當前市政道路掘路修復工程的常見病害與對策研究

蔣長谷

（義烏市宏勝市政工程有限公司，浙江義烏 322000）

1 當前市政道路掘路修復工程的常見病害

瀝青路面挖掘之后進行修復，當前堅持的原則是原結(jié)構(gòu)修復，也就是認定挖掘區(qū)內(nèi)的道路使用開挖之前道路路面構(gòu)造。只有少量的掘路工程進行溝槽修復后，路面還需要加鋪瀝青混合料罩面層。和其它挖掘道路比較來看，含罩面掘路修復道路加以修復后，在一樣的運轉(zhuǎn)時間內(nèi)，瀝青路面結(jié)構(gòu)狀況較好，未出現(xiàn)嚴重損壞的情況，并且行車舒適、路面平整、美觀。然而，從經(jīng)濟學視角來講，因罩面層造價高，易出現(xiàn)“拉鏈效應”，之后再進行開挖后又出現(xiàn)一樣的問題。所以，從當前的情況來說，瀝青路面進行掘路施工，需要堅持非罩面層修復。從當前實行的效果來說，對非罩面層掘路修復施工，在行車載荷作用下，對回填區(qū)域道路中常見的4種路面病害，下面分別進行簡單闡述。

1.1 路面坑洞或者突起

修復區(qū)域中因為沉降變形的原因，容易在路的表面出現(xiàn)凹洼面，并出現(xiàn)積水、開挖和非開發(fā)區(qū)域內(nèi)接縫沒有處理好，容易出現(xiàn)雨水入侵，導致路面長時間受到水浸泡，并且在車輛長期載荷下出現(xiàn)坑洞。此外，有的時候相關管線的埋置人員認為溝槽路基在回填后不容易壓結(jié)實。為了有效避免路面下沉在回鋪瀝青混合料時預留拋高，如果預留拋高的部分沒有辦法下降到位的話，會導致路面突起，對車輛行駛不利。

1.2 平行開裂

當瀝青路面出現(xiàn)車轍或者局部性沉陷十分嚴重的時候，回填區(qū)內(nèi)和原道路結(jié)合的部分容易出現(xiàn)兩條平行性裂縫。

1.3 不均勻沉降

在自重與行車荷載一起作用下，回填土路基逐漸趨向密實，路基頂面容易出現(xiàn)不均勻性沉降，主要是沿行車軌跡路表局部出現(xiàn)沉陷或者出現(xiàn)車轍。當路面存在裂縫等病害之后，很容易讓雨水進入，并且能進一步降低回填土自身強度，易出現(xiàn)變形沉陷。

1.4 網(wǎng)裂

回填區(qū)內(nèi)的路面容易出現(xiàn)網(wǎng)裂破損，總的結(jié)構(gòu)承載性能降低，最嚴重的是橫向溝槽回填問題。

2 當前市政道路掘路修復工程的常見病害原因分析

2.1 不均勻沉降致使路面遭破壞

當路基頂面存在不均勻沉降之后，相應行車荷載作用下，路面結(jié)構(gòu)就會出現(xiàn)跟隨位移，路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)位移附加應力。附加應力表現(xiàn)形式有兩種：一是，不均勻沉降作用下，路基層出現(xiàn)彎拉應力；二是，在非回填區(qū)與回填區(qū)出現(xiàn)錯臺，進而出現(xiàn)剪切應力。當位移附加應力與行車荷載引發(fā)荷載應力的和超出路面結(jié)構(gòu)強度時，路面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損壞，主要表現(xiàn)在回填區(qū)和原來道路結(jié)合部分位置有兩條平行性裂縫。

2.2 填料與施工機械使得回填土出現(xiàn)大壓密變形

根據(jù)相關要求溝槽使用熱燜鋼渣或者黃砂回填進行夯實。當前的溝槽路基使用的是挖出原狀土和路面一些棄料予以回填，并且里面還有大塊狀物，對回填料間擠密是非常不利的，并且達不到整體密實效果，很容易出現(xiàn)空隙。在進行施工的過程中，某些單位在進行回填管道兩邊和管頂大約20 cm處，為防止管體出現(xiàn)移位，采用的人工回填，中上層采用自卸汽車從高處落下，之后，使用壓力適當降低石料間空隙率，對其既不進行分層平整，也不實行全面震搗，回填石料未達到特定壓實和強度方面的要求。另外，溝槽回填壓實機械容易受溝槽寬度方面的限制，普通道路壓實機械是很難發(fā)揮其作用，所以，一般使用平板夯與振動夯，在溝槽內(nèi)夯實很容易出現(xiàn)死角。

