市政道路路基沉陷病害及应对方法探究

张伟春

【摘 要】 文章对市政公路中经常出现的路基沉陷的原因进行了分析，并对软基的处理以及处理时的注意事项进行了阐述。

【关键词】 市政道路；路基沉陷；病害

一、路基沉陷类型及特征

路基沉陷是路基施工期和道路建成以后经常出现的一种病害。高填土路基施工完工后，随着时间的延长与荷载的作用，路基在垂直方向上常会产生较大的变形和沉陷，沉陷从反映在路面上的状况分为：不均匀下沉、局部沉陷、整体下沉三种类型。从路基沉陷的产生部位分为路堤沉陷和地基沉陷两类。高填土路基在沉陷的同时，常伴随发生路基纵横向开裂或边坡滑动。

二、路基不均匀沉陷产生的原因

1.路基填土压实度不足

由于压实度不足，往往导致填方路基的不均匀沉陷变形，路基两侧出现纵向裂缝，路基土体压实度不足的主要原因有以下几点。

（1）施工受实际条件的限制。路基施工时，天气太干燥，局部路堤填料粘土土块粉碎不足致使路基压实度不均匀；暗埋式构造物处因构造物长度限制使路基边缘不能超宽碾压，致使路基边缘压实度不够；某些加减速车道与行车道没有同步施工，当拼接处理得不好时，其拼接处也会产生压实度不足的情况。

（2）考虑到施工安全和进度，压力或压力作用时间不足，路基压实不充分，致使路基压实度达不到规范要求。由于填方土体的最佳含水量控制不好，压实效果达不到规范要求。

（3）压路机等机具不符合施工实际要求，吨位不足，使得压力不足，压实度不符合要求。在填方路堤施工中，当路堤施工到一定高度以后，路堤边缘土体往往存在压实度不足问题，填方土体压实度不足，其结果是土体前期固结压力小于自重应力和各种附加应力之和，在自重作用下就会发生沉降变形，土体压实度不足还会导致填土路基的侧向变形。目前采用的地基沉降计算方法是假定侧向完全受限，仅有竖向变形，实际路基土中存在有侧向变形，这种侧向变形会引起沉降。

2.路堤填料不均匀，控制不当

在道路施工过程中，对填料、级配很难得到有效的控制，填料常常是开挖路堑、隧道掘进产生，而作为利用方，这些填料性质差异大、级配也相差很远。一方面，在施工过程中，如果分层碾压厚度过大，小颗粒填料和软弱物质很难得到有效压实，在荷载的长期作用下，回填料会产生不协调沉降变形，路面会产生局部沉陷，刚性路面还可能产生裂纹。另一方面，由于回填料的性质不一样，特别是有的回填料具有膨胀性，在路基排水系统局部失效后，水的渗入会使路面局部隆起，影响行车舒适度，严重的会使路面破坏。

控制不当体现在：选用了稳定性较差的路堤填料，如采用高液限粘土、粉质土或使用淤泥、腐殖质含量较高的土料填筑路堤，会使路堤产生整段或局部的变形；采用不同土质填筑路堤时，因土的性质不同如填筑方法不当，碾压成型后易造成不均匀性沉降。

3.地下水的影響

在地下水的交替作用下，路基土体内含水量反复变化，土体容重在一定范围内波动，更为重要的是由毛细管张力引起的负孔隙水压力可以达到相当的数值，再加上水的软化、润滑效应，可以使土体产生沉降变形。路基或地基中地下水的动态特征对路基不均匀沉降影响很大，路堤及其地基中的地下水主要补给来源有三种类型，即地下水侧向补给、降雨补给、地表水侧向补给。其动态变化及潜蚀作用影响到土体中的有效应力分布、土体的结构特征和土体强度从而导致路基的不均匀沉陷。

4.路基纵向裂缝

出现纵向裂缝首先是由于施工工艺不达标，从力学上来说是受力不均引起的。本来路基填筑施工的环节要台阶化分层进行，而实际中往往会忽视这一点，极易导致纵向裂缝的出现；路基填筑时的宽度没有控制好，在对高层进行镶边的时候，如果不按照施工工艺进行施工，会产生纵向裂缝；其次，就是因为冬季施工路基土受冻了，但是在施工时并未进行适当的压实处理，等天气一回暖就出现了下沉的现象；还有，就是没有彻底清理路基边缘地带，导致一些杂物在里面作怪，等路基干了后就容易出现裂缝。

