談市政道路軟土地基道路沉降原因分析及處治對策

王思達

【摘 要】近幾年來，隨著國家對基礎設施建設投資的擴大，道路交通成為了建設的重點，道路交通成為了建設的重點，對道路工程的施工質量也提出了更高的要求，隨著道路病害的各種問題接踵而來，軟土地基道路沉降問題日益受到關注，文章結合翔安工業(yè)區(qū)幾段軟土地基道路沉降的工程案例，結合工程現(xiàn)場、地質勘察、設計及檢測報告幾個方面闡述沉降原因，并提出了相應的防治對策和方案。

【關鍵詞】道路；沉降；防治

0.工程概況

翔安工業(yè)區(qū)中部片區(qū)位于馬巷、內(nèi)厝兩鎮(zhèn)：北至福廈高速公路、南至內(nèi)安路、西至翔安大道，東至八一公路，總占地面積約12.96平方公里，已建成道路數(shù)十條，經(jīng)過幾場大雨后，有3條路出現(xiàn)沉陷問題，裂縫長度 3km，分別占已完工道路約 8%和7%。

1.現(xiàn)場勘察情況

根據(jù)兩次現(xiàn)場勘察，道路沉降主要類型及現(xiàn)狀情況見圖下圖

對圖1-圖 6所示情況進行分析初步得出以下結論：

（1）雨污水管槽回填部位出現(xiàn)嚴重的塌陷，最深達15cm，積水嚴重。

（2）沿管槽開挖線出現(xiàn)縱向裂縫，寬度達1cm。

（3）人行道污水支管回填部分出現(xiàn)明顯塌陷，塌陷量10～30cm。

（4）井圈周圍路面出現(xiàn)塌陷，塌陷值達25cm。

（5）路面結構層除灰土外層外，其他結構層層理尚可。

（6）探坑開挖達4m，無地下水出現(xiàn)；土質為粘性土，回填比較松散，無明顯分層痕跡且回填土中夾雜大量樹根、草根等有機土。

2.地質情況

（1）20.0m范圍內(nèi)土層無液化，場地屬非液化場地，場地土屬中軟土，場地類別屬Ⅲ類。

（2）場地埋深約8.0m以內(nèi)主要以粘土為主，透水性較差，抗剪強度指標較好，利于開挖施工。

（3）附近靜止水位埋深約4.0～5.0m，地下水位較深，利于道路施工。

（4）地表以下2.0～8.0m原狀土含水量多在25%～32%，塑性指數(shù)在12～21。

（5）地表以下3.0～8.0m原狀土層地基承載力為120kPa。從地質情況分析，本地區(qū)土質良好，地基承載力較大，適合道路排水管道的施工建設。

3.檢測情況

出現(xiàn)道路沉降后，對沉降路段鉆孔取樣并形成檢測報告。

3.1 CBR 檢測

根據(jù)檢測報告，室內(nèi)最佳含水量擊實試驗承載比CBR實測值為 2.4，87%壓實度對應CBR值為1.7。實測 CBR 值僅為1.7，對應層位設計值 5.0，不滿足設計要求。

3.2壓實度檢測情況

（1）路床位置管槽回填部分壓實度明顯小于管槽范圍外壓實度。

（2）同深度時，污水管道回填位置壓實度一般小于雨水管道位置壓實度。

（3）各層壓實度均不滿足設計要求。

4.沉降原因分析

4.1可能原因

（1）地質因素，土壤產(chǎn)生液化。

（2）周邊抽水因素導致。

（3）季節(jié)性雨水過大因素。

（4）溝槽深度大，變形量大。

（5）回填材料問題。

（6）壓實度問題。

4.2最終原因分析

（1）地質因素。根據(jù)檢測報告，最大含水量多在30%～41.8%，土層埋深為3.0～5.0m。地表以下13m內(nèi)均為粘土且20m范圍內(nèi)土層無液化。沉陷部位含水量過大，主要原因為路面開裂，雨水下滲所致。

