市政道路工程中沉降段路基路面施工要点分析

2023-09-27 07:55洪丽
城市建设理论研究(电子版) 2023年27期
关键词:搭板市政道路压实

洪丽

广州市第一市政工程有限公司 广东 广州 510000

近年来,城市化进程的加快和人口的快速增长,城市道路交通的需求也随之增加。同时,城市道路建设面临着很多困难和挑战,如城市基础设施老化、道路交通拥堵、环境污染等问题。其中,市政道路建设是解决城市道路交通问题的重要途径。因此,市政道路建设质量的好坏直接关系到城市交通的畅通和居民的出行安全。然而,在市政道路建设过程中,沉降段路基路面施工是一个重要的环节,也是施工难度较大的部分。如果沉降段路基路面施工不合理或不到位,会导致路面沉降、裂缝、拱起等质量问题,进而影响道路使用寿命和交通安全。因此,对沉降段路基路面施工进行深入研究和分析,探索一套科学的施工方案和质量控制措施,对于提高市政道路建设的质量和效率,具有重要的实践意义和理论价值。

1 路基路面沉降危害

1.1 路面损坏及其影响

沉降导致道路表层的裂缝、坑洞和变形等问题,使得行驶在这些道路上的车辆遭受剧烈的震动和撞击,不仅会导致车辆的损坏,如悬挂系统、轮胎及减震器等部件的损耗加剧,还可能使驾驶员和乘客产生身体不适[1]。此外,受损的道路表层容易积水,在雨季或冰雪天气时,这些积水会加速路面的破坏并降低摩擦系数,从而增加车辆失控和发生事故的风险。同时,路面损坏还会对城市交通产生负面影响,如交通拥堵、道路通行速度降低以及行车舒适度下降。

1.2 对交通安全的影响

沉降引起的道路表面不平整会导致车辆在行驶过程中产生颠簸和不稳定,增加车辆失控的风险。特别是在高速行驶或曲线行驶时,车辆对道路表面的依赖性更高,而沉降带来的不平整表面可能会导致车辆偏离预定轨迹,进而引发交通事故。沉降区域往往伴随着裂缝、坑洞等道路缺陷,这些缺陷可能使驾驶员在应对突发情况时反应不及,增加车辆与行人或其他车辆之间的碰撞风险。沉降段路基路面可能还会影响道路交通设施,如标线、标志和信号灯等。这些设施的损坏或移位可能导致驾驶员误判路况,使得交通组织混乱,进一步增加交通事故的风险。

1.3 对周边环境及设施的影响

沉降会导致地下管线和基础设施受损,可能引发供水、排水、电力等公共服务的中断,严重影响居民的生活质量和安全。其次,沉降可能影响周边建筑物的稳定性[2]。若沉降不受控制,会导致地基变形,进而影响建筑物结构的稳定,甚至可能导致倾斜、开裂等严重后果。此外,道路沉降可能引发土壤侵蚀,导致周边绿化和生态环境受损,进而影响城市景观和居民生活环境。

1.4 维修成本的增加

在沉降问题发生后,需要进行紧急维修以恢复道路的正常使用,这些紧急维修通常涉及临时性的补救措施,如填补坑洞、破损路面的修补等,费用较高。由于这些补救措施只能暂时解决问题,并不能从根本上解决沉降带来的损害,因此可能需要反复进行维修,导致维修成本逐渐累积。为彻底解决沉降问题,可能需要对路基进行整体加固或重新建设,这将涉及大量的人力、物力和财力投入,包括设计费用、施工费用、材料费用以及对周边环境和设施的修复费用等,与正常的道路维护相比,沉降段路基路面的维修成本要高得多。

2 路基路面沉降机理

2.1 桥头搭板沉降

桥头搭板沉降是指桥梁与路基之间的搭板区域发生不均匀沉降,通常是由于地基承载力不足、土体压缩性差、排水不畅或工程施工质量问题等多种因素导致的。桥头搭板沉降可能引发搭板之间的高差,使得车辆在通过桥梁时遭受剧烈的冲击和颠簸,从而影响交通安全和行驶舒适度。此外,桥头搭板沉降还会对桥梁结构产生不利影响。由于沉降导致的搭板高差,车辆通过时产生的冲击力会传递至桥梁结构,长期受到冲击力作用的桥梁可能出现结构疲劳、裂缝等问题,进而降低桥梁的使用寿命和安全性能。因此,对于桥头搭板沉降问题,需要采取有效的地基处理和施工方法,以确保桥梁与路基之间的平稳过渡,并保障桥梁的结构安全和使用寿命。

