市政道路路基沉陷病害及应对措施

王富强 石凯鹏

摘 要： 近年来，随着社会经济的迅速发展，我国进一步加大了对交通事业建设的投资力度，市政道路工程也得到了较快的发展。路基是道路工程建设的主要构成部分，是路面的基础，也是整个道路结构的主要承载层，在长期荷载作用下，极易出现病害问题，如沉陷现象，将给道路行车舒适度及安全性造成严重影响。本文在充分了解市政道路路基沉陷病害原因的基础上，通过压力灌浆技术对其进行有效处理。

关键词： 路基沉陷;压力灌浆;病害原因

随着交通运输事业的蓬勃发展，其建设施工中存在的问题也愈加突显，尤其是路基稳定性问题已成为制约市政道路工程建设发展的重要因素，也是路基路面病害出现的主要原因之一。为此，在分析路基沉陷原因的情况下，根据施工现场实际情况，选取合理的沉陷控制措施极为必要，这也是有效控制及解决路基沉陷问题的重要途径。

一、市政道路路基沉陷的原因

1、客观因素

（1）市政道路地质地形自身的缺陷。市政道路所在地的地面软弱，地质条件不好，承载力达不到要求，尤其是在流沙，泥沼，劣质土地段，在填筑前压实情况不好，没有换土，对地基的处治不到位，地基压实度达不到工程要求，都容易使得原地面的土壤在受力后下沉或者移位，从而造成了路基的沉陷。

（2）市政道路所在地气候的影响。降雨量的大小，洪水干旱，冰冻积雪等自然灾害，如果在市政道路地段排水不畅通，会导致积水的不断大量下渗，这些极端的天气，要么造成了路面下毛细水上升要么温差过大，造成了土壤结构的破坏，强度降低，使得市政道路路堤产生不均匀的下沉，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，腐殖土等劣质土，或者混入了大块土，冻土等，而填石材料的规格不均匀，大小不一，性质不均，混乱堆积，填石间的空隙过大，造成倾向约束力性能差。当有荷载的时候，会产生土颗粒倾向移动，结构遭到破坏，失去或者减弱了结构的强度，市政道路路基强度大幅度的降低，最终造成了市政道路路基的沉陷。

2、主观因素

（1）市政道路设计时存在的缺陷。如果市政道路设计不当，那么也会造成市政道路路基的沉陷。市政道路的断面尺寸不合理，排水系统不稳妥，防护系统不牢靠等都会影响到路基的沉陷。在诸多的设计因素中，路基的排水设计是非常重要的，水如果渗入到路基，会使得路基填料的含水量增加，降低了路基的强度和稳定性，因此，水对路基的危害是很大的，在一定程度上可以说，水是路基的大敌。排水不畅通极易造成路基的下沉，形成路基沉陷。

（2）市政道路施工时存在的缺陷。施工时如果施工人员不严格按照规范标准进行施工，那么也会产生路面质量问题，造成路基的沉陷。其中包括施工组织设计、施工现场管理等诸多环节会影响着市政道路路基工程的质量问题。

（3）现行规范的不足。对于处于山岭地段的路基，一般情况下，很难达到同等强度形的整体，路基的整体稳定性不够。规范规定在路床范围内，0～30cm的厚度规定压实度达95%以上，而30～80cm没有指标要求，但是在实际情况中，路床以上，车辆荷载对于路基影响非常大，同时路床范围是受冻害区域，所以，规定0～30cm的厚度达到95%是不够的。

二、压力灌浆处治路基不均匀沉陷的分析

现阶段市政道路工程路基防治及处理的重要方式就是压力灌浆技术，主要通过压力将能固结的浆液利用钻孔灌注技术灌入裂缝及土体中，使高度物理学性能在被加固物体内形成，并加以改善。在被加固体内注入浆液以后，利用高强度压力基础土体内存有的水分及空气，凝结硬化浆体，使原有密实度较低的土体成为一个整体，同时增强其强度及稳定性。

在处理市政道路路基沉陷灌浆过程中，可选用压密灌浆的方式对较低强度的淤泥层进行施工，选用劈裂灌浆的方式对硬度较高的亚粘土进行施工，选用渗透灌浆的方式对砂砾层进行灌浆作业。在灌浆方式选择中有时可以一种方式地应用，也可以几种方式一起应用。通常情况下选用直接打入式作为注浆的方式，也就是选用43毫米的花管直接打入，选用三角形止浆塞作为孔口止浆方式。