（2）周邊抽水因素。如果周邊廠區(qū)長期抽取地下水，造成路面沉降，路面沉降應該是比較均勻的（根據(jù)地勘報告，地質土層均勻連續(xù)，厚度基本無變化），而不會出現(xiàn)管槽位置和井圈周圍多達15～20cm 沉降，其他部位基本無沉降。

（3）季節(jié)性雨水因素。季節(jié)性雨水過多會表現(xiàn)在地下水上升，土層含水量會加大，承載力和壓實度在一定程度上會降低。但管槽回填部分壓實度通?！?7%甚至達到95%以上，而原狀土部分壓實度一般僅在80%左右，如沉降，原狀土沉降量應更大。

（4）回填土質?；靥钔罜BR值僅為2.4，不滿足設計最小CBR要求，存在土質試驗缺失的情況。

（5）壓實度。根據(jù)檢測報告結果，管道回填部分壓實度均未滿足設計要求。出現(xiàn)以上問題最主要的原因就是未按設計要求施工。一方面是溝槽回填壓實度未達到設計要求，另一方面分層厚度超出壓實機具的有效范圍。

綜上所述，1～3原因均不構成道路沉陷最主要的原因；道路沉陷最主要的原因應是回填材料不滿足設計要求或管道回填壓實度不夠引起的。

5.防治方案

（1）道路沉降≤5cm 且表觀無開裂現(xiàn)象采用面層罩面修復方案。

1）原則上采用上面層細粒式膠粉改性瀝青混凝土（AC-13C）進行罩面處理。

2）應根據(jù)現(xiàn)場路面情況進行分段處理，每一段≮10m，面積≮50 m2。

3）修復前應對原路面做洗刨處理，洗刨厚度以罩面厚度≮4.0 cm 控制；同時，對高差比較大的井圈做高程處理，然后噴灑粘層油，最后施做加鋪層。

4）修復后應保證路面橫坡度為原設計值（1.5%），橫坡度差值應控制在±0.2%以內(nèi)。

5）修復完成后應加強路面觀測，觀測時間截至轉年雨季結束。如仍有較明顯沉降，再根據(jù)現(xiàn)場情況進行修復。

（2）其余沉陷道路采用路基翻修方案。

1）下挖深度至路面結構層底以下2.0m，即主干路為2.65m，次干路為2.62m。

槽底整平后碾壓并檢測壓實度，檢測斷面間距25m，根據(jù)實測壓實度對道路做分段處理。

槽底整平后應采用機械碾壓，必要時應采用振動壓實機具，井圈周邊困難地區(qū)可采用小型機械進行擊實。

①若槽底壓實度≥87%，則分步施做至路面結構層底面并鋪筑一層鋼塑土工格柵，各層壓實度見表1。

表 1 回填壓實度要求

②若碾壓后，80%<槽底壓實度87%，則槽底采用40～60cm8%戧灰處理，然后分步施做至路面結構層底面并鋪筑一層鋼塑土工格柵。

③若槽底壓實度<80%，則需繼續(xù)下挖60～100cm，槽底碾壓后再分步施做至路面結構層底面并鋪筑一層鋼塑土工格柵。

根據(jù)土質情況及碾壓工作面受限情況，回填土可采用5%戧灰處理。進入80cm路床范圍，應按原設計施做。

2）路面結構應進行搭接處理，基面層搭接寬度都≮50cm。搭茬處應鋪設玻璃纖維土工格柵，以消除新舊路面結構相接處產(chǎn)生縱向裂縫。

3）對半幅出現(xiàn)沉降問題的路段，可采用半幅修復方案，同時對雨污水檢查井周邊高差調整。

4）對兩側均出現(xiàn)不均勻沉降路段，須全部開挖、重新施做。

5）施工完成后應對整個路面做4cm罩面，處理見新。

6）路面各結構層及粘層、下封層、玻璃纖維土工格柵等施工及技術要求同原道路施工圖設計。

6.結語

隨著翔安工業(yè)園區(qū)的建設規(guī)模日益加大，不可避免的產(chǎn)生各種道路病害。應對現(xiàn)場情況進行相應的檢測并深入研究，公正、客觀、科學地分析產(chǎn)生病害原因，提出合理的處治方案。