市政道路工程路面沉降原因分析及預(yù)防策略

葛 曉 翔

(太原市市政公共設(shè)施管理處，山西 太原 030002)

市政道路工程路面沉降原因分析及預(yù)防策略

葛 曉 翔

(太原市市政公共設(shè)施管理處，山西 太原 030002)

分析了市政道路工程路面沉降的原因，從地下管道控制、管道回填控制、施工方案控制等方面，闡述了市政道路工程路面沉降預(yù)防控制策略，從而保證路面安全，延長(zhǎng)道路使用壽命。

市政道路，路面沉降，路基，管道

市政道路工程路面沉降會(huì)引發(fā)諸多病害，嚴(yán)重影響行車的安全性。然而，在控制路面沉降方面始終存在較大的難度，所以，必須要嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)要求開展工作，同樣應(yīng)重視對(duì)于行車壓力的有效控制，盡可能確保路面安全。

1 市政道路工程路面沉降的原因

1.1 道路路基下“水”的穩(wěn)定

道路路基下“水”穩(wěn)定主要可以劃分成兩種類型：其一，自來(lái)水、雨水管道以及污水等地下管線受到嚴(yán)重的擠壓，且上部的荷載相對(duì)較重，土體需要承受較大的壓力，亦或是容易受到化學(xué)物質(zhì)的腐蝕與損壞，進(jìn)而引發(fā)大面積的滲漏亦或是管道接口的部位在處理方面不合理也同樣會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的滲漏問(wèn)題[1]。除此之外，市政道路的管道上部路基材料會(huì)逐漸被水流沖走亦或是帶走，導(dǎo)致道路路面的下部出現(xiàn)空洞，進(jìn)而引發(fā)路面的沉降與塌陷。其二，針對(duì)地下水的水位較高路段，在開展地下管線施工建設(shè)之前，應(yīng)當(dāng)首先開展打井降水施工作業(yè)，在架泵抽水的過(guò)程中，必然會(huì)導(dǎo)致地下水位下降，使得局部路段受孔隙水壓力降低的影響，增加有效應(yīng)力，且粘性土層會(huì)釋水壓密，導(dǎo)致路面出現(xiàn)塑性變形，最終引發(fā)市政道路路面沉降塌陷。

1.2 各種管道回填質(zhì)量

首先，在完成城市各地下管道鋪設(shè)施工作業(yè)以后需開展回填工作，但是，受工期因素的影響，回填施工工作人員并未遵循回填的規(guī)范要求開展工作，且每層回填厚度過(guò)大、未接受專業(yè)夯實(shí)，這樣一來(lái)，回填部位的壓實(shí)度難以滿足規(guī)范需求，在路基回填且道路成型以后，受自然沉降和交通車輛碾壓的影響，道路路面回填不夠密實(shí)的地段就會(huì)形成不均勻的沉降[2]。

其次，回填過(guò)程中所采用的回填材料不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，回填底部一般都是空隙或者壓實(shí)度達(dá)不到規(guī)范要求，在自然沉降和交通車輛碾壓的作用下，路面存在空隙的地段就會(huì)受到上部土體擠壓入空隙內(nèi)的影響而不均勻，與此同時(shí)，含水量較大的素土回填地段也會(huì)受壓實(shí)度不滿足規(guī)范要求而出現(xiàn)不均勻沉降。

最后，若回填施工作業(yè)選擇在冬季期間，回填土內(nèi)不允許含有凍土，在路基回填與道路成型以后，第二年春天凍土融化會(huì)縮小其實(shí)際體積，致使含有凍土的地段出現(xiàn)不均勻的沉降現(xiàn)象。

1.3 與周邊深基坑施工有關(guān)

對(duì)于新建設(shè)的道路或舊路改造周邊都存在深基坑作業(yè)的情況，比較常見的就是建高層挖地基與地下人防工程等等[3]。其中，深基坑情況可以劃分成兩大部分：其一，大開挖施工部分，也就是深基坑邊坡上部即為新建道路或舊路改造范圍的具體狀況。在施工不斷開展的過(guò)程中，邊坡上部的動(dòng)靜荷載也會(huì)隨之增大，受到深基坑應(yīng)力作用的影響，導(dǎo)致路基側(cè)滑，進(jìn)而形成沉降塌陷的情況。其二，鋼板樁支護(hù)部分，也就是新建道路或舊路改造的施工范圍與深基坑相鄰，而且深基坑的支護(hù)是鋼板樁。在這種情況下，當(dāng)路基回填且道路成型以后，將鋼板樁拔出，會(huì)在荷載作用之下受力不均勻，進(jìn)而使得路基側(cè)滑而引發(fā)沉降塌陷。