三、市政道路路基沉陷的病害的防治对策

1.路基压实

路基在填筑之后，压实阶段要选用大吨位的碾压机械进行作业，对于一些机械不能充分碾压之处，要进行人工处理，确保无死角，杜绝因碾压不到位而产生的路基沉陷问题。针对路基含水量过大的问题，必须在施工前对含水量过大的填筑土料进行风干处理，待其达到最佳含水量时进行回填、碾压，碾压效果将会非常明显。针对软路基段的施工下文将进行具体阐述。

2.软土地基沉陷防治

软土地基比较软弱，破坏性较大，必须谨慎对待，并做适当处理。采用换填渗水性良好的土，对基底进行加固。具体可以使用抛石挤淤的方法，这种比较适合池塘、沼泽或河流等积水洼地，常年积水且不容易抽干表面无硬壳，软土液限指数大，片石能沉至下卧层的情况。也可以使用挤密桩的办法，此法适用于非饱和粘性土、湿陷性黄土、疏松的砂性土。加固原理是利用成孔过程中沉管对土的横向挤密及振密作用，使土体向桩周围挤压并挤密，同时填入并夯实碎石，形成碎石桩，使桩与土形成复合地基。

3.纵向裂缝的防治

要防治纵向裂缝可以从施工工艺方面进行防治。在路基施工现场，首先清理垃圾。施工人员在半填半挖段进行路基填筑时，需要严格按照施工工艺处理，将相结合段进行台阶化处理，这样可以更有效地使其链接成为一个整体，增加其稳定性。台阶法是在处理半填半挖段施工难题时一个很有效的办法。路基纵向裂缝产生的另外一个原因就是镶边。在路基填筑初期阶段，由于对路基填筑底层宽度没有进行有效控制，宽度不能满足设计要求，导致了路基铺筑至上层时，出现宽度不达标，在这种情况下，进行高层镶边是解决这一问题的有效方式。

4.沉降观测

要有效减轻道路路基的沉陷，必须进行沉降观测，并跟踪监测处理效果。市政道路路基施工的沉降观测可以采用：地面沉降观测、深层沉降观测和分层沉降观测等。施工路段的地面沉降观测常会在原地面上埋设沉降板进行高程观测。不管是对纵向还是横向路堤，沉降板布点越多，测得的结果的真实性越强。通过土体内部分层沉降观测，可以了解到软土层在沿深度方向各层次的压缩情况。主体内部分层沉降是通过在土体内部埋设分层沉降标进行观测。分层标由导管和套有感应线圈的波纹管组成。

5.加强路基施工管理，防治路基病害

（1）路堤填筑前原地面处理

要做好路基工程，必须扎实的进行路基填筑，尤其对原地面的处理和坡面极低的处理。

（2）路堤填料

路堤填料一般应采用砂砾及塑性指数和含水量符合规范的土，不使用淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含草皮土、生活垃圾及含腐殖质的土。液限大于50、塑性指数大于26的土，一般不宜作为路基填土。

（3）填土路基压实

路基施工时，应严格按现行《公路路基施工技术规范》要求进行，并应通过试验路段确定不同机具压实不同填料的最佳含水量、适宜的松铺厚度和相应的碾压遍数、最佳的机械配套和施工组织，还要有一定素质的施工队伍来具体施工。

6.高填方下沉控制措施

对道路路基进行分层填筑，分层压实，严格控制填土高度虚铺厚度小于30cm，填土、压实的施工宽度大于设计宽度，受水淹的部分要填水稳性好的材料。不同性质的土要分别填筑，严禁混填，每种填料层累计总厚不小于50cm；控制填挖结合部质量。填挖结合部位或分层接茬处留台阶，在机械难于压实的地方，用适當的小型机具进行补充夯实。防止漏夯或夯实不足，严禁倾填、超厚填土；严格控制压实质量。严格控制压实度，回填几种土时，应根据填土的类别，进行土体的分组击实试验，取值应符合相应规定。压实设备吨位不能太轻，必要时采用强夯设备。在进行压实时，横向接头一般重叠40～50cm，三轮压路机一般重叠后轮宽的1/2，前后相邻区段，纵向重叠1～1.5m。做好路基试验段。做好路基填筑实验段，根据土质及场地情况选择机械设备，并严格按得出的结论指导施工。

四、结束语

随着国家经济的逐渐发展，需要大量优质的市政道路工程来满足城市的建设。这就要求必须加强质量管理。施工建设质量管理人员，需要提高责任意识严格防范，运用正确的施工方法对质量薄弱环节进行处理。只有这样，才能建设出能够满足城市发展的市政道路，为经济的发展打下良好的基础。

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