市政道路开裂和沉陷的原因与防治研究
摘要
关键词
市政道路;开裂;沉陷;原因;防治
正文
引言
市政道路工程不仅仅能够为人们的日常生活提供帮助,有效提高人们的生活质量,还能够推动当地经济增长。在这种情况下,就需要采取有效措施来提高市政道路施工质量,保证施工单位在日常运行中能够自己认识到施工质量控制作用,并且明确市政道路施工质量影响因素,只有这样才能够针对性地采取措施,以此来让市政道路工程更好发挥作用。
1市政道路工程的特点
市政道路工程大部分在城区内,所以需要考虑多方面的因素:①工期要尽量短,修筑道路要尽快完成,封闭道路会影响城市居民正常生计,所以给施工人员的准备和实施时间较少。②市政道路的施工场地,往往临近居民区或商业区,给作业人员的工作面较少,施工场地比较窄小。③市政道路工程在室外进行,受气候、天气、地质条件影响大。④在市政道路的建设中,地下管线错综交织,面对复杂的地下管线,必须做好地质勘察,采取有效的迁改保护措施,避免施工过程中挖断线路。
2开裂和沉陷的原因
2.1道路路基自身沉陷
在大多数市政道路工程的施工过程中,路基工程量较大,工艺复杂,成本较高。路基施工过程中,导致路基后期自身沉降的原因主要是:(1)未能正确认识路基工作区,对路基施工的质量仅限于路基。路基工作区是荷载影响区域,本区域要有足够的刚度和稳定性,才能保证道路路基的稳定性,否则将产生不均匀沉降,从而导致路面发生开裂。(2)回填质量差。回填过程中,回填土土质较差,塑性较高,杂物较多,回填土含水率不合格以及未严格控制回填厚度等都会影响回填的质量。另外,由于现场管理及工期等原因,施工期间未严格控制回填压实度也是造成回填质量差的一个主要原因。回填质量差,道路运行时压实度不达标的路段就容易产生沉陷。(3)特殊路基处理不规范。施工过程中,特殊路段如坑、洞穴及搭接处等部位处理不规范,造成后期该区域产生差异沉降,引起道路整体沉陷。比如,在高填方路基中,黄土的湿陷性未完全消除,会导致后期产生不均匀沉降。(4)调查中发现少数挖方路段也出现道路沉陷及开裂现象。主要原因是挖方路基做不到原土翻夯,路基工作区承载力不足,对地质条件认识不足,特殊地质路段未制定有针对性的地基处理措施,对不符合作为路基的土质未进行更换,导致后期道路在使用过程中,因承受不住荷载而产生沉陷。
2.2沥青混凝土路面开裂
调查中发现道路路面裂缝形成的样式各异。就路面裂缝而言,根据其主要原因可分为两类,一种是荷载裂缝,一种是非荷载裂缝。荷载裂缝主要是由于路基及基层施工质量不合格导致的,并对此进行了详细的分析。在半刚性基层沥青路面设计合理、施工质量良好的条件下,单纯由荷载作用引起面层开裂的可能性不大。非荷载裂缝较为常见。因温差较大,所以热胀冷缩效果较为显著,容易造成路面疲劳,形成温度裂缝。随着路面使用时间的延长,裂缝逐渐扩展,横向裂缝增多,缝宽也不断增大,横向裂缝和纵向裂缝交叉,形成了各种大大小小的独立板块。路面雨水沿着缝隙进入基层,其结果是整个道路结构层遭到破坏,在大量行车荷载反复作用下,产生冲刷、唧浆和沉陷等现象,最终导致路面很快产生结构性破坏,使道路结构逐渐丧失承载能力。
3开裂和沉陷的防治措施
3.1加强特殊路基的处理
施工过程中,尤其要重视特殊路基的处理。诸如沙坑、洞穴、水塘等的处理,特别是高填方路段,需要制定合理的、有针对性的处理措施,保证其回填密实度,最大限度地防止与周围连接路基产生差异沉降,从而避免出现路面开裂或沉陷。
3.2加强路面的裂缝处理
(1)在具体养护过程中要根据裂缝的具体情况采取针对性措施进行处理。在本次研究的道路现场,对宽度≤6mm的裂缝采取的是通过热油灌缝的措施对其实施防水渗透,在实际操作时先要将该裂缝清理干净,之后利用灌缝机在其中灌入130~170℃的热沥青;对宽度>6mm裂缝采用沥青、细粒混凝土对其进行处理。(2)若是路面的裂缝较为轻微,经过一定时间后裂缝没有显著的改变,那么可以通过简单的涂刷实施处理,避免裂缝的再扩大。在实际操作时,先要对砂子和水泥按照相应比例实施搅拌,之后将配比均匀的环氧树脂以及聚硫橡胶融入其中搅拌均匀,之后通过丙酮对搅拌好的砂浆进行稀释。完成填充材料的准备之后将其嵌入到混凝土开槽当中,之后对其实施相应养护。(3)如果裂缝是因为基层损坏造成的,那么要采取换填的方式实施处置。在实际操作时先要设定好修复的基本范围,之后按照轮廓进行铣刨并对其进行处理。一般情况下沥青的单层摊铺厚度保持在6cm之内,要保证其压实的有效性。
3.3路基质量控制