1.4 道路土質(zhì)

市政道路工程路面沉降同樣受道路土質(zhì)的影響，其中，如果土質(zhì)存在差異，那么實(shí)際的承受能力也同樣有所區(qū)別。砂土本身的穩(wěn)定性較高，而且壓實(shí)相對(duì)便捷，能夠保證路基始終處于理想狀態(tài)。但是，砂土含水量并不高，因而并不會(huì)受含水量高的影響而致使路面沉降[4]。然而，并非所有地區(qū)路基都適用砂土，大部分區(qū)域的粘土分布十分廣泛，對(duì)粘土使用的幾率較高。粘土本身含水量相對(duì)較高，所以壓實(shí)難度較大，嚴(yán)重影響了路基穩(wěn)定程度，進(jìn)而引發(fā)路面沉降問(wèn)題。為此，在選擇道路土質(zhì)的時(shí)候一定要中和，從根本上解決存在的問(wèn)題，進(jìn)一步增強(qiáng)路基性能，盡可能規(guī)避道路路面的沉降。如果道路實(shí)際承受的負(fù)荷嚴(yán)重超出標(biāo)準(zhǔn)要求，則會(huì)導(dǎo)致路面沉降問(wèn)題發(fā)生幾率提高。

2 市政道路工程路面沉降預(yù)防控制策略研究

2.1 從地下管道本身控制

1)保證管材質(zhì)量。對(duì)于地下埋設(shè)的管道管材質(zhì)量與砌筑檢查井所使用的材料質(zhì)量一定要滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，同時(shí)，鋼塑復(fù)合管與鋼筋混凝土管等管材在出廠時(shí)，應(yīng)保證各項(xiàng)指標(biāo)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范相吻合[5]。針對(duì)進(jìn)場(chǎng)的所有管材，一定要采用抽檢取樣的方式送交有資質(zhì)的試驗(yàn)部門進(jìn)行復(fù)檢，只有在檢驗(yàn)合格以后才能夠投入使用。如果是老城區(qū)舊有的地下管網(wǎng)，在道路改造的過(guò)程中一定要進(jìn)行更換，以保證不會(huì)對(duì)周邊居民生活帶來(lái)不利的影響。其中，可以選擇使用分段施工的方式，也可以先埋設(shè)全新的管道，在與附近居民連通以后將原有的管道廢除掉。在檢查井砌筑的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)盡可能對(duì)現(xiàn)澆鋼筋混凝土檢查井進(jìn)行運(yùn)用，如果情況特殊，則應(yīng)當(dāng)選擇檢驗(yàn)合格的預(yù)制井材料亦或是砌井材料。

2)保證管道接口處理到位。通常情況下，管道接口有鋼絲網(wǎng)片水泥砂漿抹帶接口與承插接口等等。其中，鋼絲網(wǎng)片水泥砂漿抹帶接口必須要保證管道對(duì)口的時(shí)候是橫平豎直的，而管外水泥砂漿抹帶時(shí)則應(yīng)當(dāng)和管外下方管座的混凝土相互連接形成整體，針對(duì)管內(nèi)接口則應(yīng)該使用防水砂漿完成抹面作業(yè)。承插口接口要保證止水用橡膠圈等級(jí)要高，而且與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的橡膠制品相吻合，在實(shí)際施工的過(guò)程中，也必須要始終遵循操作規(guī)程要求執(zhí)行。

3)保證管道周邊土體的腐蝕性。在地下管線埋設(shè)的過(guò)程中，必須要高度重視其周邊的環(huán)境。若選擇使用的是鋼塑復(fù)合管，則應(yīng)當(dāng)對(duì)周邊居民區(qū)亦或是廠礦是否有化學(xué)物質(zhì)排放進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察，如果存在這一情況，是不允許使用這種管材的。

