城市道路路基路面沉降的机理与施工控制技术
摘要
关键词
城市道路;路基路面;沉降机理;施工控制
正文
前言:现代城市建设中,道路的平稳与否直接反映了一个城市的发展水平和管理能力。城市道路的路基和路面结构是否稳定,往往决定了道路的使用寿命及其承载交通压力的能力。而路基路面沉降作为城市常见的基础设施问题,需要借助科学的控制技术进行有效管理,以确保城市交通的顺畅与安全。
一、城市道路路基路面沉降机理
(一)结构设计不合理
在结构设计方面,城市道路需要考虑多种因素。预想中,设计师需在脑海里构建起立体的图纸,将道路建设工程中的每一寸土地、每一层材料都进行精心计算。如果设计过程缺少对土质[1]、荷载、环境、交通流量等因素的充分研究与分析,便可能产生结构设计上的缺陷。如同一座没有打好地基的楼房,道路亦将因设计上的不足而面临沉降。设计不合理会引发的问题包括应力集中、支撑不均、排水不畅等,这些分别或共同作用于路面,导致路基逐渐失去稳固,最终形成沉降。
(二)缺乏足够压实度
路基施工阶段,材料的填筑和压实处理至关重要。理想的压实度能最大程度地确保路基的密实性与结实性。反之,如果在施工过程中由于监管不足或施工质量不达标,无法保证每一层填土压实均匀,压实度不足就会导致路基在后续使用过程中产生沉降。这种沉降不仅是因为路面在承受不断增加的车辆压力下逐渐发生变形,也是因为土体在重复荷载作用下,固结和蠕变作用导致密度增大而体积减小。
(三)路基承载能力弱
如果路基材料不具备必要的承载能力,或者设计时未对地质条件有充分的预估和考虑,路基在交通和自然影响下很可能会出现不同程度的沉降。尤其是在地质条件不良的区域[2],如饱含水的软土层、地下水位较高的区域,以及土质疏松地段,其路基材料和结构可能无法在长期使用下保持稳定。在此类条件下,若设计与施工没有采取特殊的加固措施,路基材料难以承受上部结构及交通载荷,沉降在所难免。
二、城市道路路基路面沉降控制技术要点
(一)提高结构设计合理性
提高路基结构设计合理性是控制沉降的首要步骤,涉及到道路整体平面与立体布局的规划。在设计阶段就应考虑到不同的土质和地质情况,特别是掌握地下水流动规律和土壤承载能力。设计时应利用模拟技术,预计不同荷载对路基可能产生的影响,从而根据地质调查数据和模拟计算结果优化路基结构设计,保证路面层与路基层之间的力学特性相匹配。对于路基高度的选择,也不应仅考虑经济因素,也要充分考虑环境和安全要素,以预防因路基沉降带来的潜在风险。
(二)加强搭板施工质量
在施工过程中,搭板施工质量尤为重要。搭接板的施工应精细化管理,包括严格控制搭接板的位置、角度和宽度,保证接口处受力均匀,不会因为施工不当而导致路面裂缝或不平整。此外,搭接板使用的材料必须具备良好的粘接性与稳定性,还应经过适当处理提高其耐久性,以应对复杂多变的外界环境。
(三)科学使用软基处理技术
软基地区的道路建设往往伴随着路基沉降问题,必须通过科学的方法加以解决。其中常见的软基处理技术包括预压排水固结法、打桩加固、土体置换或化学固化处理等。预压排水固结法是一种常见的软基处理技术,通过预先施加压力来改善软基土的排水和固结性能,提高了软基土的承载力和稳定性,从而减少了路基沉降的风险。这种方法能够有效地减少软基的沉降,并提高道路的使用寿命。打桩加固是另一种常用的软基处理技术,通过在软基土中打入桩或柱来增加土体的承载能力和稳定性,防止路基沉降。这种方法适用于软弱地基,可以有效地加固地基并改善其工程性能。土体置换和化学固化处理也是常见的软基处理方法,土体置换通过移除软基土并用高强度材料填充,从而提高地基的承载能力和稳定性;化学固化处理则是通过添加化学固化剂来改良软基土的力学性质,使其达到设计要求。这些方法各有优劣和适用范围,需要根据实际地质条件综合评估选择最合适的处理方案。使用轻质填料,如EPS板或陶粒,也能在减轻路基负担的同时,降低软基的沉降速度[3]。
(四)加强填料处理效果
填料应具备良好的排水性和稳定性,合适的粒径分布范围和最优含水量对保证路基压实质量至关重要。该过程涉及严格控制填料压实度,需要分层压实,确保每一层都达到预定的压实标准。这一过程往往需要专业设备进行辅助,并在过程中定期进行检测,确保压实效果满足设计要求。
(五)做好沉降段排水控制
沉降段的排水控制是保障道路稳定性的基础措施,良好的排水系统不仅能迅速排走地表水,还能有效控制地下水位,减少水分对路基稳定性的影响。在平时,应对排水系统进行定期检查和维护,清理堵塞,保持排水畅通,尤其是在暴雨季节。在道路规划设计时,也可考虑使用多孔渗水材料,提高路面的透水性,减少水分在路面的积聚。另外,城市道路建设还应持续跟踪监测。借助现代监测技术,比如地面沉降监测系统和地下土壤监测,能够实时了解路基的稳定性和路面沉降状况。这些数据对于评估当前控制措施的效果,以及及时发现问题并采取相应措施至关重要。
结语:城市的发展离不开基础设施的支撑,道路作为城市交通的动脉,在城市规划和建设中扮演着举足轻重的角色。路基沉降控制技术的合理应用,能够确保城市道路的可靠性、安全性和舒适性,为城市带来无尽的活力与便捷。同时,这些技术还延伸到城市管理的其他领域,提高了市政管理的整体水平和效率。因此,综合采用多种控制技术手段,将在未来的城市发展中,发挥越来越重要的作用。
参考文献:
[1]朱志光.道路桥梁沉降段路基路面施工技术研究[J].运输经理世界,2023,(12):102-104.
[2]王纪玉.城市道路路基路面沉降的机理与施工控制技术分析[J].运输经理世界,2022,(21):19-21.
[3]朱涛.城市道路路基路面沉降的机理与施工控制技术[J].中国高新科技,2021,(03):107-108.
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