市政道路沉陷的原因及解決措施

高新宙

（山西八建集團有限公司，山西 太原 030027）

0 引言

現(xiàn)階段，隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的飛速發(fā)展，市政道路工程的建設(shè)日益趨多，項目的施工質(zhì)量直接關(guān)系到城市化建設(shè)與人們的生活水平。作為城市建設(shè)的一個文明標(biāo)桿，市政道路的建設(shè)水平占據(jù)著重要的位置。同時，市政道路建設(shè)的優(yōu)劣與居民的便捷出行，城市車輛交通的順利運行具有密不可分的關(guān)系。當(dāng)前，隨著城市化進程的加快，我國各個地區(qū)的城市交通均面臨著較大的壓力。在實際情形中，盡管市政部門在市政道路建設(shè)與安全方面做出努力，但是仍然不可避免地發(fā)生一些問題，例如，市政道路的沉陷等。因此，市政部門有必要針對城市市政道路的實際情形，分析其道路沉陷的原因，并針對這些影響因素，制定對應(yīng)的解決措施，為城市市政道路的建設(shè)提供有利的保障。

1 市政道路路基概述

當(dāng)前，在城市中，市政道路的施工與養(yǎng)護等作業(yè)均是根據(jù)國家及行業(yè)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)與要求進行的。作為市政道路重要的組成部分，路基發(fā)揮了主要的承載作用，其質(zhì)量與安全性直接決定了市政道路的整體質(zhì)量。市政道路路基通常是指按照道路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)修建的路面基礎(chǔ)。在實際情形中，常常會在城市中看到一些路面質(zhì)量較好而路基卻遭受到嚴重的損壞，使得整個市政道路的質(zhì)量大大下降，極大地影響了人民大眾的出行、生活以及安全性。因此，必須加大對市政道路路基質(zhì)量的管理力度，確保符合實際市政道路的需求。從形式來看，市政道路路基可以分為路塹與路堤。從結(jié)構(gòu)形式來說，市政道路路基屬于軌道結(jié)構(gòu)的一種，包括：路基本身、路基防護建筑物、路基加固建筑物等。一般地，一些因素影響了市政道路路基的質(zhì)量，如工程地質(zhì)條件、人為設(shè)計因素、自然因素、施工技術(shù)等。常常地，市政道路路基在運行的過程中，會出現(xiàn)沉陷的現(xiàn)象，使得其難以滿足社會發(fā)展與人民生活出行的需求[1]。所以，國家政府部門以及市政道路的施工單位應(yīng)當(dāng)密切關(guān)注市政道路沉陷的問題，在分析原因的基礎(chǔ)上，使用一些措施有效地控制與解決市政道路沉陷的現(xiàn)象。

2 市政道路沉陷原因

2.1 設(shè)計方面

基于長時間對市政道路沉陷問題的觀察與分析，一些研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)：沉陷現(xiàn)象的出現(xiàn)不僅僅涉及填土高度，而且和施工所用的材料、坡度、土壤的質(zhì)地以及水源等等均存在著相關(guān)的聯(lián)系?，F(xiàn)今，造成市政道路沉陷的一個重要原因是市政道路的設(shè)計存在考慮不足的現(xiàn)象，并未將影響到市政道路沉陷的因素都考慮到市政道路的施工建設(shè)之中，使得設(shè)計存在一些漏洞，進而可能會到導(dǎo)致市政道路在后續(xù)的運行中發(fā)生道路沉陷現(xiàn)象。例如，在設(shè)計軟土地基與采空區(qū)的過程中，技術(shù)人員未對道路現(xiàn)場勘探，則很難獲取到真實地、有效地、詳細地實測數(shù)據(jù)，從而容易導(dǎo)致設(shè)計人員設(shè)計的市政道路出現(xiàn)承載力不足等問題，進而在后期應(yīng)用的過程中發(fā)生沉陷的現(xiàn)象。另外，如果設(shè)計人員并未基于實際情形對填方穩(wěn)定性與沉降變形等做出合理的計算與評估，而是采用傳統(tǒng)的設(shè)計方法，則會極大地影響施工過程中材料的選擇與使用，進而也容易引發(fā)市政道路沉陷問題的出現(xiàn)[2]。

