市政道路工程沉降原因分析及预防控制措施
摘要:随着社会经济和科学技术不断发展,我国城市现代化建设发展迅速,相应带动了市政道路工程的高速发展,对于市政道路工程施工质量,也提出了更高、更新的要求。另一方面,随着市政道路工程项目不断增多,工程施工环境和施工条件越来越复杂和苛刻,在一定程度上增加了道路沉降变形问题的发生风险,从而严重威胁着道路工程的质量安全和运行安全。就市政道路工程而言,如在工程施工过程中发生沉降变形问题,除沉降变形自身影响外,还可能导致路面裂缝等其他质量问题,从而破坏道路结构完整性,降低公路运行性能和使用寿命。笔者即围绕市政道路沉降,就其发生原因和预防措施,发表几点看法,以供相关人员参考。
关键词:市政道路工程;沉降变形;原因;预防措施
随着城市化、工业化建设进程不断加快,我国市政道路工程建设发展迅速,无论是公路总长度还是覆盖范围,均得到了长足的发展和提高。另一方面,随着我国汽车持有总量不断上涨,城市公路承载的交通压力越来越大,对于道路工程施工质量也提出了更高的标准要求,如在道路工程施工过程中发生沉降变形问题,就会从根本上破坏道路原有的稳定结构,降低道路的运行性能和运行安全,甚至引发严重的安全问题,威胁相关人员的生命健康安全。因此,加强道路工程施工过程中的质量控制,采取科学的措施,预防沉降变形问题的发生,具有重要的现实意义。本文即围绕市政道路沉降变形,就其问题成因和预防措施,进行了分析和探讨,具体内容如下:
一、市政道路工程发生沉降变形问题的原因分析
(一)路基地质条件较差
就市政道路工程而言,道路基层底部会在长期的过往车辆荷载作用下,发生不规则的沉降,同时由于原路基下部的道路路基在道路改造前已经可以满足沉降固结要求,而新建道路或扩宽道路部分的沉降量较小,故而较容易在新老路基交接处发生差异性沉降变形,进而造成市政道路凹陷、路面开裂等质量问题,如图一所示。
图一 道路沉积变形维护施工示意图
(二)道路工程施工原因分析
道路工程施工是整个工程施工的主体环节,这部分施工内容直接影响、决定了工程最终的施工质量。从道路工程施工的角度分析,可能造成道路工程沉降变形问题的原因主要有两点:一,道路路基施工选用的填筑材料不符合工程施工标准要求,如材料存在质量问题或材料性能不符合等,都可能影响路基施工最终的压实度,从而造成道路沉降变形问题的发生;二,道路工程施工过程中,由于工程设计缺乏科学性、工期紧迫等因素影响,未能对道路实施有效压实,如压实层控制不科学、压实程度未达到工程设计标准要求、压路机吨位选择不当等,也可能造成道路沉降变形问题的发生。
(三)其他环境因素问题影响
随着我国城市现代化建设不断发展,市政道路工程的施工环境和施工条件越来越复杂和苛刻,在实际工程施工过程中,较容易遭遇软土路基、旧城区道路改造升级等多种工程施工问题,同时城市复杂的地下管线分布,也可能对市政道路工程施工造成相应的施工阻碍和影响。针对以上复杂的工程施工问题,如施工单位不能给予针对性的控制和解决,也会造成道路沉降变形问题。
二、基于道路沉降变形问题成因分析的预防处理措施分析
(一)科学开展工程地基勘察工作
工程地质勘察是道路工程建设施工的基础环节,其提供的地质勘察报告,是施工单位进行工程设计和工程施工调整的重要参考资料。针对以上道路沉降变形问题,施工单位首先应提高工程地质勘察工作的科学性和实效性,通过系统、严谨的地质勘察工作,深入了解工程区域的土质结构和基本特征,并在此基础上,制定科学的施工方案和沉降变形预防措施,从而加强对道路工程施工的质量控制,避免沉降变形问题的发生。从工程实践的角度分析,施工单位应注意鉴别孔数量的控制,并通过技术孔与鉴别孔相结合的方式,更加全面、系统地了解土层的含水量、深度等各方面性质,同时也为各项土工试验的顺利开展,创建良好环境和条件。
(二)加强道路工程施工过程中的施工质量控制
首先,施工单位应根据工程特点和施工要求,科学选择恰当的软基处理方法进行软基处理,以提高软基处理的施工效果。目前,应用于软基施工处理的方法主要抛石挤淤法、换填法、竖向排水法以及粉喷桩加固处理法等等,只有针对不同的软土路基问题,选择其对应的处理方法,才能达到最优的处理效果,同时控制降低处理成本,保障工程施工的顺利进行。具体来说,施工单位应综合考虑软土厚度、施工条件以及含水量等各方面参数,完成软基处理方法的选择和确定,一般换填法多用于软土厚度小于2.0m的情况;抛石挤淤法适用于软土厚度处于2.0~4.0m区间内的工程情况;堆载预压法适用于软土厚度大于4.0m的工程情况。另外,对于部分范围较大、情况较为复杂的软土工程情况,施工单位还可通过多种处理方法联合使用的方式,提高工程处理效果和施工质量。
(三)软基工程处理要点分析
堆载预压法是目前道路工程软基处理的常用方法,主要分为等载预压和超载预压两类,前者具体是指预压荷载等于道路永久使用荷载的处理方法,后者则是预压荷载超过道路永久使用荷载的处理方法。一般来说,后者的预压时间要明显短于前者,可在保障软基处理效果的同时,达到缩短工期的目的。
竖向排水法也是道路工程软基处理的常用法之一,其主要包含竖向排水体、碎石盲沟、砂垫层以及集水井四部分内容。其中,竖向排水体就是道路排水通道,由人工铺设完成,具有提高土层固结速度、缩短排水间距等作用。目前,道路竖向排水体主要分为袋装砂井、普通沙井、塑料排水板等几类,其中塑料排水板的应用较为广泛,具有经济效益高、施工简单、质量稳定等优点。
结语:
综上所述,现代市政道路工程施工过程中,施工单位需重点加强对道路工程质量的重视和关注,从既有的道路沉降变形问题及问题成因入手,结合道路工程施工要求,通过加强工程地基勘察、优化道路软基处理等措施,综合提高道路工程施工质量,避免道路沉降变形问题的发生。
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