市政道路工程路面沉降原因分析及預(yù)防策略

劉其明

【摘 ?要】軟土具有天然含水量高，透水性差，抗剪強度低，壓縮性高，流變性顯著等特點，在軟土上修筑的路基因不均勻沉降或剩余沉降過大會產(chǎn)生各種破壞和失穩(wěn)現(xiàn)象。因此，要保證路基穩(wěn)定首先要進行軟土地基的加固處理，這就使得提高路基的穩(wěn)定性和承載能力在施工中顯得尤為重要。

【關(guān)鍵詞】市政道路;軟基處理;方法

1道路軟基處理遇到的主要技術(shù)問題

在我省道路工程建設(shè)中，經(jīng)常需要在一些土質(zhì)較軟的地段進行筑路施工。在土質(zhì)松軟的地段進行道路工程建設(shè)，就要注意道路軟基的處理的相關(guān)問題。如果不能保證軟基處理的效果達到相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，將會直接影響到整個道路工程的進度和質(zhì)量，甚至為道路的使用與養(yǎng)護埋下不安全的隱患。道路軟基處理遇到的主要技術(shù)問題，如下兩個方面：

1.1軟土強度較低，在天然狀態(tài)下不能滿足路堤荷載要求

道路工程要建設(shè)出高品質(zhì)的公路，就必須要保證路基的強度和使用壽命，否則將引發(fā)很多的社會問題。常態(tài)的軟土本身的強度較低，一旦受到外力壓迫，必然會產(chǎn)生變形、下沉等現(xiàn)象，這難以符合道路工程對于路基建設(shè)的基本要求。在道路軟基處理中，工程技術(shù)人員一定要進行軟土取樣，并通過一系列的化驗與研究，制定出提高軟土強度的技術(shù)措施與施工工藝，以滿足道路工程對于路堤荷載的要求。

1.2在軟土路基填土荷載作用下，軟土地基會產(chǎn)生較大的沉降和剩余沉降，易導(dǎo)致路基失去穩(wěn)定性土質(zhì)較軟的地段是不利于道路工程建設(shè)的，但是為了滿足道路城市規(guī)劃的整體需求以及道路工程所在的實際情況，有時不得不在一些土質(zhì)較軟的地段進行道路施工。由于軟土的荷載系數(shù)較小，所以在地基處理中必須添加部分硬質(zhì)土，否則難以保證路基的強度，這就形成了一個客觀的技術(shù)問題，技術(shù)人員要對軟土路基填土的控制高度重視，嚴格控制路基的降和剩余沉降，確保路基的穩(wěn)定性。

2市政道路軟土地基處理設(shè)計與計算

因換填法及拋石擠淤法設(shè)計較簡單，所以不特別介紹。本文僅對排水固結(jié)堆載預(yù)壓法的設(shè)計進行詳細闡述。對于深厚淤泥層的處理，排水固結(jié)堆載預(yù)壓法是軟基處理各種方法中效果良好、造價最經(jīng)濟的一種處理方法，在珠海地區(qū)已達到廣泛的應(yīng)用。排水固結(jié)堆載預(yù)壓法就是在道路或建筑物建成之前，在軟土上作用臨時的荷載，使孔隙中的水慢慢排出、軟土發(fā)生固結(jié)變形，從而達到減少道路或建筑物在使用期間的沉降，滿足其使用要求。

排水固結(jié)堆載預(yù)壓法設(shè)計內(nèi)容，主要包括堆載預(yù)壓設(shè)計、豎向排水體設(shè)計等內(nèi)容。

2.1 堆載預(yù)壓設(shè)計

堆載預(yù)壓可以分為等載預(yù)壓和超載預(yù)壓，預(yù)壓荷載等于將來永久使用荷載的情況，稱為等載預(yù)壓，當(dāng)預(yù)壓荷載超過將來永久使用荷載的情況，就稱為超載預(yù)壓。在超載的條件下，要達到相同的沉降量，超載預(yù)壓的堆載預(yù)壓時間比等載預(yù)壓的時間要短，從而縮短施工工期。實際設(shè)計時，常采用一定比例的超載預(yù)壓。

