道路沉降段路基路面沉降机理与控制措施分析

道路沉降段路基路面沉降机理与控制措施分析

王玮

安徽国顺交通咨询设计研究院有限公司安徽合肥230051

摘要：近年来，我国的道路建设越来越多，道路工程的质量也越来越受到人们的关注。我国目前的道路很容易出现不均匀沉降的现象，本文从地基变形机理和路堤变形机理两个方面分析了路基路面的沉降机理，然后逐一分析了道路沉降段路基路面沉降的产生原因，包括设计因素、路堤的地基处理不当、路堤填料使用不当、半填半挖路基结合部处理不当、填土路基压实不足、排水系统不完善等，最后提出了道路沉降段路基路面的施工控制策略。

关键词：道路工程；路基沉降；路面沉降；沉降机理；施工控制

引言

路基路面的不均匀沉降是较为严重的道路病害之一。路面的基础就是路基，路基发生沉降不仅会影响道路的外观，出现坑洼、拱起、接缝台阶、车辙等路面不平整现象，而且还会在一定程度上增加车辆运输时间和成本，降低运输的经济效益，严重时还会危及行车安全。道路是重要的交通基础设施，也是经济发展的重要保障，道路工程施工人员应根据工程现场的地质条件及其他影响因素，制定科学合理的施工组织设计方案，规范施工，并加强路基路面施工质量控制，尽可能避免路基路面出现不均匀沉降，延长道路的使用寿命，提高行车的安全性。

1路基路面的沉降机理

1.1地基变形机理

地基的变形一般发生在沟壑路段，因为沟壑路段地基土壤空隙较大，地基强度较低，因此在进行地基填筑时，一些密度较大的填料不易通过土壤空隙，从而导致填筑后的路基压实度不足；再加上该部位的地基强度较小，荷载承受能力较差，在道路承受过往车辆的荷载作用时地基会产生不均匀的沉降或变形。

1.2路堤变形机理

我国道路工程施工中，普通黏性土是目前使用最为广泛的台背填料土。由于受到施工现场地形、地质、气候、湿度以及具体的施工条件等因素的影响，台背土方压实施工具有一定的难度，因此存在该部位土体的压实度及含水量不满足要求的情况，这样修筑的路堤在后期营运过程中受到荷载作用时就容易发生变形。

2道路沉降段路基路面沉降的产生原因

2.1桥头沉降段结构设计不科学

在道路桥梁工程施工过程中，一般情况下，采用增加铺设钢筋数量、钢筋混凝土搭板等方法来实现对路基的处理。应用这样的处理方法实际上就会改造路基路面结构，可以降低道路桥梁段的刚度差异以及路基路面的沉降不均匀。但是，诸多研究发现，采用搭板设计方法避免跳车效果并不是十分有效，这就说明桥头沉降段结构设计不科学。

2.2路面的压实度不高

我国相关法律法规和道路桥梁设计规范都对路基路面的压实度进行了明确的规定。在道路和桥梁的施工过程中，所有的施工技术和施工环节都要在相关技术规范要求下进行。但是由于在道路桥梁的施工过程中，施工的技术要求以及难度较大，对路基路面的处理工作比较繁琐，同时对于机械设备、施工材料以及施工人员的技术素养有着较高的要求。道路和桥梁的施工还在一定的程度上受到了自然环境以及施工现场地形的影响，只要有一个施工的环节没有控制好，就会对施工质量造成影响。同时由于道路桥梁每天经过的车辆是非常多的，增加了道路桥梁的运营强度，长此以往，道路桥梁的路基路面就会产生形变，从而导致出现路面沉降的现象。

