市政道路路基沉陷病害及应对措施浅析

2022-09-11

1 路基沉陷特征及成因分析

1.1 路基沉陷类型及特征

路基沉陷是在实际施工过程中或者完工之后所产生的一种路基病害。在完成高填土路基工程施工之后, 由于长时间的荷载的影响, 路基就会在其垂直方向出现很大的沉陷以及变形情况, 其在路面当中所呈现的情况主要分为:不均匀下沉、局部沉陷、整体下沉三种类型。对于路基的沉陷其所出现的部位主要分为两种, 分别是路堤沉陷和地基沉陷。高填土路基在产生沉陷当中, 往往会随着路基在纵向和横向出现开裂或者边坡滑动的情况。如图1所示。

1.2 设计因素

路基沉陷成因分析:由于填土路基沉陷形成原因非常的复杂, 其不但和路基填土的高度有着直接的联系, 并且和其材料的性质以及坡度和土质、水文等情况有着直接的联系。由于某些条件限制市政道路需要通过一些相对复杂的地区时, 在具体的设计工作中就需要根据相关的设计规范对高填土路基实施专项设计。如果对于软土地基或者采空区没有有效的勘查, 这样就很容易出现路基的沉降以及塌陷等问题;且对于高填方没有进行稳定性及变形方面的计算, 而是将其作为一般的路基进行设计, 并且对于施工当中的施工工艺以及填料等没有进行特殊的要求, 这样就会出现路基的沉降以及侧滑和纵向裂缝等问题出现。若是路基本土的土质非常的差, 在施工路基填土时又掺杂了一些劣质土进行混填, 例如种植土、泥沼土等自身有机物含量较多的土类, 其抗水性和强度都很低, 这样路基也会产生塑性变形以及沉陷现象。相对于一些比较特殊的填料, 若没有特殊处理或者处理工艺选择不当, 就会使得路基存在一定的病害隐患。

1.3 施工因素

对于高填方路基在对路基实施分层压实填筑当中, 需要根据相关的技术规范所要求的厚度实施铺筑, 同时采用相关的碾压机械以及整平机械, 对其也需要按照相应的规范要求实施操作, 在这当中随着铺筑的厚度不断的增加, 压实机械若是没有按照实际的要求做好相应的碾压工作, 这样就会使得其压实度很难达到道路路基设计的相关规范要求, 在长期的荷载以及填料的自重当中就会使得沉降变形累积情况产生。在实际的工程施工当中, 现场的施工人员自身的责任心不是很强以及在技术管理当中力度不够和施工现场比较混乱, 这样就会使得工程的实际质量达不到要求, 导致在施工中产生一定的安全隐患。在实际的荷载影响中, 填料很容易产生失稳同时沿着坡面产生滑移。对于半填半挖区域, 施工中没有按照相关的规范要求对其进行挖台阶处理, 使得土基和填料在结合部位产生一定的裂缝以及沉降情况, 相对于路基填土的临界高度缺少认识, 同时没有强化对路基沉陷变化的观测, 造成软土路基的自身强度和临界状态比较接近, 若是不重视, 就会使得路基产生承载力不足造成地基稳定性不够, 从而产生沉陷或纵向开裂。

1.4 水对路基的影响

由于土基含水量较大, 若排水状态不佳就会造成土质松软, 从而降低土质强度, 进而造成边坡坍塌, 使得路基出现沉降及滑动等病害。在这当中, 对于路基以及路面和中央分隔带的位置, 如果排水不畅就会造成路基地下水位升高, 使得路基填土液化, 从而产生沉陷, 造成路面的结构出现损害。若在旱季进行高填土路基的修筑, 在实际的压实中其含水量不足, 压实度很难达到相应的要求, 并且土的空隙若是比较大, 在雨季当中若是没有做好相应的排水工作, 雨水在浸入路基之后就会导致其液化, 从而使得路基出现下沉的情况。对于高填土路堤, 若是其自身的防护措施没有做好, 就会比较容易造成雨水的冲刷, 从而形成病害。在路堤被冲刷之后, 如果没有有效处理, 就会给工程的后期带来很大的安全隐患, 很容易产生边坡局部开裂以及局部滑塌等情况。路基地下水的动态特性往往就是路基不均匀沉降产生主要影响因素。路基地下水与地表水的交替作用下, 使得路基的含水量不断的发生变化。在这个过程当中, 最为重要的是毛细管张力所导致的孔隙水压力的数值增大, 并且水自身的软化以及润滑作用, 导致土体出现沉降以及变形的情况。

