市政道路路基沉陷病害及應(yīng)對措施

王富強 石凱鵬

摘 要： 近年來，隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，我國進一步加大了對交通事業(yè)建設(shè)的投資力度，市政道路工程也得到了較快的發(fā)展。路基是道路工程建設(shè)的主要構(gòu)成部分，是路面的基礎(chǔ)，也是整個道路結(jié)構(gòu)的主要承載層，在長期荷載作用下，極易出現(xiàn)病害問題，如沉陷現(xiàn)象，將給道路行車舒適度及安全性造成嚴重影響。本文在充分了解市政道路路基沉陷病害原因的基礎(chǔ)上，通過壓力灌漿技術(shù)對其進行有效處理。

關(guān)鍵詞： 路基沉陷;壓力灌漿;病害原因

隨著交通運輸事業(yè)的蓬勃發(fā)展，其建設(shè)施工中存在的問題也愈加突顯，尤其是路基穩(wěn)定性問題已成為制約市政道路工程建設(shè)發(fā)展的重要因素，也是路基路面病害出現(xiàn)的主要原因之一。為此，在分析路基沉陷原因的情況下，根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況，選取合理的沉陷控制措施極為必要，這也是有效控制及解決路基沉陷問題的重要途徑。

一、市政道路路基沉陷的原因

1、客觀因素

（1）市政道路地質(zhì)地形自身的缺陷。市政道路所在地的地面軟弱，地質(zhì)條件不好，承載力達不到要求，尤其是在流沙，泥沼，劣質(zhì)土地段，在填筑前壓實情況不好，沒有換土，對地基的處治不到位，地基壓實度達不到工程要求，都容易使得原地面的土壤在受力后下沉或者移位，從而造成了路基的沉陷。

（2）市政道路所在地氣候的影響。降雨量的大小，洪水干旱，冰凍積雪等自然災(zāi)害，如果在市政道路地段排水不暢通，會導(dǎo)致積水的不斷大量下滲，這些極端的天氣，要么造成了路面下毛細水上升要么溫差過大，造成了土壤結(jié)構(gòu)的破壞，強度降低，使得市政道路路堤產(chǎn)生不均勻的下沉，造成路基沉陷。

（3）填料的因素。如果市政道路路段的土壤含有泥沼土，腐殖土等劣質(zhì)土，或者混入了大塊土，凍土等，而填石材料的規(guī)格不均勻，大小不一，性質(zhì)不均，混亂堆積，填石間的空隙過大，造成傾向約束力性能差。當(dāng)有荷載的時候，會產(chǎn)生土顆粒傾向移動，結(jié)構(gòu)遭到破壞，失去或者減弱了結(jié)構(gòu)的強度，市政道路路基強度大幅度的降低，最終造成了市政道路路基的沉陷。

2、主觀因素

（1）市政道路設(shè)計時存在的缺陷。如果市政道路設(shè)計不當(dāng)，那么也會造成市政道路路基的沉陷。市政道路的斷面尺寸不合理，排水系統(tǒng)不穩(wěn)妥，防護系統(tǒng)不牢靠等都會影響到路基的沉陷。在諸多的設(shè)計因素中，路基的排水設(shè)計是非常重要的，水如果滲入到路基，會使得路基填料的含水量增加，降低了路基的強度和穩(wěn)定性，因此，水對路基的危害是很大的，在一定程度上可以說，水是路基的大敵。排水不暢通極易造成路基的下沉，形成路基沉陷。

（2）市政道路施工時存在的缺陷。施工時如果施工人員不嚴格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進行施工，那么也會產(chǎn)生路面質(zhì)量問題，造成路基的沉陷。其中包括施工組織設(shè)計、施工現(xiàn)場管理等諸多環(huán)節(jié)會影響著市政道路路基工程的質(zhì)量問題。

（3）現(xiàn)行規(guī)范的不足。對于處于山嶺地段的路基，一般情況下，很難達到同等強度形的整體，路基的整體穩(wěn)定性不夠。規(guī)范規(guī)定在路床范圍內(nèi)，0～30cm的厚度規(guī)定壓實度達95%以上，而30～80cm沒有指標(biāo)要求，但是在實際情況中，路床以上，車輛荷載對于路基影響非常大，同時路床范圍是受凍害區(qū)域，所以，規(guī)定0～30cm的厚度達到95%是不夠的。

二、壓力灌漿處治路基不均勻沉陷的分析

現(xiàn)階段市政道路工程路基防治及處理的重要方式就是壓力灌漿技術(shù)，主要通過壓力將能固結(jié)的漿液利用鉆孔灌注技術(shù)灌入裂縫及土體中，使高度物理學(xué)性能在被加固物體內(nèi)形成，并加以改善。在被加固體內(nèi)注入漿液以后，利用高強度壓力基礎(chǔ)土體內(nèi)存有的水分及空氣，凝結(jié)硬化漿體，使原有密實度較低的土體成為一個整體，同時增強其強度及穩(wěn)定性。

