市政道路工程中沉降段路基路面的施工技術(shù)研究

謝堯旭

（貴州建工監(jiān)理咨詢有限公司，貴州 貴陽550000）

0 引言

隨我國(guó)公路建設(shè)數(shù)量增多，由此顯現(xiàn)出現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中的弊端，在對(duì)道路進(jìn)行調(diào)查后，發(fā)現(xiàn)因施工技術(shù)的使用中存在一定問題，常會(huì)導(dǎo)致道路路面發(fā)生沉降現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)將危害行人生命、行車安全。當(dāng)施工處理不當(dāng)，路面產(chǎn)生一定程度的沉降情況，將影響行駛階段舒適性，行車過快還將導(dǎo)致跳車等現(xiàn)象出現(xiàn)，不利于市政工程良好口碑保持，因此對(duì)施工中的關(guān)鍵技術(shù)做以分析，得出符合當(dāng)下發(fā)展階段的適宜施工技術(shù)，為道路工程提供保障。

1 路基路面沉降的危害

1.1 減少使用年限

路基是支撐起路面的重要承載結(jié)構(gòu)，當(dāng)路基因長(zhǎng)期負(fù)重荷載而產(chǎn)生蠕變現(xiàn)象后，較易發(fā)生沉降情況，原本平坦的路面結(jié)構(gòu)變得坑洼不平。發(fā)生路面沉降后，對(duì)道路工程最嚴(yán)重的影響便是影響到道路正常運(yùn)營(yíng)年限，尤其在道路各段之間的連接處，因路面剛度不同，則不同路面發(fā)生的沉降也會(huì)存在差異，因此沉降現(xiàn)象不經(jīng)及時(shí)處理，將會(huì)導(dǎo)致沉降量逐步增加，最終影響道路的實(shí)際使用年限。沉降現(xiàn)象產(chǎn)生，車輛行駛至該路段后較易發(fā)生跳車行為，不利于行駛體驗(yàn)，并且在頻繁跳車后，該沉降路段會(huì)因長(zhǎng)期的動(dòng)載沖力，使得沉降程度逐漸加深，嚴(yán)重縮短了路面的使用壽命，圖1為路面沉降圖。

1.2 提高事故概率

路面沉降將會(huì)增大車輛在該路段上發(fā)生的交通事故比例，因?yàn)槌两德访媾c正常路面間的高度差異較大，不同駕駛?cè)藛T在途徑該路段后會(huì)存在減速或保持原有速度的不同行車狀態(tài)，由此便會(huì)因跳車行為或差速行駛行為而導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。尤其在高速行駛階段，車輛對(duì)于路面的平坦度有較高標(biāo)準(zhǔn)，極其微小的沉降量也會(huì)對(duì)行車產(chǎn)生巨大影響，從而提高事故發(fā)生概率。有研究表明，當(dāng)橋梁與道路接觸面的沉降差大于15mm時(shí)，會(huì)使高速行駛的車輛產(chǎn)生劇烈搖晃與上下振動(dòng)；當(dāng)該值大于30mm，會(huì)嚴(yán)重影響交通安全，使交通事故發(fā)生概率提高60%以上[1]。

圖1 路面沉降

2 市政道路工程沉降路面的成因

2.1 路基填料問題

市政道路工程中存在的路面沉降現(xiàn)象，其施工過程中的不當(dāng)操作將負(fù)主要責(zé)任，在路基施工階段，路基填料的質(zhì)量問題及壓實(shí)操作不夠緊密的問題，是影響路基施工質(zhì)量的重要原因?，F(xiàn)階段，建筑施工人員為節(jié)約材料成本，在修建路基結(jié)構(gòu)時(shí)，采用就地取材方式，選用不符合建筑規(guī)格的土、石作為填料原材料，由此導(dǎo)致施工完畢后的路基結(jié)構(gòu)較易發(fā)生蠕變現(xiàn)象，長(zhǎng)期荷載后，沉降情況嚴(yán)重。而即便選擇了良好的填料材料，但因施工人員并未將填料做以細(xì)致分層、緊密壓實(shí)操作，則路基穩(wěn)固性不足，長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)后便產(chǎn)生不均勻的沉降現(xiàn)象。

2.2 路基設(shè)計(jì)問題

當(dāng)前處理接觸位置路基沉降現(xiàn)象的主要辦法是利用鋼筋混凝土材料進(jìn)行搭板，以此減小因接觸位置上的剛度不同而產(chǎn)生的沉降危害發(fā)生比例，平衡兩個(gè)路段的剛度差異。但設(shè)計(jì)階段未對(duì)不同路段進(jìn)行仔細(xì)分析，便采用統(tǒng)一規(guī)格下的搭板設(shè)計(jì)，將會(huì)影響整體的施工作業(yè)安排，由此埋下沉降隱患。

2.3 施工技術(shù)問題

在地基處理和路面澆筑等階段中，施工人員的技術(shù)水平將會(huì)直接影響地基修建效果，比如處理橋頭引道的建設(shè)目的是為了降低橋路之間的剛度差異程度、保障橋路整體性，但現(xiàn)有施工技術(shù)很難完美落實(shí)這一目的，所以由施工技術(shù)差異引發(fā)的沉降現(xiàn)象，需要管理人員格外關(guān)注?，F(xiàn)階段使用加筋土、搭板等方法來預(yù)防不良地質(zhì)條件下的沉降現(xiàn)象發(fā)生，但施工技術(shù)跟不上理論實(shí)踐中的建設(shè)要求，則各類結(jié)構(gòu)在路面長(zhǎng)期荷載情況下，仍舊會(huì)發(fā)生斷裂、沉降等現(xiàn)象。