1、浆材配合比设计

依据相关灌浆经验及数据显示，通常选用水灰比为0.8：1到1：1作为水泥浆配合比进行浆液的配比，也可以选用0.8：1到1：1作为水泥粉煤灰浆的配合比，但其混合料中必须有20%到30%左右的粉煤灰。

2、压力灌浆边界范围

注浆范围确定中必须包含以下几个方面：处理市政道路长度中轴线的方向、宽度要在平面上确定，注浆深度要在纵向上确定。在处理软弱地基注浆过程中，标准应为承载力f在200kpa以上及沉陷量f超过30厘米，市政道路中轴线方向上的长度进行有效确定，并将路堤底部宽度作为横向处理宽度。

3、浆液扩散半径确定

作为压力灌浆施工的重要参数，浆液扩散半径直接影响着灌浆整个工程量及造价，可以利用现场注浆试验来对地基条件复杂及计算参数选准难度大的情况进行有效确定。如果浆液呈现柱状扩散，试验资料不全的情况下，可以将不同工程地质条件下土的渗透系数作为参考依据，进而得出浆液扩散半径的推荐值。

4、注浆孔的布置方式

布置注浆孔必须使相邻注浆孔的作用范围存在重合部位，促使需进行加固的路基成为一个完整的受力体。单排孔布设与多排孔布設都是注浆孔布置的重要方式。

5、注浆量的确定

将灌注半径内圆柱体孔隙的总体积作为灌浆量的体积，浆液在灌浆过程中有时不能将土体内的孔隙完全填充，部分浆液含水的孔隙填充效果更差。在计算浆液量时，一般在理论值上要乘以在1以下的数值，但具体作业中，尤其是单孔灌注量中的I序孔灌注量常常在理论计算值以上，II序孔的灌注量则在理论计算值以下，进而对单孔灌注完成的标准造成极大的影响。对单孔灌浆量取值起决定性影响的因素主要有灌注地层的连通性、灌注浆液的坍落度及土体的孔隙率等。将单孔注浆作为实际施工时的标准，其计算公式可以定为：

Qi=0.25nR2

其中，单孔设计灌浆量定为Qi，灌注量计算半径定为r，取0.6D-0.7D为I序孔（设计孔距为D），取0.3D-0.4D为II序孔。

6、袖管注浆施工

按照浆液扩散距离对注浆孔距离进行确定，在地层条件下，浆液参数、注浆参数直接关系着浆液的扩散距离。当单排孔对注浆要求无法满足时，常常会选用三排孔。设计多排孔的原则就是对注浆孔潜力进行充分发挥，进而取得最大注浆体厚度，这种情况下不但不会产生两排孔间搭接紧密度不够的现象，也不会出现过多搭接浪费的情况。

7、灌浆质量检验及效果评估

作为地下隐蔽工程，灌浆工程在施工过程中必须遵循施工规定进行有效施工，为确保注浆工程的整体质量，灌浆高等级市政道路软弱地基后，必须使其路基承载力在200kpa以上，最大沉陷必须在30era以下。利用静载试验、钻孔取芯标贯试验、深槽开挖检查及弯沉试验，对填充灌浆施工范围内杂填土层空隙的有效性进行验证，充分压密及填充粉、细沙层，提高路基承载力，进而实现沉陷控制的目的。

三、结束语

综上所述，路基是路面的基础，路基沉陷必然会引起路面的不平整，导致路面产生许多病害，主要表现为坑凹、起拱、波浪、接缝台阶、碾压车辙、桥头或涵洞两端路面沉降、桥梁伸缩缝的跳车等，不仅难以满足汽车高速行驶的要求，而且还会增加汽车的燃料消耗和轮胎磨损，加大运输成本，增加运输时间，降低社会经济效益甚至危及行车安全，为了更好地解决市政道路路基沉陷问题，必须提高路基沉陷处理技术，做好市政道路路基的设计和施工工作。

参考文献

[1] 杨文学，王瑛凡. 公路路基沉陷原因与治理对策探讨[J].现代商贸工业. 2011（21）.

[2] 张亚丽，张硕.试论高速公路路基沉陷的加固处理[J]. 科技资讯. 2011（06）.

[3] 剡文康.浅谈路基沉陷的形成和处治[J]. 科学之友. 2011（12）.