淺談市政道路軟基處理的市政井沉降和控制

陳建強(qiáng)

摘 要：近年來(lái)市政道路和管線的建設(shè)速度很快，管線位于車(chē)行道下方時(shí)就意味著道路的處理和井的基礎(chǔ)處理需要相互協(xié)調(diào)，尤其是處于軟基情況下。由于檢查井只是工程中的一個(gè)附屬結(jié)構(gòu)，在以往的工程設(shè)計(jì)中得不到足夠的重視，導(dǎo)致路面和檢查井之間出現(xiàn)沉降差，出現(xiàn)道路平整度問(wèn)題，影響了行車(chē)舒適性及安全性。隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，人民生活水平的提高，人們對(duì)服務(wù)性的舒適度關(guān)注程度和期望值越來(lái)越高，所以保證道路在多年使用期間，井位周邊依舊平整，車(chē)輛行駛較為舒適成為了設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮的一個(gè)課題。

關(guān)鐿詞：市政道路；軟地基；沉降；檢查井

市政道路檢查井周邊普遍存在著一些質(zhì)量問(wèn)題，例如下沉、凸出、龜裂現(xiàn)象等。許多道路在通車(chē)一段時(shí)間后，鋪好的瀝青路面在井蓋邊緣周?chē)嚯x不等的位罝發(fā)生一道或多道裂縫。裂縫剛開(kāi)始寬度一般很小，往往不會(huì)引起人們的注意，但裂縫寬度和數(shù)量會(huì)隨著時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸加寬和增加，接著在井蓋周邊會(huì)出現(xiàn)龜裂、井蓋周邊路面下沉，井蓋也隨其開(kāi)始下沉或凸起。

道路的路面主要承受的有來(lái)自車(chē)輛的活荷載的壓力、剪切力與沖擊力，檢查井上車(chē)輛駛過(guò)時(shí)，除車(chē)輛自身的重力作用外，由于路面與檢查井蓋的高差和瀝青路面材料與檢查井蓋座的物理性能差異，對(duì)檢查井行駛時(shí)將會(huì)產(chǎn)生沖擊荷載，并產(chǎn)生較大的剪切應(yīng)力對(duì)周邊路面，會(huì)加劇檢查井的下沉由于車(chē)輛荷載的沖擊力，而剪切力的加大對(duì)周邊路面裂縫的形成則就加大加劇。檢查井主要以剛性材料為主，比如砌塊井或鋼筋砼現(xiàn)澆井等，抗壓性能比較好，而道路的路基幾乎全都是由自然方和回填土所組成的，以剛性材料為主的井在可塑性較強(qiáng)的土路基中，長(zhǎng)時(shí)間的受到雨水或地下水的侵蝕以及無(wú)數(shù)次的凍融，從而形成了不均勻的沉降，反射到面層上最終形成井周邊路面的龜裂沉陷。？

目前雖然有對(duì)檢查井井圈加固處理措施（路基分層壓實(shí)，井周并應(yīng)縱向、橫向分別碾壓，要確保底基層及石灰粉煤灰碎石基層的壓實(shí)度達(dá)到98% 的重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)；在道路路面結(jié)構(gòu)上基層施工完畢后，將井邊緣0.5米范圍內(nèi)反開(kāi)槽后澆筑C30水泥混凝土，其養(yǎng)護(hù)期為14天達(dá)到2/3強(qiáng)度后再做路面瀝青面層；瀝青砼壓實(shí)應(yīng)嚴(yán)格按技術(shù)規(guī)范要求，壓實(shí)度達(dá)到96%以上，碾壓應(yīng)以慢而均勻的速度碾壓。對(duì)檢查井及收水井的邊緣應(yīng)用人工夯錘、熱烙鐵補(bǔ)充壓實(shí)。），但檢查井的沉降還是不能從基礎(chǔ)方面解決。

因此，市政道路對(duì)路基變形及檢查井的要求要提高，既要保證路基垓筑過(guò)程中以及路堤在永久荷載作用下地基的穩(wěn)定性，更要減少或消除道路及檢查井的工后沉降量，避免道路和檢查井出現(xiàn)過(guò)大的沉降差，防止道路運(yùn)行后檢查井周邊出現(xiàn)裂縫、下沉或凸起。

為了減少檢查井與道路的沉降差，控制工后沉降量是一個(gè)關(guān)鍵，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)準(zhǔn)確的推算最終沉降量并求得道路及檢查井在不同歷時(shí)加載強(qiáng)度下地基的固結(jié)度。由于市政道路成帶狀分布，線長(zhǎng)且跨越的地質(zhì)條件較多，而檢查井在道路的映襯下可看為一個(gè)點(diǎn)鑲嵌在道路中。沉降的推算結(jié)果是否與實(shí)測(cè)值相符涉及諸多因素，如地質(zhì)勘察、地基處理方案選擇等，這些都關(guān)系到工后沉降量控制的成效。