3 沉降段的路基路面施工技術(shù)

某公路線段，地下水位埋深約為7.5m，地下水位高程為393.36m。地下水主要賦存于中、上更新統(tǒng)黃土、古土壤層中，其含水層的厚度為20～40m，據(jù)資料表明，地下水位年變化幅度為1.50m左右，此工程中還伴有排管項(xiàng)目，為周邊居民提供給排水應(yīng)用[2]。本文將對(duì)該案例路段進(jìn)行分析，探究其沉降施工技術(shù)的具體開展。

3.1 地基施工

本文案例因地下水位影響，沉降段長(zhǎng)度較大，因此建設(shè)目標(biāo)為提高地基的承載性能，最大限度降低路基內(nèi)部的沉降程度。軟土地基在施工中，會(huì)存在側(cè)邊擠動(dòng)情況，由此危害路面的穩(wěn)定性，所以使用輕質(zhì)回填材質(zhì)對(duì)地基的剛度進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。首先將粘土開挖至一定高度后，然后進(jìn)行按需回填操作，并壓實(shí)。其中填土高度在小于等于4m時(shí)，開挖深度宜選擇在0.6m左右；如果填土高度大于6m，則可根據(jù)實(shí)際施工情況將深度控制在1m左右。需要注意的是，在黏土晾曬后的回填操作中，應(yīng)為填土層預(yù)留出足夠操作空間，高度以0.6m為宜，方便作業(yè)人員使用石灰土做回填壓實(shí)操作。

3.2 搭板施工

設(shè)置搭板能有效改善路面建設(shè)中的差異沉降現(xiàn)狀，通常在剛度存在差異的位置下，合理搭設(shè)搭板結(jié)構(gòu)能讓車輛途徑該沉降路段時(shí)，減少對(duì)路基產(chǎn)生的壓力，保障路基在相對(duì)較低的荷載下維持更多使用壽命。如施工搭板階段操作不當(dāng)，則會(huì)發(fā)生路面某一側(cè)所受壓力長(zhǎng)期過大而沉降的現(xiàn)象，甚至嚴(yán)重情況下將產(chǎn)生底部不實(shí)而造成的斷裂危害，嚴(yán)重影響車輛途徑沉降地段的行車安全性。

搭板的選擇應(yīng)根據(jù)道路工程的實(shí)際規(guī)模進(jìn)行，判斷該案例下的沉降程度，選取適宜搭板結(jié)構(gòu)，施工前應(yīng)把搭板施工的各項(xiàng)流程、細(xì)則加以分析安排，確保搭設(shè)完畢后的搭板結(jié)構(gòu)能為路面沉降做出應(yīng)有作用，并在施工完畢后，測(cè)試路面承載力及推測(cè)沉降數(shù)值，以此判斷搭板施工效果。

3.3 填料施工

據(jù)研究表明，路基填筑材料的質(zhì)量和材料本身性質(zhì)的不同會(huì)對(duì)路堤沉降產(chǎn)生巨大差異，比如使用輕型材質(zhì)填筑材料，可有效降低地基沉降值，減小壓縮變形，以及提高土體的壓縮模量，從而有效抑制路面反復(fù)荷載對(duì)路基沉降的影響。所以盡可能選取質(zhì)量輕、質(zhì)地好的填充材料，如路基沉降板設(shè)備，將其鋪設(shè)于路基與土坡、山坡之上，將松散土質(zhì)包裹完整，防止碎石掉落砸傷路面引發(fā)沉降危害，該類產(chǎn)品可應(yīng)用于各類復(fù)雜地形，且并不會(huì)損壞路基路面的原有地貌，使用良好可促進(jìn)工程項(xiàng)目與周邊環(huán)境做以充分融合，并對(duì)自然災(zāi)害引發(fā)的沉降現(xiàn)象，起到較大預(yù)防作用，圖2為市面上常使用的路基沉降板。

圖2 路基沉降板

實(shí)際操作時(shí)可參照以下原則：①選取材料剛度介于橋臺(tái)與路基之間，以使二者間剛度匹配一致；②宜選取致密性良好且變形模量低的填充材料，方便施工階段壓實(shí)處理；③宜選取有良好透水率的后臺(tái)填筑材料[3]。

4 結(jié)論

綜上，針對(duì)市政道路工程，安全性是其建設(shè)中的主要保障，因此面對(duì)日益嚴(yán)重的施工質(zhì)量下降情況，施工管理人員應(yīng)對(duì)沉降段的路基路面進(jìn)行相關(guān)技術(shù)優(yōu)化，以此保障市政工程施工效率。比如在粘土壓實(shí)過程中，要在充分考慮填土高度基礎(chǔ)上，再去確定挖土高度。因路基填料、路基設(shè)計(jì)、施工技術(shù)等問題，使道路工程發(fā)生沉降現(xiàn)象，經(jīng)過對(duì)地基、搭板、填料、排水等流程的施工技術(shù)優(yōu)化，能有效改善市政工程的施工質(zhì)量，提高市政工程安全性。