研究市政道路工程路面沉降原因及对策

发表时间:2021/8/25   来源:《工程管理前沿》2021年7卷4月第10期   作者:马萌 刘玲玲
[导读] 沉降地段路基路面施工时,应根据软土路基的性能特点,设计有针对性的施工方案。介绍了市政道路工程沉降段施工中存在的问题.
        马萌,刘玲玲
        聊城市东昌市政工程施工处  山东聊城   252000   
        摘要:沉降地段路基路面施工时,应根据软土路基的性能特点,设计有针对性的施工方案。介绍了市政道路工程沉降段施工中存在的问题,分析了常见沉降现象产生的原因,阐述了沉降段路基、路面的施工技术要点,如合理设置搭板、软土路基的科学处理、软土路基的加固处理等,并做好台背防水,供参考。
        关键词:市政道路工程;沉降段;路基路面施工技术
        引言:在市政道路施工过程中,经常会出现路段的沉降现象,这是由于土层在附加应力作用下压实而引起的,从而导致土层的沉降。如果沉降范围较大,特别需要的是不均匀沉降会导致路面开裂或大裂缝,从而导致道路无法正常使用。因此,市政部门需要总结道路沉降段路基路面施工要点,确保道路安全。
        1.市政道路工程中沉降段施工存在的问题
        当前市政道路工程沉降段施工主要存在如下问题:
        第一,路基路面凹凸现象。道路沉降段土层较薄,路基厚度较低。经过一段时间的使用,在过往车辆(特别是重型卡车)的重力作用下,很容易造成路面不平、颠簸。通过本路段的车辆,可能造成底盘磨损,影响行车安全。另外,沉降段路面施工时,所用材料不符合相关标准,也会造成路面颠簸。
        第二,在道路与桥梁连接处,为了科学控制桥面的伸缩,经常会在桥头设置伸缩连接缝,如果道路出现沉降,会使连接缝两侧路面的高度无法维持统一,过往车辆经过时,经常出现桥头跳车现象,除了对行车安全造成影响外,车辆“跃起-下落”的过程中还会对路面造成更大的冲击,从而加重问题。
        第三,沉降段路基的土质坚固程度不够,当路面结构无法均匀承受外部应力和结构作用力时,会生成较大的“剪切力”,进而造成路基承载能力下降,情况严重时路面出现严重断层。
        2.市政道路工程常见沉降现象的原因分析
        造成路段沉降的主要原因如下:一是在施工过程长、施工周期长、工艺复杂的情况下,如果道路引道板设计不合理,连接方向错误,引道板水平高度不能满足要求,且接缝填充材料选择不当,可能会引起沉降。在现代施工技术中,理论上运用“钢筋+混凝土”结构可以更完善地解决道路刚度控制问题,从而减少沉降现象的发生频率。然而,在施工过程中,相关人员不严格按照标准工艺,导致道路引道板在后续使用中承受不到均匀的应力,进而产生沉降现象。
        第二,路面下方如果存在丰富的地下水资源,在长时间的流动过程中,会对路面下方土层进行渗透、冲击,导致软性土层流失,从而引起路面沉降。如果“水土流失”现象较为严重,会出现重大的道路坍塌现象。近年来新闻媒体经常报道路面突然出现巨大“深坑”,即由“水土沉降”引发。
        第三,部分路段下方土层平整程度不足,土质的间隙较大,致使路基的抗压强度不足,如果路面的防水、排水设置不到位,一旦大量水分渗透到地下,流入土质间隙中,会使土层的整体坚固度下降,此时极易引发沉降现象,最终造成道路凹凸不平。
        3.市政道路工程中沉降段路基路面的施工技术要点
        3.1 合理设置搭板
        由上文可知,道路搭板是沉降段路基路面施工技术中的重要环节,因此必须合理设置搭板。根据沉降段土层的情况,适当增加路面的厚度,从而提高道路的使用寿命。第一,施工人员应该严格管控搭板的质量,在设置时充分考虑路基顶面高程,精确计算搭板的顶面标高。

在必要的时候,也可以采用反向坡度预留法,最终目的在于保证搭板和目标接合部位(如桥梁与路段结合处、双向开工道路工程接合)的标高保持一致,防止出现凹凸不平的现象。第二,在一些“桥头-路面”工程的搭板阶段时,技术人员可以先期制作出模型,充分发挥搭板在沉降段路基路面施工中的作用。