2.2 路堤变形

路堤变形是市政道路工程中另一常见的沉降现象,通常与土体特性、地基处理、排水系统和施工质量等多种因素相关[3]。表1分析了这些因素与路堤变形之间的关系。针对这些因素,可以选用合适的土体特性,进行地基处理以提高承载力,设计合理的排水系统以防止渗透线变动,以及严格控制施工质量,确保压实度和厚度达标。

表1 路堤变形机理

2.3 台背地基变形

台背地基变形主要发生在道路两侧的边坡和填筑区域,一般是由地基承载力不足、土体压缩性差、排水不畅、边坡设计不合理或施工质量问题等多种因素导致的。台背地基变形可能导致道路表面的破损、裂缝和坑洞等问题,从而影响道路的使用寿命和交通安全。台背地基变形还会对周边环境和设施产生不利影响,如土壤侵蚀、边坡滑坡以及地下管线受损等。这些问题可能导致公共服务中断,影响居民生活质量,甚至危及周边建筑物的稳定性。因此,对于台背地基变形问题,需要采取有效的地基处理和施工方法,以提高地基承载力、改善土体性质、确保排水畅通以及合理设计边坡。

3 市政道路沉降段路基路面施工要点

3.1 搭板施工技术

搭板施工技术主要通过优化搭板结构设计和施工工艺,实现桥梁与路基之间的平稳过渡,降低沉降带来的不利影响。在搭板结构设计阶段,采用预应力混凝土搭板、钢搭板或组合搭板等类型,以提高搭板的刚度和承载能力。同时,根据地基承载力和土体特性,合理设置搭板长度,确保其能够在荷载作用下有效分散压力。在施工过程中,强化地基处理和排水系统建设,提高地基承载力,防止渗透水侵蚀,以减缓搭板沉降的速度[4]。在搭板安装过程中,确保搭板与桥梁之间的连接紧固、可靠,以保证结构完整性。此外,采用高强度、耐磨材料进行搭板表面处理,降低车辆行驶过程中对搭板的磨损,延长搭板使用寿命。

3.2 路基开挖

路基开挖主要涉及移除不适宜作为路基的土壤、调整地形以及准备地基,在进行路基开挖时,需要遵循一定的工程原则和标准,确保施工安全和道路质量。根据设计要求和现场实际情况,合理确定开挖深度、宽度和坡度,以便为道路结构提供稳定的基础。开挖过程中应遵循层次开挖原则,避免大面积连续开挖,减小地基的破坏。在开挖过程中应控制挖掘速度,避免对地基产生过大冲击。此外,对于潮湿或易滑动的土体,应采取相应的支护措施,如设置边坡支护、排水沟等,防止开挖区域的滑坡和塌陷。同时,为保障施工安全,开挖过程中应遵守安全规程,确保施工人员、设备和周边建筑物的安全。开挖完成后,应及时进行路基土方回填,压实并检查地基质量,以确保地基满足道路建设的承载力和稳定性要求。

3.3 路基压实

路基压实是市政道路工程中关键的施工环节,通过压实作用消除土体内部的空隙,提高土体密度,从而增强路基的承载力和稳定性。根据土体性质和设计要求选择合适的压实设备,如振动压路机、压实滚筒或背压式压实机等。合理选择压实设备有助于提高压实效率和质量。在压实过程中,应将路基分层压实,每层厚度一般控制在20-30厘米,以便于保证压实质量和效果。在进行压实时,应控制压实速度和次数,避免对土体产生过大的压缩力,导致结构损坏。此外,为保证压实质量,施工过程中应不断检测土体密度、含水量等参数,并根据检测结果及时调整压实方法和参数。

3.4 路基防护

路基防护主要目的是保护路基免受水土流失、侵蚀、滑坡等自然因素的影响,以维护路基的稳定性和承载力。在进行路基防护时,需根据地形、土质、气候等条件综合采取相应的防护措施。针对边坡和填筑区域,可采用植被覆盖、护坡砌筑、锚固支护等方法,以增强边坡稳定性,防止滑坡和侵蚀。对于易受侵蚀的土体,可通过设置排水沟、截水沟、过水道等排水设施,有效导流,防止雨水对路基的侵蚀。在施工过程中,需加强对暴露土体的保护,及时覆盖或设置遮阳网,降低土体风化和干裂的风险[5]。此外,对于处于特殊地质条件下的路基,如软土地基或地下水位较高的区域,可采用地基处理技术如加固、排水等措施,以提高地基的承载力和稳定性。