2.2 從管道回填控制

1)保證回填規(guī)范性。在實(shí)際回填的過(guò)程中，相關(guān)工作人員必須要遵循具體的規(guī)章要求展開操作，且保證每層回填的厚度都不允許超過(guò)20 cm。其中，可以在管外壁的位置標(biāo)注20 cm的紅刻度線，在實(shí)際施工中將標(biāo)線作為參照進(jìn)行回填，確保回填土的壓實(shí)度符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。另外，對(duì)于鋼塑復(fù)合管回填粗砂來(lái)講，必須重視其兩側(cè)回填要同步，以免出現(xiàn)偏位的情況。而且回填需采用人工操作方式，堅(jiān)決不能夠使用機(jī)械設(shè)備在溝槽內(nèi)部直接倒入粗砂，以免對(duì)管道造成破壞。

2)保證回填材料的質(zhì)量。回填施工的過(guò)程中，應(yīng)確保回填材料的準(zhǔn)確且質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求。具體表現(xiàn)在鋼筋混凝土管道兩側(cè)與管頂不超過(guò)50 cm的范圍，應(yīng)選擇回填含水量滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的素土[7]。

3)保證季節(jié)性回填質(zhì)量。如果是冬季施工，是不允許采用含有凍土塊回填材料開展回填作業(yè)的。另外，必須要根據(jù)回填規(guī)范操作要求，在工期允許的情況下，在回填段自然沉降以后開展上部結(jié)構(gòu)施工作業(yè)。

2.3 從施工方案及周邊環(huán)境控制

第一，打井降水施工中應(yīng)注意降水的周期，進(jìn)而對(duì)施工進(jìn)度進(jìn)行安排。如果選擇使用鋼板樁支護(hù)施工方式，那么在拔樁以后要對(duì)樁孔展開特殊的處理。

第二，所施工范圍周邊存在深基坑作業(yè)的情況，應(yīng)當(dāng)在深基坑外圍開展鋼筋混凝土鉆孔灌注樁支護(hù)處理作業(yè)。

2.4 土質(zhì)及地質(zhì)情況控制

工程項(xiàng)目在施工作業(yè)前，應(yīng)深入勘探地質(zhì)情況，了解圖紙與地下水位的狀況，并充分考慮地質(zhì)狀況制定出科學(xué)合理的施工計(jì)劃。

3 結(jié)語(yǔ)

導(dǎo)致市政道路工程路面沉降的影響因素有很多，主要有四點(diǎn)，即道路路基下“水”的穩(wěn)定；各種管道回填質(zhì)量；與周邊深基坑施工有關(guān)；道路土質(zhì)。要想對(duì)路面沉降問(wèn)題進(jìn)行有效地控制，就一定要將影響因素全部排除，合理地選擇使用最佳解決手段，盡可能降低對(duì)于路面產(chǎn)生的損害，使得市政道路工程使用時(shí)間得以延長(zhǎng)。

[1] 崔小平.淺議市政道路工程施工中質(zhì)量通病的控制[J].科技風(fēng),2014(8):143-144.

[2] 潘壽良.關(guān)于道路工程軟土地基處理方法研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2014(21):296-297.

[3] 張翠利.淺談市政道路工程路基路面壓實(shí)施工技術(shù)[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2016(26):846.

[4] 秦 毅.市政道路工程軟土路基施工技術(shù)[J].中外企業(yè)家,2015(12):216-217.

[5] 張紹平,王天壟.淺析市政道橋工程中沉降段路基面的施工技術(shù)[J].商品與質(zhì)量,2016(9):339.

[6] 姚 遠(yuǎn).市政道路工程瀝青路面平整度施工的質(zhì)量控制[J].城市建筑,2017(5):252.

[7] 張冬健.市政道路軟土路基沉降機(jī)理及處理措施探討[J].商品與質(zhì)量,2015(52):371.

On analysis of roadbed settlement reasons in municipal road projects and its prevention strategies

Ge Xiaoxiang

(TaiyuanMunicipalPublicFacilitiesAdministrativeOffice,Taiyuan030002,China)

The paper analyzes the reasons for the road settlement for the municipal road projects, and illustrates the prevention and control strategies for the roadbed settlement of the municipal road projects from the underground pipe line control, pipeline refilling control, and construction scheme control, so as to ensure the roadbed safety and prolong the lifespan of roads.

municipal road, roadbed settlement, roadbed, pipeline

1009-6825(2017)22-0162-02

2017-05-23

葛曉翔(1981- )，男，工程師

U416.2

A