2.2 施工方面

市政道路施工情況的優(yōu)劣直接影響著其質(zhì)量與安全性，這也是導(dǎo)致市政道路沉陷現(xiàn)象出現(xiàn)的一個重要因素。一般，在市政道路施工過程中，往往會采用分層壓實的方法，對路基進行填筑，并按照國家及行業(yè)的施工技術(shù)要求對市政道路進行作業(yè)。通常，在確定填料最佳含水率下，施工單位會依據(jù)合理的方式使用一些碾壓設(shè)備，對市政道路從次數(shù)、方式等方面進行碾壓操作，從而按照預(yù)先的設(shè)計要求達到規(guī)定的分層厚度，有序展開填筑施工，確保市政道路的施工符合規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)。但是，在實際情形中，仍然不可避免地出現(xiàn)市政道路沉陷的問題。這通常是因為一些施工單位的現(xiàn)場負責(zé)人在管理與責(zé)任上的力度不足，從而使得市政道路的施工難以按照預(yù)期的進展與目標(biāo)進行，極大地影響了市政道路的施工，進而使得分層壓實填筑施工的質(zhì)量難以達到實際的目標(biāo)需求，在市政道路后期的運行中，出現(xiàn)了沉陷的現(xiàn)象。另外，在市政道路的一些施工作業(yè)中，技術(shù)人員并未按照實際的施工規(guī)范與設(shè)計要求進行對應(yīng)的操作，使得在土基和填料的結(jié)合部位容易出現(xiàn)裂縫等現(xiàn)象，進一步地降低了市政道路的承載能力，使得其往往在運行過程中出現(xiàn)沉陷或縱向開裂的問題。

2.3 水的影響

水是影響市政道路施工與運行質(zhì)量的一個重要因素。如果市政道路地基的含水量很大，或者響應(yīng)排水設(shè)施不足，則會加大水對市政道路地基的沖擊，進而容易導(dǎo)致地基土質(zhì)出現(xiàn)松軟的現(xiàn)象，極大地降低了市政道路的強度，使得在后期的運行過程中，出現(xiàn)市政道路沉陷或滑動的問題。另外，如果這些水無法合理的排除，則會在很大程度上使得路基填土出現(xiàn)液化的現(xiàn)象，從而引起市政道路路基的沉陷現(xiàn)象，使得市政道路路面的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴重的破損，影響了市政道路的質(zhì)量與穩(wěn)定性。市政道路地下水的動態(tài)特征常常是導(dǎo)致市政道路不均勻沉降的重要因素。同時，地表水和地下水的交替往復(fù)，造成了市政道路的含水量時刻存在變化，進而使得市政道路的質(zhì)量遭受到動態(tài)水含量的影響，容易發(fā)生沉陷問題。所以，為了盡可能的避免路基含水量增加，應(yīng)當(dāng)注意加強對路基孔隙水壓縮，盡可能降低水含量，把路基水含量控制在最佳含水量的±2%。

3 市政道路沉陷特點

市政道路沉陷問題的出現(xiàn)是由許多因素共同影響的結(jié)果，尤其是對于大填方路段，更是容易出現(xiàn)路基不均勻性的沉陷。一般地，市政道路沉陷的特點如下。

（1）填方路基出現(xiàn)裂縫。一般地，這種特點的出現(xiàn)來自于市政道路路基的內(nèi)部，表現(xiàn)為變形位置的差異，進而使得變形程度出現(xiàn)較大的差異，遭受到多種復(fù)雜強度的影響，使其內(nèi)部出現(xiàn)一些輻射性的開裂現(xiàn)象。

（2）路面出現(xiàn)裂縫。對于常見的瀝青混凝土而言，其結(jié)構(gòu)一旦發(fā)生不均勻的沉陷，則會使得整個市政道路在縱向、橫向與交叉處均發(fā)生裂縫，極大地影響了市政道路瀝青路面的整體性與封閉性，導(dǎo)致鼓包、翻漿等問題的出現(xiàn)。