        3.2科学处理软土路基
        在市政道路工程沉降段路面路基施工过程中,软土路基处理工作,能够在很大程度上决定沉降现象的出现频率。常见的技术如下:
        第一,水泥土搅拌桩技术采用水泥作为固化剂,通过专用搅拌机,可以在地基深度处进行软土搅拌和硬化软土,从而硬化软土地基,加固地基。首先,施工前,技术人员要认真研究施工图纸和周围环境,确定搅拌桩的位置,并完成加固桩的固定。其次,水泥搅拌桩机运至目标位置后,在桩架左侧安装定位器,在桩架右侧设置指示柱。此动作的目的是为定位器提供准确的数据,以准确测量安装机器与桩位之间的偏差距离,通常保持在2cm以内。准备好后,先画好搅拌桩机钻头中心到重桩位置的中心位置(提前画好指示标记),然后才能开始作业。第三,水泥浆要严格计量,质量要严格把关,达到有关标准后方可投入使用。最后,应在喷射搅拌安装机前进行试桩。为了保证测试的准确性,最佳测试桩数应保持在5根以上。经过勘探,发现桩基础附近的土层强度不足,软土的数量大,可以增加水泥的注入量,从而改善道路沉降段的稳固性。
        第二,压实施工法,又称强夯施工法,其工作原理是利用较大的外力锤击沉降段的软土,并高度挤压土与土之间的空隙,使土结构由“软”变“硬”。具体方法是用大型吊车将一定吨位的重锤吊至一定高度,然后断开承载钢丝绳,利用重锤自身的重力和下落过程中重力加速度产生的压力,对软土路基进行压实。一般情况下,如果道路土层中的砂、砾石或粘性土含量较高,可采用这种方法。如果路面下积水较多,土层长时间处于泥泞状态,则需要将压实参数调整到合适的范围。
        第三,排水固结法。第一,施工人员对泥泞的土层进行压密处理,为排水固结创造良好的作业环境;第二,在软土地基中设置袋装砂井和塑料材质制成的排水带,将之纵向排布,根据道路自身重量进行加载,从而使土层中的水沿着排水孔隙缓缓流出,逐渐固结。在此过程中,土层体积会随之减小,进而出现可控范围内的沉降,提高土层的坚固度。技术人员对经过排水固结的土层进行测试,达到道路施工要求后,可以进行搭板、填料工作。运用此种方法,能够将大量渗透进软土路基的水分排除,从而让土层恢复干燥状态,进而提升土层稳固性。此种方法适用于含水量较高的道路沉降段路基,经过固结之后,能够有效降低软土层的含水量,从而该路段降低“被动沉降”的发生概率。
        3.3做好台背排水工作
        道路工程施工时,必须考虑排水设置,否则大量积水不仅会对人们的出行造成阻碍,还会严重影响路基路面的稳定性,经过长时间浸泡的路面,表层性能会被破坏,进而降低应力承受水平。具体方式如下:第一,选择路基路面的填料时,应该重点考察透水性,在施工过程中,将其铺设在台背底部。为了降低阴雨天气的影响,可以在路基础设置排水沟渠,使多于水分迅速排出。第二,桥梁路面与道路路面接合时,应该重点处理结合缝,可以设置吸水设施,防止积水顺着结合缝流入。
        结语:市政道路工程发展速度较快,规模也在逐渐加大。然而片面追求速度的背后,经常出现忽略道路安全质量的问题。道路沉降段隐藏着很多危机,一旦出现恶性沉降,很可能使道路短时间内出现较大问题,甚至造成严重的交通事故。因此市政部门应该逐渐提高道路沉降段的路基路面的施工技术,保障人们出行安全。
        参考文献
        [1]苏李明. 市政道路工程沉降原因分析及预防控制措施探索构架[J]. 城镇建设, 2019, 000(007):133.
        [2]刘克飞, 赵鹏. 城市道路工程路面沉降原因分析及预防对策[J]. 科学与财富, 2020, 000(005):315.
        [3]李国强. 市政道路工程沉降原因分析及预防控制措施[J]. 中国房地产业, 2012, 000(008):156.
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