1.5 路基刚度影响

路基综合刚度主要指的是在沉降变形的相关范围之内其自身所产生的抗变形能力。因为路基的表面不一定的水平的, 因此市政道路和路基土体的刚度有着很大的差异, 在外力相同反复进行作用时, 其产生的变形量也是不同的, 若是在纵向或者横向路基的刚度差异比较大, 车辆荷载当中就会出现非常明显的差异沉降, 容易造成路面裂缝的出现。另外由于对路基沉陷观测控制不严格, 仅仅只是依赖于相关的数据计算对其进行施工, 如果按照实际的沉降速度以及沉降量比较大, 一定会造成路基沉降变大等情况。

2 市政道路路基沉陷病害及应对措施

2.1 高填方沉陷控制措施分析

对于高填方沉陷控制来说, 可以采用分层填筑的方式进行处理, 同时在现阶段相关技术的支持中, 就市政道路工程来讲, 在实际的分层填筑以及压实的基础上, 对其厚度需要加强控制, 尽可能的将其厚度控制在0.3m之内, 并且还需要确保宽度在设计范围之内, 并针对填土当中的宽度要求以及压实当中的宽度要求提高标准。路基路面在实际的运行中, 往往会产生水淹等情况, 这就需要选择稳定性比较好的材料。为了能够确保市政道路路基沉陷病害的处理当中其质量能够良好, 一定要对于施工区域的地理位置以及地质状况进行有效的勘查, 同时还需要按照不同土体进行填筑方案的设计, 这样就能够在一定意义上防止因为混合填筑造成相关病害的发生。并且, 在对高填方沉陷控制的实施中, 不但需要加强对于系统性的控制, 还需要对于其可靠性进行重视。对于控制措施其主要有以下相关内容:在填挖区域, 需要进行台阶的设置;其次, 对于一些采用机械设备很难处理的区域, 可以采用比较小的机械设备对其实施压实处理;第三, 在对沉陷病害实施处理当中, 对于所产生的倾填问题在处理中, 尽可能的防止这种问题的产生, 并且还要加强超厚填土问题的有效控制, 然而相应的, 在实施沉陷控制当中, 对于压实质量进行控制主要可以分为以下几种, 第一, 在实施回填工作当中, 对于所测验的某一种土体不能实施直接的应用, 并且不能够采用这种试验结果实施填土压实操作, 在一定意义上需要按照填土类型的不同, 可以对其多次进行击实试验进行指标的控制, 这样就能够确保填土压实的质量;第二, 在实际的项目作业当中需要和实际的状况有效结合, 除了需要对压实设备实际的性能有效控制之外, 还需要加强其质量的严格控制, 在有必要的情况下, 可以采用强夯设备实施压实作业, 以此来将设备的夯实性能进行提升;第三, 在实际的压实操作中, 需要加强对于横向接头的取值范围进行有效的控制, 同时对于其控制标准一般为40cm~50cm之间。以此来提升压实性能。