2.3 溝槽回填路面強度不夠

一是，溝槽回填土填料與壓實度很難保證，出現(xiàn)路基強度低，并且溝槽回填土壓密變形所引發(fā)的不均勻性沉降會出現(xiàn)路面破壞；二是，溝槽開挖的有些部分路面需重新進行回填性施工，但是由于受到作業(yè)面的制約，容易導致正常施工機械很難發(fā)揮功效，影響了施工質(zhì)量；三是，在進行施工的過程中，很難確?；靥畈糠致访娼Y(jié)構(gòu)與原路面結(jié)構(gòu)有效結(jié)合，導致回填路面不是整體性結(jié)構(gòu)，進而導致回填部分路面不為一整體結(jié)構(gòu)，進而導致回填部分路面對行車載荷承受力降低。對一般路面與溝槽回填路面在標準荷載作用下，彎沉開展三維度有限元分析，能明確溝槽回填面和一般路面彎沉比定在2左右。

3 當前市政道路掘路修復工程對策

3.1 避免出現(xiàn)回填空隙

市區(qū)內(nèi)的管道當前大多數(shù)是塑料管或者是鋼管，因為在進行埋設時對管底地基處理要求低，所以，在管道埋設中管道底留下的空隙較大，給回填造成一定困難。空隙較大的地方出現(xiàn)的情況主要包含以下幾個方面：一是，管道端頭。管道兩端為管道接頭位，在進行埋設的時候，需要對高度進行調(diào)整，使用的石頭墊高管底，比較容易出現(xiàn)留下空隙。在進行處理的時候，可以先委派工人在空隙處采用回填料進行搗實，避免今后修復后出現(xiàn)反復作用先將空隙充實。二是，管道交叉處。在埋設管道的整個過程中，勢必會遇見其它管道，管道間必然存在交叉位置。交叉的位置不管是開挖還是回填都會帶來一定的麻煩，在進行施工的整個過程中，也會留下一定的空隙。對難以進行回填空隙，需采用人工向空隙位置搗實回填料。三是，管道接頭處。對金屬管道來說，管道和管道的接頭位置需焊接，人工焊接需較大空間，這時土基開始往兩側(cè)擴挖，并且在兩側(cè)呈現(xiàn)淘空狀態(tài)。處理的時候，需要在管道接頭位置，及時向需要焊接的那側(cè)路面擴展相應寬度。

3.2 兩側(cè)開發(fā)呈現(xiàn)臺階式修復結(jié)構(gòu)

為了進一步提升開挖和非開挖區(qū)域協(xié)同作用，將溝槽兩邊非開挖區(qū)老路上開挖臺階式修復結(jié)構(gòu)。開挖臺階對溝槽的優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下幾個方面：能向非開挖區(qū)域傳遞荷載，當修復區(qū)域中受行車載荷作用時，有的輪載可經(jīng)由臺階傳遞到兩側(cè)老路，進而減小溝槽路基附加應力；便于進行機械操作，提升回填土路基與基層壓實度；能有效防止結(jié)合部位因剛度差別而出現(xiàn)的剪切性破壞，能起到一定過渡作用。在進行具體實施的整個過程中，使用溝槽兩側(cè)擴展臺階處治需遵循下面兩個原則：一是，開挖寬度如果過窄，就需要擴展臺階，可從實際開挖深度來對其適當拓寬寬度；二是，開挖的位置一般在慢車道，并且開挖臺階占道路空間不對交通造成影響。然而，總的原則是拓寬之后，溝槽寬度與小型二輪壓路機操作寬度相等。