3.5 路基排水

路基排水可以防止雨水和地下水对路基的侵蚀和破坏,维护道路的稳定性和使用寿命。在设计阶段,应充分考虑地形、土质、气候等因素,合理规划排水设施布局,如设置纵向和横向排水沟、渗水管、溢流孔等。这些设施能够确保路基内积水迅速排放,降低土体饱和度,提高路基的承载力和稳定性。在施工过程中,应按照设计要求和规范建造排水设施,确保排水系统的畅通和有效性。对于地下水位较高的区域,可采用降水井、排水板等措施进行地下水位控制,防止地下水对路基结构产生不利影响。在道路使用过程中,应定期检查排水设施的运行状况,及时发现并处理堵塞、破损等问题,保持排水系统正常运行。

3.6 台后填充

台后填充主要用于填补桥台与路基之间的空隙,以实现桥梁与道路的平稳过渡。在进行台后填充时,首先要选择合适的填充材料。一般情况下,可采用经过筛选和检测的土壤、碎石等天然材料,或者使用具有良好支撑性能的合成材料。填充材料的选择应基于设计要求、地质条件、桥梁类型等因素,以确保填充效果和稳定性。其次,采用分层填充和压实方法,以控制填充厚度并保证填充质量。在填充过程中,应注意控制压实速度和次数,防止对桥梁结构产生过大的压力。同时,应确保填充材料的均匀分布,避免出现局部沉降或空洞。

4 沉降段路基路面施工建议

4.1 地基处理技术的选用

在市政道路工程中,合理选择地基处理技术对于降低沉降段路基路面问题具有关键作用。选用地基处理技术时,应综合考虑设计要求、地质条件、土壤性质、施工条件等多种因素,以达到最佳的处理效果和经济效益。针对不同地质条件和土壤类型,可选择适当的处理方法[6]。例如,对于软土地基,可采用预压排水、土体换填、水泥搅拌桩等方法进行加固;对于地下水位较高的地基,可通过降水井、排水板等措施进行降水处理。在选用地基处理技术时,应充分考虑施工条件和技术难度。例如,对于狭小、复杂的施工现场,可选用微米桩、喷射注浆等灵活、可操作性强的处理方法。同时,应关注新型地基处理技术的研究与发展,以提高施工效率和质量。

4.2 施工质量控制

施工质量控制涉及到多个环节,包括设计、施工、监测和维护等,需通过全程管理和严格执行规范来保障施工质量。在施工过程中,应按照设计要求和规范进行操作,加强对施工人员的技术培训和管理,确保各个环节的质量。同时,采用高质量的材料和设备,严格控制施工工艺,确保施工质量达到预期目标。施工期间应实施监测和检测,对土体密度、含水量、沉降等参数进行实时监控,以评估施工质量。如发现问题,应及时调整施工方法和参数,以确保施工质量。在道路使用过程中,定期进行巡查和维护,检查路基路面的沉降、裂缝等状况,及时采取维修措施。

4.3 施工期间的监测与管理

在市政道路工程沉降段路基路面施工过程中,通过对关键参数的实时监控和现场管理,可以及时发现和解决潜在问题,降低沉降风险。首先,应建立完善的监测体系,对土体密度、含水量、沉降等关键指标进行实时监测。采用自动化监测设备和技术,如全站仪、测斜仪、水位计等,以获取准确、实时的监测数据。此外,应结合现场观测,对施工过程中的质量问题进行检查与纠正。此外,应制定并执行严格的安全管理制度,防范施工现场的安全风险。对于发现的问题,应采取果断措施进行整改,确保施工安全。如有必要,可对施工方案进行调整,以降低沉降风险。

5 结语

由于城市化进程加速、车辆通行量增加等原因,沉降现象在市政道路工程中愈加普遍。沉降会导致路面不平、车辆颠簸、交通堵塞等问题,严重影响道路的使用寿命和安全性。本文对沉降段路基路面施工要点进行了深入研究,提出了在施工过程中需要注意的问题和施工质量控制措施,并且探讨了沉降段路基路面施工要点的施工建议。本研究对于提高沉降段路基路面施工质量、延长市政道路使用寿命、保障行车安全具有重要的现实意义和应用价值。

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