2.2 豎向排水體及排水系統(tǒng)設(shè)計

豎向排水體是人工設(shè)置的排水通道，目的是為了縮短排水距離，加速土層的固結(jié)。豎向排水體經(jīng)歷了普通砂井、袋裝砂井、塑料排水板等發(fā)展階段。由于塑料排水板具備了施工方便、造價經(jīng)濟和質(zhì)量穩(wěn)定可靠等特點，目前塑料排水板已被廣泛采用，袋裝砂井只有在塑料排水板無法施工時才被采納，如施工場地上方有架空高壓線通過。

塑料排水板有兩種布置方式，正方形布置和梅花形布置，一般布置間距0.9m～1.1m，插板底部要求打穿淤泥層。

排水固結(jié)堆載預(yù)壓法的排水系統(tǒng)由豎向排水體、砂墊層、碎石盲溝及集水井構(gòu)成。

3市政道路軟基路堤沉降動態(tài)控制方法

3.1 最終沉降量的推算

在路堤的實際施工中，大多采用多級加載方式，各級荷載的起止時段一般相差較大，再加上軟土層埋深的不同，現(xiàn)場實測沉降過程線大多呈多折式沉降遞增型曲線，每加一次荷載，就出現(xiàn)沉降量明顯加快的過程，若不再加載，經(jīng)歷一定歷時后，沉降速率隨之放慢。為了提高推算成果的質(zhì)量，首先必須十分重視沉降板、桿的埋設(shè)和連接質(zhì)量以及沉降觀測的精度，只有在地基經(jīng)受包括路面荷載在內(nèi)的全荷載作用后，當(dāng)荷載恒定，實測到具有精度較高的歷時3個月以上的2～3次沉降觀測成果方能外延和推算，推算方法則依據(jù)收斂規(guī)律來選擇。一般采用雙曲線法或指數(shù)法推算最終沉降量[2]，采用最終沉降量的推算方法，理論上比較合理，但由于各種原因，如施工過程造成觀測點破壞，沉降資料不連續(xù)，實際操作比較困難時，一般采用比較方便的沉降速率控制法[3]。

3.2 市政道路沉降動態(tài)控制方法

在分析了某市政道路現(xiàn)場實測沉降曲線基礎(chǔ)上，推算了各典型斷面觀測點滿足工后沉降時對應(yīng)的沉降速率值，以其作為施工控制標(biāo)準(zhǔn)即按3～4等水準(zhǔn)測量精度的月沉降速率作為施工控制標(biāo)準(zhǔn)。具體分：①路堤填筑期：軟土而言，應(yīng)控制填筑的速率，使之與地基固結(jié)速率相適應(yīng)，盡量減少附加沉降量。一般路堤，原地面沉降速率應(yīng)小于10 mm;或孔隙水壓力系數(shù) ≤0·6;對于橋頭路堤，原地面每晝夜沉降速率應(yīng)小于5mm;②堆、等載預(yù)壓期：橋頭和一般路堤到達路床頂面后，在原地面連續(xù)2個月的實測沉降速率應(yīng)小于3～5 mm/月（低路堤除外）;③超載預(yù)壓期：路堤到達路床頂面后，在原地面連續(xù)2個月的實測沉降速率應(yīng)小于8 mm/月;④填筑瀝青混凝土下面層的條件是，當(dāng)路堤施工至基層頂面后，在原地面連續(xù)2個月的實測沉降速率應(yīng)小于3 mm/月;⑤為滿足車輛在橋頭高速行駛過程的平穩(wěn)、舒適，在橋頭有搭板設(shè)置的情況下，橋頭沉降引起縱坡變化必須小于 =0.4%～0.6%，沉降差應(yīng)小于3～4 cm，作為初期養(yǎng)護處理標(biāo)準(zhǔn)。按上述控制標(biāo)準(zhǔn)，對路堤施工全過程實施動態(tài)有效控制，在滿足施工總工期和允許工后沉降量的前提下，確保各結(jié)構(gòu)層的施工厚度，達到路面一次鋪筑成功和路面工程厚度變動量最小的目的。

4 結(jié)語

軟土地基在道路施工過程中是非常常見的施工問題，它不僅會對路基的承載能力進行影響，同時也會對道路的運行產(chǎn)生一定的影響，因此，為了更好的保證道路的安全可靠運行，一定要對軟土地基進行必要的處理。在對軟土地基進行出來的時候，方法是非常多的，具體采用哪種方法進行處理，要看施工中遇到的軟土地基實際情況來進行決定。

參考文獻：

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