在市政道路的实际施工历程中,路基质量与道路质量高度相关,因此必须高度重视填方路基和挖方路堑实施过程,避免出现沉陷现象。填方路基施工:当前的市政道路工程中导致填方路基沉陷的因素主要包括材料质量因素及路基整平压实工艺的因素,例如填筑材料中有许多杂质,或者填筑过程中不规范的工艺导致路基不均匀压实,导致路面不同程度沉陷。从具体应对措施来说,一方面需要施工单位内部各工序加强沟通,分析填筑参数,然后结合施工规范及施工方案的要求对填筑质量进行严格控制。施工期间也需要做好原材料的质量检查,确保原材料质量得到有效控制,尤其要注意填料含水率的控制,路基填料的含水率必须接近最佳含水率,否则路基的压实质量难以保证,导致后期路基沉陷过大;对于含水率不够的情形应采用喷雾式洒水车,在表面匀称喷水。另一方面,在道路压实工程作业初期,清表时要将道路中的积水排出,坑穴处理满足要求,存在暗河及渗水的路段切不可盲目处理,务必按照设计图纸及施工方案要求,科学运用土工织物等相关防渗导排技术,妥善处理,从而高效的导排或控制土层中的水。地下水及地表处理好后,按施工方案和技术规范要求进行超宽填筑,满宽压实,一般路基每侧填筑宽度应超宽填筑0.5米,满宽压实时尤其应注意压路机的重心,在确保压实质量的同时要防止漏压及压路机侧翻。碾压期间先后是利用轻型轮式压路机,之后又再利用重型轮式压路机从两边道路一侧向中央进行碾压,要求重叠率至少达到1/2。填方路基应按设计要求的横向坡度预留横坡,一般在路基底层应稍微大于设计横坡以便及时排除路基表面积水,路基顶部逐层调整至设计横坡,确保路基的横坡及标高满足设计及规范规定。挖方路堑:市政道路中由于处于城市中,一般不会出现较大的挖方路堑及较大的填筑路堤,一般多是半填半挖或低填浅挖的形式存在,但也存在原状地表较高的情况。挖方路堑施工前首先按要求进行清理表层腐殖土,砍伐树木灌木、清理杂草等,按图纸要求挖除高出路床设计标高的土方,此时要尤其注意挖方路堑的原状土的CBR及含水量是否符合设计及规范要求,对于CBR过低及含水量过大的土质要进行换填处理或掺灰掺水泥处理,满足要求后才可以继续施工。城市环境埋设了各管线交叉,挖方路堑开挖前一定要充分的进行管线调查,积极参与业主单位与各管线单位的调查协调会议,进行现场的调查与确认,在图纸上和现场及时标明管线位置和埋深,开挖前进行人工开挖十字探坑探明管线位置及埋深,过程中务必安排专人进行巡查和保护,以免导致不必要的破坏和损失,影响人民群众的生产和生活。对于管线迁改后遗留的坑槽,务必按技术要求进行分层填筑及压实。在土方开挖施工期间,应严格按照监理工程师的要求自上而下进行边坡开挖,不应存在超挖情况。在挖掘过程中,土方开挖段标高首要考虑压实后的沉陷,施工期后必须对地下管线和构筑物做好保护措施。
3.4对施工材料进行严格优选
现在我国在不断地推行绿色材料的使用,主要是为了减少能源的损耗和使用,进一步地加强环境的保护,而且当前许多新型材料质量更好,可以帮助人们在修建道路时能够更方便,不仅可以提高道路质量,还可以减少对土壤的改变。这就要求相关部门在选择材料的时候,要对材料质量进行严格的控制,这样才可以更好地满足市政道路修建的需要。相关的采购人员可以根据当前市场中的绿色材料进行数据分析和调查,依据道路修建中材料的选择规定,对市场中的绿色材料进行选取,同时做好材料的检测,多角度地加强对施工材料的控制,这样才可以确保道路项目工程的顺利开展,也确保了市政道路的寿命。在选择材料供应商的时候,需要对供应商进行材料质量、信誉度和供货能力进行调查,当材料运输到施工现场时,对材料进行抽选和检测,这是为了确保材料的安全性。此外,这种做法也可以避免出现以次充好的不良现象发生,加强市政道路修建质量的提高。
3.5加强路面的养护
路面养护是降低开裂问题产生概率的一种有效措施,应当格外关注养护与治理工艺,有关作业人员应当采用科学的养护举措以有效提高路面养护成效。比如可利用路面再生技术亦或强化成分达成路面不断强化的目的,从而增强对其裂缝的养护以及处治效果。在加强路面强化效果时相关工作人员也要进一步提升路面表层的涂覆处理效果,可以先通过铣刨等方式将表层旧有沥青混合料处理掉,并在其中投入一定量的水泥浆对裂缝实施回填,待水泥浆凝固后能够得到较好的回填效果。除此之外,在路面裂缝养护和处治过程中,压浆法也是比较常用的方法之一,此种方法主要用于基层以及路基的裂缝处理,在注浆之前通过环氧树脂等对裂缝周边实施封堵并在其中预埋注浆嘴,之后利用高压通过注浆管进行注浆,达到浆液溢出的效果为止。
结束语
综上所述,我们可以看到市政道路项目工程建设中缺陷治理是现在人们普遍关注的一个问题,城市道路项目建设既是城市基础设施的保障,也是推动我国城镇化快速发展的重要措施。所以,应当在对施工缺陷分析的基础上,及时采取合理的预防和治理措施,同时各部门之间必须积极地重视市政道路工程中的质量监管工作,使市政道路的施工走向更高的水平,提高工程的质量,使其可以更好地为人们服务。
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