（3）水泥混凝土路面如果出現(xiàn)不均勻沉降，則在很大程度上會造成路面出現(xiàn)錯臺、脫空等現(xiàn)象，一旦承受的載荷超過了水泥混凝土面板的強度，容易使得路面發(fā)生斷裂。

（4）高填方路段邊坡負荷失衡，高填方路基不均勻沉陷不斷加重，導(dǎo)致高填方路基邊坡失去穩(wěn)定最終掉落[3]。

4 市政道路沉陷的解決措施

4.1 加大市政道路施工的管理力度

加強市政道路施工的管理力度是強化市政道路質(zhì)量的有效保障。因此，市政道路的施工單位應(yīng)當(dāng)依據(jù)施工現(xiàn)場的實際情形，制定加強施工管理的措施，以預(yù)防市政道路因為施工因素導(dǎo)致沉陷現(xiàn)象的出現(xiàn)。比如，在高填方的施工過程中，往往會使用分層填筑方式，并加強分層填筑厚度的控制與管理，施工方也應(yīng)當(dāng)對這些施工過程做好相應(yīng)的記錄，做好技術(shù)交底，使得每個施工人員能夠充分意識到各自的責(zé)任。一般地，在市政道路施工的要求中，路基填土壓實的寬度必須大于設(shè)計寬度20cm。另外，對于一些雨水較多的區(qū)域，應(yīng)當(dāng)采用一些滲水性較好的材料，以降低雨水在市政道路上的堆積，從而有效地降低水資源對市政道路質(zhì)量的影響。同時，有必要依據(jù)實際的地質(zhì)條件，合理選用填筑材料，確保每層填筑厚度不會大于25cm。挖填工作的質(zhì)量控制也是影響市政道路沉陷的一個重要施工因素。因此，施工單位有必要加強其管理力度，降低漏挖情況的發(fā)生概率，必要時可以采用一些小型設(shè)備進行填補作業(yè)。施工單位應(yīng)當(dāng)加大對壓實度的控制與管理，盡量使用一些大噸位的壓實設(shè)備，以確保壓實度滿足市政道路的要求。在市政道路壓實完成之后，施工單位的檢查部門還應(yīng)當(dāng)對市政道路的質(zhì)量做出一些檢測，以保證市政道路的壓實度滿足實際施工的要求。同時，在實際的施工過程中，應(yīng)當(dāng)采用一些方法去除施工現(xiàn)場的雜質(zhì)，以免由于雜質(zhì)和水的影響，使得市政道路出現(xiàn)沉陷的現(xiàn)象[4]。