在處理市政道路路基沉陷灌漿過程中，可選用壓密灌漿的方式對較低強度的淤泥層進行施工，選用劈裂灌漿的方式對硬度較高的亞粘土進行施工，選用滲透灌漿的方式對砂礫層進行灌漿作業(yè)。在灌漿方式選擇中有時可以一種方式地應(yīng)用，也可以幾種方式一起應(yīng)用。通常情況下選用直接打入式作為注漿的方式，也就是選用43毫米的花管直接打入，選用三角形止?jié){塞作為孔口止?jié){方式。

1、漿材配合比設(shè)計

依據(jù)相關(guān)灌漿經(jīng)驗及數(shù)據(jù)顯示，通常選用水灰比為0.8：1到1：1作為水泥漿配合比進行漿液的配比，也可以選用0.8：1到1：1作為水泥粉煤灰漿的配合比，但其混合料中必須有20%到30%左右的粉煤灰。

2、壓力灌漿邊界范圍

注漿范圍確定中必須包含以下幾個方面：處理市政道路長度中軸線的方向、寬度要在平面上確定，注漿深度要在縱向上確定。在處理軟弱地基注漿過程中，標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為承載力f在200kpa以上及沉陷量f超過30厘米，市政道路中軸線方向上的長度進行有效確定，并將路堤底部寬度作為橫向處理寬度。

3、漿液擴散半徑確定

作為壓力灌漿施工的重要參數(shù)，漿液擴散半徑直接影響著灌漿整個工程量及造價，可以利用現(xiàn)場注漿試驗來對地基條件復(fù)雜及計算參數(shù)選準(zhǔn)難度大的情況進行有效確定。如果漿液呈現(xiàn)柱狀擴散，試驗資料不全的情況下，可以將不同工程地質(zhì)條件下土的滲透系數(shù)作為參考依據(jù)，進而得出漿液擴散半徑的推薦值。

4、注漿孔的布置方式

布置注漿孔必須使相鄰注漿孔的作用范圍存在重合部位，促使需進行加固的路基成為一個完整的受力體。單排孔布設(shè)與多排孔布設(shè)都是注漿孔布置的重要方式。

5、注漿量的確定

將灌注半徑內(nèi)圓柱體孔隙的總體積作為灌漿量的體積，漿液在灌漿過程中有時不能將土體內(nèi)的孔隙完全填充，部分漿液含水的孔隙填充效果更差。在計算漿液量時，一般在理論值上要乘以在1以下的數(shù)值，但具體作業(yè)中，尤其是單孔灌注量中的I序孔灌注量常常在理論計算值以上，II序孔的灌注量則在理論計算值以下，進而對單孔灌注完成的標(biāo)準(zhǔn)造成極大的影響。對單孔灌漿量取值起決定性影響的因素主要有灌注地層的連通性、灌注漿液的坍落度及土體的孔隙率等。將單孔注漿作為實際施工時的標(biāo)準(zhǔn)，其計算公式可以定為：

Qi=0.25nR2

其中，單孔設(shè)計灌漿量定為Qi，灌注量計算半徑定為r，取0.6D-0.7D為I序孔（設(shè)計孔距為D），取0.3D-0.4D為II序孔。

6、袖管注漿施工

按照漿液擴散距離對注漿孔距離進行確定，在地層條件下，漿液參數(shù)、注漿參數(shù)直接關(guān)系著漿液的擴散距離。當(dāng)單排孔對注漿要求無法滿足時，常常會選用三排孔。設(shè)計多排孔的原則就是對注漿孔潛力進行充分發(fā)揮，進而取得最大注漿體厚度，這種情況下不但不會產(chǎn)生兩排孔間搭接緊密度不夠的現(xiàn)象，也不會出現(xiàn)過多搭接浪費的情況。

7、灌漿質(zhì)量檢驗及效果評估

作為地下隱蔽工程，灌漿工程在施工過程中必須遵循施工規(guī)定進行有效施工，為確保注漿工程的整體質(zhì)量，灌漿高等級市政道路軟弱地基后，必須使其路基承載力在200kpa以上，最大沉陷必須在30era以下。利用靜載試驗、鉆孔取芯標(biāo)貫試驗、深槽開挖檢查及彎沉試驗，對填充灌漿施工范圍內(nèi)雜填土層空隙的有效性進行驗證，充分壓密及填充粉、細沙層，提高路基承載力，進而實現(xiàn)沉陷控制的目的。

三、結(jié)束語

綜上所述，路基是路面的基礎(chǔ)，路基沉陷必然會引起路面的不平整，導(dǎo)致路面產(chǎn)生許多病害，主要表現(xiàn)為坑凹、起拱、波浪、接縫臺階、碾壓車轍、橋頭或涵洞兩端路面沉降、橋梁伸縮縫的跳車等，不僅難以滿足汽車高速行駛的要求，而且還會增加汽車的燃料消耗和輪胎磨損，加大運輸成本，增加運輸時間，降低社會經(jīng)濟效益甚至危及行車安全，為了更好地解決市政道路路基沉陷問題，必須提高路基沉陷處理技術(shù)，做好市政道路路基的設(shè)計和施工工作。

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