道路出現沉降不均勻。
關鍵詞: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,主要從事項目技術及管理工作。
0 引言
城市基礎設施發展的同時,城市道路損毀、養護問題日益突出,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,短時間內就出現路面開裂、路面下沉、凹凸不平等現象。通過分析,造成道路沉降不均勻的原因主要是路基產生不均勻沉降、面層的施工工藝、材料等引起。本文通過設計和施工2方面簡要分析道路不均勻沉降的原因及預防措施。
1 設計方面
1.1 地勘成果的準確性
在項目前期勘探過程中,部分勘探單位作業不按照規定進行,如勘探時不準確布孔、隨意性布孔、打孔深度不到位;有的甚至未到現場鉆孔,直接將工程區域內其他工程的勘測資料照搬過來,造成設計人員設計失誤。路面結構選型、路基基底處理,地質鉆探報告的真實性究竟如何尤為重要。工程地質報告要嚴謹認真,對工程現場土層性質、地下水、土工試驗等結果要準確,如實反映工程的地質情況,對道路基礎要結合道路施工要求進行評估,提出準確的設計施工意見。
1.2 設計不具針對性
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定開始的,基底不穩定是由于改良基底和處理基底的土質不佳而造成的。設計單位應針對項目所經過的不良土質的具體情況分別進行針對性的設計。
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上,選用一種或幾種綜合運用的方法,進行綜合處理,使路基達到安全可靠的要求。對濕陷性黃土,在設計時,因地制宜地采用換土法、強夯法、擠密法、預浸法、化學加固法等對濕陷性黃土區域進行治理,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行治理。 對于在堅硬狀態下工程性質較好、塑性指數較大的膨脹土,其顯著的膨縮特性卻能使路基變形、移位、開裂、鼓包等嚴重破壞。設計時應考慮使用灰土樁、水泥樁或其他不需機械組合的材料進行加固、改良的膨脹土路基;換填或堆載預壓用于路基加固;同時,對路基做好排水溝的設置,不透水面層結構的設置,路基中的不透水面層的設置,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;調整路基干濕循環,減少坡面徑流,增強坡面防沖刷、防變形、防滑塌、抗塌方能力,使路基干濕循環達到良好效果,通過調整路基干濕循環,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,應根據高填方路基設計原則進行路基的穩定性驗算,并對填料要求、施工工藝等作特殊說明,否則容易出現整體下沉或施工完成后局部出現凹凸不平得沉降現象。
2 施工方面
城市道路施工基本都處于露天作業狀態,存在著多專業、多結構物、多管道、相互交錯的施工作業區域;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區內各專業間,各社會部門間,很多施工干擾等等。
2.1 未按設計要求處理路基基底
在城市道路路基施工過程中,很多時候對原有地表未作處理,只是將地表積水進行排除、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、致使路基產生開裂。道路路基縱向、橫向挖填結合部未按設計要求挖臺階或臺階寬度、高度超過設計要求,可能造成路基沉降不均勻。在施工前應盡量從幾個方面進行控制,以減少道路路基原地面處理不到位產生的不均勻沉降:
(1)施工進場后首先應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的樹根、雜草,對墳坑、井穴、樹根的坑漕按設計及規范要求采用合格材料分層填筑壓實。
(2)填方段應先進行場地平整、清除表土,當地面橫坡陡于1∶5情況下,挖好臺階,按照設計及規范要求進行填筑,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到設計要求時,應進行改良或換填處理,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檢查填料厚度、路基寬度及填料的最佳含水率,碾壓時應控制壓路機的行駛速度,不宜過快,應符合規范要求。
2.2 路基填料選擇不當
在城市道路施工過程中,對路基填料、級配應合理選擇,填料強度(CBR)值應符合設計要求,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,很多時候與設計規范的要求偏差較大。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生了不協調的沉降,致使路基、路面產生裂縫;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,首先會產生沉降,形成坑洼,使得路面產生積水,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 填料選擇不當問題
(1)選用穩定性較差、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)不使用不符合設計和規范要求的填料,應采用水穩性好、強度高符合設計和規范的路基填料。
(2)路基填料一般不采用。塑性指數在26以上,液限在50以上的土,受施工現場條件限制的特殊情況下,填料必須經過處理,經檢測符合設計和規范要求,才能用于路基填筑。
(3)路基采用不同填料填筑進行時,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到最佳含水率,造成路基局部壓實未達到設計要求;部分路基填筑寬度小于設計寬度或未加寬填筑,造成路基邊緣地帶沒有碾壓密實。
(2)由于工期和施工進度的要求,只講進度,沒有嚴格按照試驗路段得出的參數進行碾壓,造成路基壓實不充分,沒有設計及規范要求。
(3)沒有對填料的含水率進行控制,路基的壓實度達不到設計和規范要求。
(4)填方施工中,路基全斷面壓實度均應符合規范要求。
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
路基范圍內的積水不能有效地在路基施工前進行排出,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,要根據設計圖紙要求,結合施工現場實際情況,在施工場地附近做好排水工程和臨時排水設施,使路基能經常保持干燥、堅固和穩定狀態。路基頂面要做成2%~4%的橫坡,便于地表水及時排出;道路范圍內的排水雨箅子要注意高程的設置,不得高于路面高程,當路面有積水時再第一時間內排入雨水管道,在縱坡變化明顯或間距過長時,應增設排水雨箅子或排水暗溝。
2.5 路面下管道回填
道路地下管道鋪設施工后,需要進行管道回填作業,現場管理人員的質量意識淡薄,作業人員“省事”意識,對管道周邊的回填厚度、壓實度、回填材料都沒有進行有效的控制和掌握。很多均未按照設計、規范進行回填壓實。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,使路基出現不均勻沉降,最終導致路面產生裂縫、沉降。城市道路管網施工要點:
(1)要對道路路面以下的所有施工工序嚴格管理和監督,確保每項工序的都按照設計及規范要求完成,減少對道路路基的沉降影響,從而使路面不出現病害。
(2)所有地下管道在施工時,要對管道的質量進行檢測,在確認管道質量達到設計要求、符合規范規定的標準后方可投入現場使用。
(3)管道在安裝時,施工作業人員應經過考核合格后持證上崗,在管道接口處等薄弱環節應特別注意,確保接口處的連接,避免在管道投入使用后出現問題,造成路基、路面的沉降和裂縫等病害。
(4)在管道回填時,嚴格按照設計及規范要求,采用合格的填料,分區填筑,保證壓實度,在回填的同時應避免對管道產生破壞。
3 結束語
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,提出有針對性的預防對策。要求所有參與道路建設的作業人員做到有預見性,發現問題時立即采取相應措施,減少路基不均勻沉降,提高道路的建設質量和使用年限,減少了對人們出行的影響和維修費用,。在施工中不斷總結經驗,注重理論與實際的結合,根據現場實際情況及時調整施工方案,保證道路的建設質量,把病害的損失程度控制在最小。
參考文獻
[1] 胡斌,路面差異沉降分析及防治技術研究[D].武漢:華中科技大學,2019.