2.2 软土地基超限沉陷控制措施分析

相对于一些软土地基当中, 由于其沉陷问题经常产生, 这样就可以采用换填的方式进行。在换填技术的实际操作中, 其技术要点主要有:换填的土体需要确保其具有非常好的渗透性, 使得在实际的基底加固中对其质量能够实现有效的控制。在对这种沉陷问题进行处理中, 除了采用换填技术之外, 还可以采用抛石挤淤法对沉陷问题有效的处理, 在对抛石挤淤法进行应用当中需要注意的要点主要有:由于这种方式的实施有着局限性, 只能采一些表面没有硬壳分别以及长期积水的洼地和河流等。如果需要进行处理的区域很难有效的满足这些条件, 就可以采用挤密桩法对沉陷问题有效的处理, 这种技术能够在一些湿陷性黄土以及非饱和粘性土等沉陷问题处理当中进行应用, 在采用挤密桩的技术实施中, 能够在桩体的成孔当中, 对于周边的土体能够采用沉管对其土质实施挤密处理, 并且在这个基础上, 可以在对碎石夯实挤密当中产生碎石桩, 以此使得挤密桩和土体结构之间能够产生一定的复合作用, 从而达到地基的加固目的, 以此来实现对沉陷问题的有效处理。

2.3 重视对市政道路路基的沉降观测

需要加强对于道路路基沉降问题的重视, 这样才能够对于道路当中沉降问题进行及时的发现。从现阶段实际的状况可以看出, 采用相关的技术, 比较常见的沉降观测主要有以下几种:第一, 地面沉降的观测技术;第二, 分层沉降的观测技术;第三, 深层沉降的观测技术。在实际的施工当中, 可以将相关的沉降技术进行结合综合应用, 以此来对路基的实际压实情况进行评价, 相对于路基沉降是合计状况可以看出, 尤其是在采用相关的控制措施对于沉降进行控制之后的效果可以看出, 只有采用这种方式才能够在一定意义上将其沉降控制效果有效提升。

2.4 路基范围内的各种管道回填密实性处理

相对于一些不良土体以及树根、垃圾、等一定要加强处理, 并且在此基础上换填透水性材料, 尤其是对于一些低填方的路段一定要能够使其满足相关要求。在有必要的时候需要设置相应的砂砾隔层, 需要确保路基的深度以及宽度和长度都能够在一定的范围之内进行, 不能使其存在相应的隐患。在实际的路堤实施填筑之前, 需要对原地面实施处理。若是路基路堤其填筑高度<1m时, 需要将路基范围当中的杂物全部处理。如果基底的表层土质全部是腐殖土, 这就需要采用大型机械设备或者人工方式将表层的土体进行处理, 对于其厚度需要按照实际的施工情况进行选择。对于一些路堤在需要通过耕地时, 需要在对其填筑之前对其表层的30cm土体进行处理。因为在表层的土体进行处理之后其基底的含水率比较高, 为了确保基底的压实性能够和设计需求相符合, 就需要及时的进行翻松、晾晒以及对于含水率的检测, 在实施碾压当中, 确保压实能够达到相应的要求。

3 结束语

随着当前社会经济的快速发展, 道路建设要求不断提高, 这就需要对道路出现的沉陷问题进行及时的处理以及有效预防, 以此来确保道路路面的平整性, 保障运输的通畅和安全。同时在避免道路路基沉陷的基础上确保道路的质量以及应用性, 以此来将投资效益进行提升, 并且对于我国的实际经济发展有着非常重要的作用。本文主要就对道路路基沉陷病害的主要表现形式进行分析, 采用相关的实际工程, 对路基产生沉陷的主要诱因进行总结, 最后对处置路基沉陷的相关措施进行分析, 以此来确保在后期的工程实践中有效应用和做好推广。

摘要：路基是道路路面的基础, 其强度以及稳定性对路面的稳定性有着很重要的影响作用。现阶段, 为了最大化满足社会出行需求, 就要求强化市政道路的稳定性能。在这当中, 就需要强化路基相关病害的防治工作, 将其作为实际道路建设过程中的重点。根据相关研究表明, 市政道路在日常的使用当中, 所产生的病害和路基的强度以及稳定性有着必然和直接的联系。因此, 在实际的市政道路建设工作当中, 导致路基发生沉陷病害的影响因素也众多, 而且这种路基病害会导致市政道路出现凹凸不平或者裂隙、让人们难以正常和平稳的行驶, 因而防治这种路基病害就显得极为重要。本文主要就对市政道路路基沉陷病害及应对措施进行分析和探讨。

关键词：市政道路,路基沉陷,病害,应对措施