4.2 強化軟土地基施工質(zhì)量

在市政道路建設(shè)施工中，難以避免的遇到軟土地基這種危險的地質(zhì)情形。相比于一般地基，軟土地基對市政道路的質(zhì)量與安全性存在一些危害，主要體現(xiàn)在：①軟土地基在承載強度、抗剪強度以及穩(wěn)定性方面，離市政道路建設(shè)施工要求的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)差距較大，無法保證施工建設(shè)的安全。②軟土地基的存在，要求建設(shè)單位必須在設(shè)計階段以及后期維護階段，投入巨大的人力與物力等資源，加大了市政道路的施工成本，增大了發(fā)生事故與故障的風(fēng)險。因此，軟土地基的存在會加大市政道路出現(xiàn)沉陷現(xiàn)象的概率。市政道路的施工單位有必要對施工中遇到的軟土地基采取一些方法進行加固處理，方法如下：①預(yù)應(yīng)力管樁加固。這種方法主要是借助預(yù)應(yīng)力工藝和離心成形的方式，預(yù)先制備一個細長的混凝土結(jié)構(gòu)，即構(gòu)成一個預(yù)應(yīng)力管樁，使用錘擊之法，將管樁打入預(yù)先設(shè)計好的位置，以加固軟土地基。②排水固結(jié)加固。這種技術(shù)能夠極大地改善軟土地基的水含量以及流動性，從而使其獲得滿足需求的致密性，施工成本較低，效果也極為顯著。通過加強排水的設(shè)置，極大地減少排水距離，從而對軟土地基進行加固，增強該處地基的強度和穩(wěn)定性，保證市政道路施工的質(zhì)量與安全性。③換填。將軟土地基的土壤全部去除，重新填上質(zhì)地堅硬、性能良好的土石，從而改善此處軟土地基的承載強度和穩(wěn)定性。④強夯。在這種加固技術(shù)中，常常以重錘作為設(shè)施，通過計算和設(shè)計，在合適的、合理的位置高度，使重錘呈自由下落的狀態(tài)，在較短的時間內(nèi)，完成軟土地基的固結(jié)。在市政道路建設(shè)工程中，強夯技術(shù)是一種極其常見的軟土地基固結(jié)處理技術(shù)，應(yīng)用的范圍極為廣泛。通常，在強夯加固技術(shù)實施的過程中，利用起重機設(shè)備，首先將具有極大重量的重錘升起到一定的高度，即6～30m，進而自由降落，在極短的時間之內(nèi)，快速的沖擊軟土地基，借助強大的沖擊力以及動能，改善軟土地基的疏松性，使此處地基變得更加致密，從而提升承載和結(jié)構(gòu)強度。這種加固方法的優(yōu)勢在于快速和高效，其主要用于工期短、施工面積大的工程項目[5]。

4.3 完善沉降觀測

一般地，施工單位為了較好地預(yù)防市政道路出現(xiàn)沉陷，往往會加大對市政道路沉降的觀察與分析。當(dāng)前，在市政道路沉降觀察方面，主要使用地表沉降觀察的方法，觀察效果極佳。另外，在這種觀察方法中，設(shè)置沉降板的觀察高程變化，增加沉降板的設(shè)置點，有利于提升市政道路沉降觀測的準(zhǔn)確性。因此，施工單位在觀測方面有必要注意：①選擇合理的觀測方法。②積極引用先進的觀測技術(shù)。

4.4 加大市政道路沉陷的控制力度

4.4.1 增添外加劑

現(xiàn)代化市政道路施工技術(shù)的大力發(fā)展，促使了通過使用外加劑的方式滿足實際市政道路施工的要求。增添外加劑的方法不受施工量的限制，適用于建筑物密集的市政道路施工。一般地，通過將一些外加劑引入市政道路的施工材料，能夠極大地降低不均勻沉陷的發(fā)生概率。例如，對于沉陷程度嚴重的路段，可以使用高強度的固體粉狀材料，其具有較高的強度與抗壓性；對于沉陷程度較輕的路段，則可使用聚丙烯酸材料。

4.4.2 壓力灌漿法

壓力灌漿法的出現(xiàn)能夠有效地解決邊緣壓實度不符合實際要求的情況，提高市政道路的抗壓強度。這種處理方法主要是在標(biāo)準(zhǔn)壓力的作用下，通過注漿的方式來填筑路基碎石的方法。另外，壓力灌漿法也能夠進一步地加大市政道路的緊固性，有利于提高市政道路強度、降低市政道路沉陷現(xiàn)象的出現(xiàn)概率。

5 結(jié)語

市政道路工程的建設(shè)與人民的生活、社會的發(fā)展以及國家的進步密切相關(guān)，其質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到城市的面貌和生態(tài)環(huán)境，進而影響人民大眾的安全。因此，我國政府非常重視市政道路建設(shè)的施工質(zhì)量。當(dāng)前，在實際的市政道路施工以及運行的過程中，常常會因為各種因素的影響出現(xiàn)道路沉陷的現(xiàn)象，使得市政道路的質(zhì)量與安全性受到嚴重的影響，從而造成了極壞的社會影響與經(jīng)濟效益的損失。因此，加強市政道路沉陷原因與解決措施的分析，是非常有必要的，這也正是本文所論述的目的。希望能夠通過對市政道路沉陷原因與解決措施的分析與探討，改善現(xiàn)有的市政道路沉陷現(xiàn)象，從而確保市政道路的良好使用。