淺談城市道路沉降不均的原因及注意事項(xiàng)

摘要：就城市道路常見的路面不均勻沉降問題，從設(shè)計(jì)和施工2個(gè)方面進(jìn)行了簡(jiǎn)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(gè)環(huán)節(jié)入手，從各個(gè)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(guó)分類號(hào)：U418.6+2A

［定稿日期］2022-12-30

［作者簡(jiǎn)介］蔣飛（1984—），男，本科，工程師，主要從事項(xiàng)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(shí)，城市道路損毀、養(yǎng)護(hù)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(shí)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(jì)和施工2方面簡(jiǎn)要分析道路不均勻沉降的原因及預(yù)防措施。

1 設(shè)計(jì)方面

1.1 地勘成果的準(zhǔn)確性

在項(xiàng)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(shí)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(chǎng)鉆孔，直接將工程區(qū)域內(nèi)其他工程的勘測(cè)資料照搬過來，造成設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)失誤。路面結(jié)構(gòu)選型、路基基底處理，地質(zhì)鉆探報(bào)告的真實(shí)性究竟如何尤為重要。工程地質(zhì)報(bào)告要嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真，對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)土層性質(zhì)、地下水、土工試驗(yàn)等結(jié)果要準(zhǔn)確，如實(shí)反映工程的地質(zhì)情況，對(duì)道路基礎(chǔ)要結(jié)合道路施工要求進(jìn)行評(píng)估，提出準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)施工意見。

1.2 設(shè)計(jì)不具針對(duì)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(jì)單位應(yīng)針對(duì)項(xiàng)目所經(jīng)過的不良土質(zhì)的具體情況分別進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)計(jì)。

對(duì)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(jià)、工期等實(shí)際因素的基礎(chǔ)上，選用一種或幾種綜合運(yùn)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(duì)濕陷性黃土，在設(shè)計(jì)時(shí)，因地制宜地采用換土法、強(qiáng)夯法、擠密法、預(yù)浸法、化學(xué)加固法等對(duì)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(duì)濕陷性黃土進(jìn)行治理。 對(duì)于在堅(jiān)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(jì)時(shí)應(yīng)考慮使用灰土樁、水泥樁或其他不需機(jī)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(shí)，對(duì)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(qiáng)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(qiáng)坡面沖刷能力，增強(qiáng)坡面防滑塌、抗塌方能力。對(duì)于20 m及以上的填土高度，應(yīng)根據(jù)高填方路基設(shè)計(jì)原則進(jìn)行路基的穩(wěn)定性驗(yàn)算，并對(duì)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(cuò)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(huì)部門間，很多施工干擾等等。

2.1 未按設(shè)計(jì)要求處理路基基底

在城市道路路基施工過程中，很多時(shí)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(shí)，就會(huì)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(jì)要求挖臺(tái)階或臺(tái)階寬度、高度超過設(shè)計(jì)要求，可能造成路基沉降不均勻。在施工前應(yīng)盡量從幾個(gè)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(chǎng)后首先應(yīng)及時(shí)排除原地面積水，修筑臨時(shí)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(duì)墳坑、井穴、樹根的坑漕按設(shè)計(jì)及規(guī)范要求采用合格材料分層填筑壓實(shí)。

（2）填方段應(yīng)先進(jìn)行場(chǎng)地平整、清除表土，當(dāng)?shù)孛鏅M坡陡于1∶5情況下，挖好臺(tái)階，按照設(shè)計(jì)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(duì)道路路基基地清表后的原狀土壓實(shí)度未達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)進(jìn)行改良或換填處理，處理后的壓實(shí)厚度每層不得大于30 cm。

（4）路基在壓路機(jī)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(shí)應(yīng)控制壓路機(jī)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(duì)路基填料、級(jí)配應(yīng)合理選擇，填料強(qiáng)度（CBR）值應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，最小強(qiáng)度值見表1。

在實(shí)際施工中，對(duì)填筑材料的級(jí)配、強(qiáng)度（CBR）、最佳含水率的控制難度很大，很多時(shí)候與設(shè)計(jì)規(guī)范的要求偏差較大。一方面，在實(shí)際施工過程中，分層填筑、碾壓厚度過大，碾壓不密實(shí)，長(zhǎng)時(shí)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(qiáng)度不同，強(qiáng)度低的填料在行車荷載作用下，首先會(huì)產(chǎn)生沉降，形成坑洼，使得路面產(chǎn)生積水，積水往下滲，會(huì)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(qiáng)度低的填料，如粉土、淤泥、沼澤土、泥炭土、凍土、有機(jī)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(shí)，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(jì)和規(guī)范要求的填料，應(yīng)采用水穩(wěn)性好、強(qiáng)度高符合設(shè)計(jì)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(chǎng)條件限制的特殊情況下，填料必須經(jīng)過處理，經(jīng)檢測(cè)符合設(shè)計(jì)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(shí)，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(qiáng)度高的填料應(yīng)在強(qiáng)度低的填料上。

2.3 路基壓實(shí)不足

路基壓實(shí)度不足，會(huì)造成路基的不均勻沉降，主要由幾個(gè)原因造成：

（1）施工受限于實(shí)際條件。在路基施工時(shí)，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(shí)未達(dá)到設(shè)計(jì)要求；部分路基填筑寬度小于設(shè)計(jì)寬度或未加寬填筑，造成路基邊緣地帶沒有碾壓密實(shí)。

（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(yàn)路段得出的參數(shù)進(jìn)行碾壓，造成路基壓實(shí)不充分，沒有設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

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

（4）填方施工中，路基全斷面壓實(shí)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(xiàng)

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(zhǎng)時(shí)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(shí)，要根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，在施工場(chǎng)地附近做好排水工程和臨時(shí)排水設(shè)施，使路基能經(jīng)常保持干燥、堅(jiān)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(shí)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(shí)再第一時(shí)間內(nèi)排入雨水管道，在縱坡變化明顯或間距過長(zhǎng)時(shí)，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(chǎng)管理人員的質(zhì)量意識(shí)淡薄，作業(yè)人員“省事”意識(shí)，對(duì)管道周邊的回填厚度、壓實(shí)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(jì)、規(guī)范進(jìn)行回填壓實(shí)。道路竣工通車后，由于回填壓實(shí)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(diǎn)：

（1）要對(duì)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(xiàng)工序的都按照設(shè)計(jì)及規(guī)范要求完成，減少對(duì)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(shí)，要對(duì)管道的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，在確認(rèn)管道質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求、符合規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)后方可投入現(xiàn)場(chǎng)使用。

（3）管道在安裝時(shí)，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(shí)，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，采用合格的填料，分區(qū)填筑，保證壓實(shí)度，在回填的同時(shí)應(yīng)避免對(duì)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(jiǎn)析路面和路基沉降不均的原因，提出有針對(duì)性的預(yù)防對(duì)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(shí)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(duì)人們出行的影響和維修費(fèi)用，。在施工中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，注重理論與實(shí)際的結(jié)合，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及時(shí)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.