當(dāng)?shù)缆饭こ探ㄔO(shè)在地基較好的路段時(shí)，道路的工后沉降很容易控制在最低值，可以保證道路和檢查井之間的沉降差，但處于軟弱地基時(shí)，工后沉降的控制難度大大提升。一般情況下，對(duì)于軟弱基層厚度較小時(shí)換填法和拋石擠淤法設(shè)汁較簡(jiǎn)單。對(duì)于深厚軟弱地基層的處理，堆載預(yù)壓法或水泥攪拌樁法，堆載預(yù)壓法取得的良好效果，且經(jīng)濟(jì)可靠，各地區(qū)均已廣泛應(yīng)用，其原理是在軟土上作用先期臨時(shí)荷載，使土體的孔壓隨孔隙水的排出而逐漸消散，軟土發(fā)生固結(jié)變形，從而減少道路在使用期間的沉降。

由于市政管線的深淺不一，多數(shù)都比道路路基處理的深度要深，當(dāng)管線位于道路下方時(shí)，管線的敷設(shè)將會(huì)對(duì)周邊的原狀土進(jìn)行擾動(dòng)，管線溝槽的回填又會(huì)對(duì)沉降控制加大難度。雖然設(shè)計(jì)管線時(shí)會(huì)進(jìn)行基礎(chǔ)處理，但未計(jì)算其引起的沉降影響，尤其是檢查井處。目前，常規(guī)的檢查井設(shè)計(jì)采用預(yù)制混凝土砌塊（超過(guò)圖集要求時(shí)，會(huì)采用現(xiàn)澆混凝土檢查井），檢查井的整體性較好，當(dāng)車(chē)輛行駛至檢查井上方時(shí)，車(chē)輛的大部分荷載會(huì)直接從井脖下傳，直至檢查井的基礎(chǔ)。原本作用在道路上的荷載，由路面結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)逐層并擴(kuò)算的下傳，現(xiàn)變?yōu)榱艘粋€(gè)較集中的荷載（檢查井獨(dú)立承載系統(tǒng)受載時(shí)的應(yīng)力擴(kuò)散）傳至到同一深度。原本未達(dá)到最大密實(shí)度的土層，在這較大的集中荷載作用下會(huì)進(jìn)一步使土中間的孔隙減小，檢查井及周邊土慢慢下沉，最終在路面的井周邊逐漸體現(xiàn)出裂縫、凹陷等現(xiàn)象。

為了避免或減小由于檢查井沉降引起的井周邊裂縫、凹陷情況，可以從檢查井本身或檢查井周邊道路處理兩方面進(jìn)行處理。

當(dāng)從檢查井本身出發(fā)時(shí)，需要設(shè)計(jì)根據(jù)各種井的尺寸及基礎(chǔ)的情況準(zhǔn)確的推算道路和檢查井各自的最終沉降量，以確定合理的檢查井基礎(chǔ)處理方案。目前可以采用的方法有改進(jìn)檢查井（使檢查井承受的荷載快速大面積的擴(kuò)散至道路及井基礎(chǔ)）、換填或參考水泥攪拌樁橋頭處理方法。對(duì)于不同的道路，路上的檢查井?dāng)?shù)量不同，當(dāng)檢查井較多時(shí)采用水泥攪拌樁的方案工程費(fèi)用將會(huì)大大增幅。

當(dāng)從道路和檢查井一并考慮時(shí)，可以按道路搭接段處理方法處理檢查井和道路的關(guān)系：在檢查井底部增加一道適當(dāng)面積的土工格柵，并根據(jù)井的高度每隔0.5m～1m再設(shè)置一道土工格柵使格柵與檢查井連接（如施做加筋土擋土墻設(shè)計(jì)）。

以上兩種方案僅針對(duì)減小工后沉降，在施工時(shí)還需使沉降達(dá)到最大值，為道路和檢查井模擬施加預(yù)壓荷載，及時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)及施工措施。并保證在施工過(guò)程中，嚴(yán)格按照要求進(jìn)行施工，確保施工所用材料的質(zhì)量符合規(guī)范要求，對(duì)于供貨商提供的施工材料，要求其提供相關(guān)的合格證書(shū)，并且抽取材料進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后再使用。在回填過(guò)程中，要采用透水性好、摩擦角大的砂石材料進(jìn)行分層回填，并控制好填料的質(zhì)量，確保夯實(shí)后與周邊成型后的土路基高度基本相同。對(duì)施工人員進(jìn)行安裝工藝交底，并嚴(yán)格按照施工要求進(jìn)行施工，雨天在無(wú)擋雨設(shè)施的情況下必須停止施工。？

結(jié)束語(yǔ)？

無(wú)論在施工及設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)于市政路面檢查井的設(shè)計(jì)需不斷創(chuàng)新，施工時(shí)應(yīng)保證施工技術(shù)，對(duì)施工過(guò)程加強(qiáng)管理，定期檢查維護(hù)。只要做到對(duì)檢查井的設(shè)計(jì)合理科學(xué)、施工管理嚴(yán)格，對(duì)于井蓋下沉問(wèn)題一定能夠得到有效的控制。