3.3 強化開挖和非開挖區(qū)域接觸面的處理

一般來講，因為開挖與非開挖區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的不均勻性沉降，容易出現(xiàn)路面沿開挖和非開挖區(qū)域接觸面出現(xiàn)剪切性破壞。因此，既要控制修復區(qū)域變形量和兩區(qū)域間出現(xiàn)的不協(xié)調(diào)變形，此外，采用處治對策確保開挖和非開挖接觸面有機結(jié)合。一是，溝槽路基接觸面處理。管道兩側(cè)回填土路基，可以沿接觸面往兩側(cè)澆灌水泥漿，以提升界面摩阻力。另外，在拔鋼板樁的時候留下特定空隙，在對空間進行回填時，可實行水泥漿灌入，并對粘結(jié)四周回填料的粘結(jié)有利，提升開挖界面出現(xiàn)的摩阻力，并大大提升路基強度。二是，結(jié)構(gòu)層接觸面處理。結(jié)構(gòu)層接觸面處理除需強化開挖和非開挖區(qū)有效結(jié)合外，還需要避免路表雨水的侵入，并有效地減少修復區(qū)域內(nèi)的水損壞。結(jié)構(gòu)層接觸面處理和修復選取的材料有一定關系，一般使用粗粒式瀝青碎石瀝混合料作為基層與瀝青混合料當成面層時，使用乳化瀝青進行處置；使用半剛性基層的時候，采用水泥漿對接觸面進行處置。

3.4 采用路面結(jié)構(gòu)加筋技術(shù)

為切實減小行車載荷，以及路面結(jié)構(gòu)在回填土的過程中出現(xiàn)附加應力，需要對溝槽內(nèi)采用加筋技術(shù)。但并不是全部的溝槽都能使用加筋技術(shù)，一般大型排污管道或者是排水管道，需將半幅路或者是整幅路基層與面層再次進行重建。當前，使用的加筋材料為土工網(wǎng)與土工格柵。加筋機理主要包含三個方面：一是，加筋材料表面，以及被加固的材料能出現(xiàn)摩擦力；二是，加筋材料肋條與節(jié)點能出現(xiàn)被動抗阻作用；三是，由于存在加筋材料網(wǎng)孔，網(wǎng)格上層與下層填料能互相作用，對固定材料能起到鎖定作用。需要指出的是，在施工的整個過程，需要對回填土填料和壓實度進行控制，土工加筋起到輔助性作用。加筋材料在出現(xiàn)拉應變時發(fā)揮其抗拉效果，如果回填土的沉降大的話，會在回填區(qū)域出現(xiàn)局部脫空，不利于路面結(jié)構(gòu)受力。

3.5 提升溝槽路基強度

一般情況來說，如果直接使用原路基土回填的時候，因為垂直開挖溝槽寬度狹窄，分層回填壓實很難采取機械化施工。很多溝槽修復后溝槽路基強度比開挖前狀態(tài)小。如果整個溝槽都使用黃砂進行回填的話，成本相對來講比較高，并且黃砂整體穩(wěn)定性低，如果遇到流水后，容易出現(xiàn)沖刷與流砂現(xiàn)象，進而致使溝槽沉降。所以，充分結(jié)合材料施工簡便，整體性能穩(wěn)定性，可以使用鈦石膏、粉煤灰等材料對溝槽進行回填。通過大量的實踐表明，雖然間隔回填土每一立方米造價相對比較低，然而，間隔回填土施工工藝非常復雜，很難控制土層本身的夯實問題，容易發(fā)生路表沉降與裂縫。熱燜鋼渣與黃砂回填土溝槽施工速度快；高鈣灰穩(wěn)定土施工起來比較復雜，拌灰對機械與場地有一定要求，并且對市區(qū)內(nèi)的掘路工程來說是不大適用的。對比兩種添料來看，對其回填夯實之后達到的整體效果來說，熱燜鋼渣優(yōu)越性明顯，并且熱燜鋼渣在遇到水后能形成加大的板體性，但是黃砂在遇到流水后會出現(xiàn)流砂的情形，進而對路面結(jié)構(gòu)來講是非常不利的。所以，從材料性能、施工技術(shù)，以及經(jīng)濟技術(shù)來講，熱燜鋼渣對溝槽路基回填效果好一些。

4 結(jié)語

總之，當前市政道路掘路修復工程的常見病害主要有四種，分別是路面坑洞或者突起、平行開裂、不均勻沉降、網(wǎng)裂。引發(fā)這四種常見病害的原因是不均勻沉降致使路面遭破壞，填料與施工機械使得回填土出現(xiàn)大壓密變形，溝槽回填路面強度不夠。為此，采取避免出現(xiàn)回填空隙，兩側(cè)開發(fā)呈現(xiàn)臺階式修復結(jié)構(gòu)，強化開挖和非開發(fā)區(qū)域接觸面的處理，采用路面結(jié)構(gòu)加筋技術(shù)，提升溝槽路基強度等措施，進而達到提升市政道路掘路修復工程中出現(xiàn)的病害防治水平。

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