2.3桥头搭板与桥梁伸缩缝之间连接问题

造成两者之间连接不合格的主要原因在于桥头因为自然或者人为因素所造成的沉降以及桥头和桥面的填土是不是能够有效的链接，可能会存在部分异同。在日常生活中也经常可以发现，在桥面经常会有阶梯状的缝隙或者裂纹在连接处出现，进而影响驾驶员在行进过程中的速度，以及行驶体验感。当存在这种情况是，如果路经的有大型的卡车或者汽车，其自身的重量会使道路桥梁承受很大的重力压迫，可能会对道路桥梁自身的结构造成损伤，会出现安全隐患等一系列问题。

2.4排水系统不完善

排水系统也是道路工程路基路面产生沉降的重要影响因素。排水系统不完善必然会使道路出现积水、透水的现象，长此以往便会引起路基路面的变形、沉降。

3道路沉降段路基路面的施工控制策略

3.1合理制定施工组织设计方案

在进行施工组织设计之前，施工人员应先对施工现场的地形、地质及其他环境情况做全面的了解，按照道路工程的施工要求制定出科学、合理的施工组织设计方案。另外，对于特殊路段的施工，设计人员不应该采取一般路段的施工要求，而应给予更严格的要求。

3.2地基处理措施

地基处理主要分为基础工程措施和岩土加固措施。有的工程，不改变地基的工程性质，而只采取基础工程措施；有的工程还同时对地基的土和岩石加固，以改善其工程性质。选定适当的基础形式，不需改变地基的工程性质就可满足要求的地基称为天然地基；反之，已进行加固后的地基称为人工地基。地基处理工程的设计和施工质量直接关系到建筑物的安全，如处理不当，往往发生工程质量事故，且事后补救大多比较困难。因此，对地基处理要求实行严格的质量控制和验收制度，以确保工程质量。

3.3实现路堤填料的合理选择

在路堤材料选择及分析中，需要对道路桥梁中的沉降路段进行实验检测，通过数据的对比及分析，需要发现沉降问题，在材料填充中需要优先选择材料、渗水性能材料良好的物质，严禁使用沼泽土、淤泥以及杂物等材料的使用，充分保证土地材料使用的有效性及安全性。

3.4加强道路桥梁沉降段压实作业管理

在道路桥梁施工过程中，水泥稳定混合料的拌和、摊铺、碾压和修整各工序安排紧凑，确保连续性。如果与相连部分摊铺的时间间隔超过4h，应设置横向接缝。若中断超过4h，应将摊铺机附近及其下面未压实混合料铲除，并将已压实且高程和平整度符合要求的末端挖成一横向垂直向下的断面，然后再摊铺新的混合料。

3.5做好路堤的施工

对桥台施工完成过后，就要对路堤进行施工。在路堤的施工过程中除了要合理的选择填充材料之外，还要对路堤进行充分的碾压，在对路堤进行碾压的过程中，要采用不同的碾压机械对路堤进行压实。同时在碾压的过程中，要保持碾压的方式和强度一致，对于特殊的施工部位，要实行填筑和碾压同时进行。

3.6加强相关排水设施的施工

道路桥梁的排水设施是道桥使用过程中重要的组成部分之一，对排水设施进行有效合理地设置，可以在最大程度上减少雨水对路面的冲刷，同时也保证了车辆雨天行驶的安全。特别是在降水量较多的地区，做好道路和桥梁的排水工作是十分重要的。在具体的施工过程中，施工单位应该按照相关的设计规范和施工要求设置足够多的排水管道，降低雨水对路基的破坏，防止出现路基坍塌的现场。同时施工单位还要结合当地的地下水位，对路基的高度进行抬高，避免路基受到侵蚀。

结语

当前很多道路工程沉降段的路基路面都会出现断裂或者不均匀沉降的现象，不仅严重影响了道路功能，缩短了道路使用寿命，也给车辆行驶造成了安全隐患，增大了交通事故的发生几率。了解道路沉降段路基路面的沉降机理，采取相应的控制和防治措施，不仅能从根本上避免道路沉降段路基路面出现断裂或者不均匀沉降，还能保障道路工程的施工质量及使用寿命，车辆行驶的安全性也会大大提高。

参考文献

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