路基不均勻沉降對瀝青路面結構的影響

李朝輝

（蘭州市政建設集團有限責任公司，甘肅 蘭州 730030）

導致路基出現不均勻沉降問題發生的因素非常多，其中最常見的就是路基的壓實度不夠或者是路基回填施工的密實程度不達標。路基不均勻沉降問題的產生，會使路面結構層的內部出現一定大小的附加應力，當路面在長期的溫度荷載和車輛荷載的作用下，會使路面的破壞速度加快，同時伴隨著附加應力的作用，會導致路面出現各種形式的裂紋、車轍以及沉陷問題，從而嚴重影響瀝青路面結構的正常使用。

1 瀝青路面結構情況的分析

對于路面結構來說，其包含多個不同的路面層，可以說是一種多層體系，因此在對多層體系的應力應變進行分析時，為了提高分析結果的精確度，需要對路面結構的層厚進行科學的假設，并且確定其最大限值，而水平方向則為無限。同時，由于當前階段的路面結構非常的復雜，因此影響因素也非常的多，在對路基不均勻沉降對瀝青路面結構產生的影響進行分析時，就不能僅僅依靠幾何體系來進行分析了。對于一般形式的瀝青路面來說，裂紋問題是普遍存在的問題，荷載和溫度都是主要的影響因素之一，在對具體問題進行分析時，要嚴格按照實際情況來進行，即使是利用幾何體系來對路面結構情況進行分析，也要能夠考慮到這些因素的影響，這對提高分析結構的精確性有著非常積極的作用。

2 路基不均勻沉降對瀝青路面結構的影響

2.1 路基不均勻沉降對瀝青路面結構受力的影響

在瀝青路面正常使用的過程中，其路面面層表面主要受到的是拉應力的作用，而公路路面的中心位置可能是最大拉應力的中心位置，因此該位置處出現裂縫的概率非常大。對于路面的墊層來說，其可能出現最大應力值，同時如果墊層距離路基中線位置的距離較遠的話，就會使面層與基層之間產生較大的切應力，當兩者之間的距離達到1m的話，切應力就會隨著距離的增加逐漸減小，同時切應力在動態變化的過程中，還會對墊層底面以及面層表面的應力帶來一定的影響。除此之外，路面結構的厚度和其所受到的應力大小也有著一定的關系，尤其以基層結構的厚度關系最為緊密。如果在公路使用過程中出現沉降問題，且位置處于5-55mm時，其沉降量越大，墊層底面的應力、基層表面的應力以及地面、面層應力都會隨著增大。當地面的沉降量達到66cm時，會導致公路路面的面層表面形成0.28兆帕的拉應力，此時如果有重型車輛在路面駛過的話，就會對路面結構帶來較大的破壞，此時路面荷載也成為了影響路面結構完整性的主要因素，因此要想提高公路的使用壽命，加強養護管理，做好路面沉降的控制工作是非常重要的。

2.2 路基不均勻沉降對路面結構所造成的影響

瀝青路面路基的不均勻沉降大多都是出現在軟土層上，如果不均勻沉降的程度過大的話，還可能會導致路面結構出現錯臺問題，如果不能立即采取措施進行處理的話，則會使整個路面結構的完整性得到破壞，從而出現更大的裂縫。要想使瀝青路面結構的完整性和穩定性得到可靠的保障，對路基的穩定性以及強度都有著非常大的依賴，不管路基是出現沉降問題還是開裂問題，都會對整個路面結構的完整性帶來巨大的影響，只是影響的程度會有所區別。在公路路基施工作業開展的過程中，如果在對路基碾壓時存在漏壓區的話，一旦出現不均勻沉降，就會直接導致瀝青路面出現非常多坑坑洼洼的問題，同時由于路基的碾壓強度不達標、水穩定性較差，使整個瀝青路面結構的破壞更加嚴重，此時如果采取提高路面厚度的方式來進行修整的話，也無法產生較好的修理效果，同時還會對瀝青路面的行車安全帶來巨大的影響。

3 控制路基不均勻沉降的措施

3.1 在瀝青路面不均勻沉降具體應對措施

1）施工中的應對措施

對于公路施工來說，容易受到地質、環境、氣候、工期以及施工工藝等多方面因素的影響，因此針對瀝青路面的不均勻沉降來說，可以通過以下幾方面的措施來加強管控：①對結合處開挖臺階法進行靈活的運用，該方法的應用能夠使不同路段路基的接觸面積增大，因此能夠使路基的不均勻沉降得到良好的改善，變得更加的均勻化；②對提高路基填土的壓實度有著非常突出的作用，在實際施工中可以采取大型的壓實設備來對路基進行反復的碾壓，對于施工死角來說，可以選擇小型的壓實設備來對其進行處理；③科學選擇面層的施工材料，通常情況下面層的施工材料以4cm粒徑的瀝青混凝土和22cm粒徑的水穩碎石作為主要的施工材料，在對路面墊層進行材料選擇時，能夠以15cm粒徑的碎石作為主要的施工材料，這些材料在抵抗路面沉降時有著積極的作用，即使沉降問題依然存在，也能夠將沉降量控制在最小范圍內。

2）設計階段的應對措施

在路基施工項目的設計選址階段，相關工作人員應該做好全面的地質勘察工作，要對施工區域內的地形、水文等情況進行全面的勘察，并且可以結合實際情況對施工材料進行科學的選擇。在路基填筑工作開展的過程中，要對最小填筑高度進行科學的把控，要保證最小填筑高度不會受到地下水以及地表水等因素的影響，這樣能夠使地基的穩定性得到可靠的保障。對于路基結構的橫向排水設施來說，如果橫向排不夠通暢的話，則需要在該路段區域繼續增設盲溝，且整個路基的排水設計應該對各方面因素進行綜合考量，同時還要能夠按照因地制宜、整體規劃的原則對排水方式進行設計，避免路基受到雨水的浸泡，使不均勻沉降問題發生的概率大大增加。

3.2 控制土方不均勻沉降的措施

通常情況下，對于縱向半挖半填路段或者是較陡的路段，在實際施工中應該嚴格按照相關規定來進行開展縱向的臺階施工，在整個過程中對臺階進行壓實時，一般按照的是填完一層壓另一個臺階的方法來進行壓實處理，之后就能夠按照從低到高的方向來進行分層填筑，在整個填筑過程中，路基的頂點是起始點，當填筑的高度達到1.5m時，則要能夠按照相關要求來對路面的壓實度進行控制。對于橫向挖填結合部來說，可以在該區域挖出一個1.5米的深坑，并可以在此處做一個一米高的臺階，其整個高度就是需要填筑的土方厚度。當路基的填筑高度小于1.2米時，則需要將該路段挖除七十厘米，并對其進行整平壓實處理，最后可以利用滲水性能較好的材料，來對挖出部位進行科學的填筑，從而使整個路基結構的承載能力得到大幅提升。

4 結語

總而言之，路基和路面結構都是公路的重要組成部分，其中路基占有核心位置，在整個公路中承擔著非常重要的承壓作用，同時路基還要和路面一起共同承擔車輛荷載。自瀝青路面發展至今，路基的不均勻沉降始終是困擾瀝青混凝土施工的重要問題之一，因此要想使公路施工得到長遠的發展，以及瀝青材料得到更好的利用，必須要加大對路基不均勻沉降的研究力度，要能夠掌握不均勻沉降可能給瀝青路面結構帶來的影響，并對破壞原因進行詳細的分析，提出針對性的控制措施。