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          路基路面沉降的機理與施工控制技術處理

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          路基路面沉降的機理與施工控制技術處理

          1.城市道路路基路面沉降機理及原因

          城市道路路基路面沉降屬于道路質量問題。研究得知,城市道路發生沉陷主要原因是由于道路路基的強度和穩定性不夠造成,該情況下路面動載作用的承載力就會下降,長期超負荷的動載作用,超出路基路面的極限承載能力,路基路面就會發生沉降現象。實踐研究表明,造成城市道路沉降的原因具有多樣性,但是主要有以下方面:路基填料質量不過關、井室的承載力驗算度差、管線修筑引起路面沉降、地下管線老化和地下水開采過度、局部開挖改造的影響、路基剛度不夠。

          1.1路基填料不合格

          路基填料不合格是城市道路病害產生的主要原因之一。當前,部分城市道路路基填料采用泥沼、流沙或者是泥炭,這些填料本身較軟,用它作為路基填料,在沒有壓實的條件下很容易造成路基變形,引起路面不均勻沉降。沉降原因在于這些類型的材料屬于軟土,含水量大、抗剪強度低、承載力較差。

          1.2井室承載力計算不科學

          城市道路建設過程中,井室雖然不是主體結構,但是就其使用功能來看卻不可小視。目前,建造檢修井使用的材料通常采用黏土磚,原因在于這種材料施工工藝簡單、取材方便以及成本較低,施工過程中通常會采用黏土磚作為建造材料,這會給路面沉降埋下隱患。檢修井建造選材使用了黏土磚,卻沒有科學進行承載力驗算,導致的下沉或井室開裂,即便進行后期修補,依然會存在較高的問題重現風險。

          1.3管線修筑引起的沉陷

          城市道路下具有較多縱橫交錯的管線,例如:雨水管線、污水管線、通信管線、供電管線、供暖管線等,各種線路都是由產權單位獨立施工,受到施工單位素質影響,也會給路基質量造成不同程度的影響。尤其是雨季高發期,很容易造成污水管接縫位置出現裂痕,促使管路內外受壓狀態發生變化,有時還會出現管內壓力消失和管外壓力不變的情況,污水就會出現壓力滲流,加大了裂縫開裂程度,路基上層石子被沖走,導致路面發生沉陷變形,路面不均勻的沉降會加速車輛顛簸,加大路面的沉陷變形程度。

          1.4地下管線老化與地下水過度使用

          城市道路下方埋設的管線種類較多,這些管線使用后會發生自然老化現象,在外力作用下很容易發生損壞現象,尤其是自來水和熱力管線,本身承載的壓力就比較大,一旦破裂,很容易發生嚴重的道路沉降現象。此外,部分道路基礎施工之前,需要進行大量降水和過度抽取地下水,路面在空洞和外力作用下很容易出現沉陷現象。

          1.5局部的開挖改造

          城市道路使用過程中會有自來水線、污水線、天然氣線以及熱力線等管線陸續接入,如果局部挖掘面積過大,道路結構穩定性就會受到影響。此外,受到施工單位操作規程的影響,道路結構質量很難得到恢復。

          1.6路基剛度影響

          路基的綜合剛度指的是路面能夠抵抗的較大綜合變形能力。城市道路表面并非一直保持水平狀態,城市道路構筑物與路基的綜合剛度差異很大,受到相同的外力,產生的變形量并不相等。城市道路路基的縱向和橫向綜合剛度過大,受到車輛的動載作用,容易出現差異沉降現象,造成路面破裂。

          2.沉降問題的施工控制技術

          2.1高填方下沉控制措施

          針對高填方下沉問題,可采用分層填筑技術進行解決。對于城市道路,在技術條件允許的情況下,實施分層填筑技術,將高填土厚度通??刂圃?0cm以內,并且在原有設計高度標準基礎上,加大高填土以及壓實的施工寬度,填土要選用水穩性較好的材料。此外,為了確保城市道路路基病害能夠得到有效處理,提高道路質量和性,還要在科學勘察的基礎上,針對不同的土質制定不同的填筑方案,嚴禁采用混合填筑技術,目的在于防止其它病害發生。具體從三個方面實施:及時,要在填挖結合區域設置臺階;第二,要對未充分壓實區域使用小型設備進行壓實處理;第三,分層填筑技術實施過程中,盡可能避免傾填和超厚填土問題出現。

          2.2軟土地基超限沉陷控制措施

          城市道路軟土地基沉陷問題發生較為頻繁,解決此種情況下造成的地基沉陷,可采用換填方式。換填技術實施過程中,應注意的技術要點是要選用滲水性較好的換填土,目的在于確?;准庸藤|量得到有效控制。此外,還可采取拋石擠淤技術。但該技術具有一定的局限性,作用范圍主要有表面無硬殼的道路,對于常年積水的洼地、河流以及池塘或者沼澤地,則不能采用此項技術,而應該采用擠密樁的方式。擠密樁技術在解決濕陷性黃土、非飽和粘性土超限沉陷問題方面作用明顯。

          2.3沉陷觀測技術控制陷措施

          城市道路建設過程中實施沉降觀測,對于及時發現道路沉降問題具有顯著效果。目前,常用的沉降觀測技術包含:分層沉降觀測技術、地面沉降觀測技術、深層沉降觀測技術等。但是實際使用過程中,這些技術往往不會單獨使用,通常將兩個以上的技術結合使用,才能夠做到科學評價路基所處地層的壓縮和沉降情況,有效預防路基沉降的目的。

          2.4同填密實性技術控制措施

          城市道路建造過程中不良土質,或者是地表植被、樹根、垃圾等要及時予以去除,并采用透水性較好的材料替換。對于城市道路的低填方路段,要注意路基工作區域的要求,必要的情況下還要設置礫砂層,建造過程中路基深度、寬度以及長度都符合設計要求,防止留下潛在安全隱患。在填筑之前,首先要對原地面進行清理,如果基底表層土為腐蝕土,則必須借助人力或者機械清除,換填透水性好的材料。城市道路城郊路段施工中,如果橫穿耕地,在施工之前要清除地表土30cm,由于表土之下30cm處含水量變高,要想達到壓實要求,必須及時對土壤進行翻松、晾曬和含水量檢測,待土壤含水量達到設計要求時再進行碾壓,從而達到壓實標準。

          3.結語

          綜上所述,城市道路路基路面沉降現象,對城市交通正常運行會造成嚴重影響。隨著城市道路施工技術的不斷提高,更多新技術將會應用于城市道路建設過程中,此外,提高道路質量還需要提高道路安全意識,監督道路施工方嚴格按照設計要求施工,才能夠防患于未然,保障人們的出行安全。

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