城市道路塌陷成因與機(jī)理分析

陳奇

摘要：隨著城市道路建設(shè)的快速發(fā)展，由于各種原因所致的路面塌陷也時有發(fā)生。深圳、武漢等大中城市均發(fā)生過路面塌陷事件。道路地下空洞隱蔽性強(qiáng)，不易察覺，其造成的路面塌陷突發(fā)性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)損失巨大，難以規(guī)避。本文著重探討城市道路塌陷及沉降的成因機(jī)理，為路面塌陷的預(yù)防和治理提供借鑒與依據(jù)。

關(guān)鍵詞：城市道路，路面塌陷，空洞

一、道路塌陷誘因分析

近些年，道路塌陷事故在我國一些城市呈高發(fā)趨勢，究其主要原因，一是因?yàn)槌鞘械叵驴臻g工程大規(guī)模的建設(shè)施工，擾動破壞了道路地下空間原有的地質(zhì)應(yīng)力結(jié)構(gòu)平衡，形成地層空洞，繼而導(dǎo)致道路塌陷，其中以地鐵施工影響尤甚;二是因?yàn)榈叵鹿芫€年久失修、老化，在地下長期腐蝕后形成破裂滲漏等現(xiàn)象，沖刷管線周圍土基，造成水土流失，從而形成道路地下空洞，誘發(fā)道路塌陷，尤其與走水管線（如污水、雨水、供水、熱力管線）密切相關(guān)，即所謂的“十塌九漏”;三是由于地下管線施工不規(guī)范，回填不密實(shí)，形成土體疏松，在地下水和車輛震動等多種因素影響下發(fā)生流砂淘蝕現(xiàn)象，形成路基空洞，最終造成道路塌陷。

二、路面塌陷特點(diǎn)

（一）塌陷時間分布

晚春、初夏和冬季，路基普遍比較穩(wěn)定，路面塌陷主要集中在春季凍融期間、雨季中后期直至入冬前。此外，路面塌陷事故多次發(fā)生于夜間，由于工地施工的渣土多在夜間運(yùn)輸，渣土運(yùn)輸車輛載重較大，車身較重，路面在重車作用下易發(fā)生塌陷。

（二）塌陷的深度分布

從圖1中可以看出路面塌陷的深度從Om-1m呈上升趨勢，大于1m的呈下降趨勢。塌陷深度為0.5m-1.5m的最多，占全部的93%，基本沒有塌陷深度在3m以上的。

（三）周圍環(huán)境特點(diǎn)

從圖2可以看出，某市道路塌陷周圍都存在著管線、地下工程施工和其他因素。從2007年-2010年發(fā)生路面塌陷地段存在管線和地下工程施工的次數(shù)基本保持不變，但其他因素呈上升趨勢。

三、道路塌陷預(yù)防與處理方法

（一）道路塌陷的預(yù)防

道路塌陷的預(yù)防應(yīng)該做到以下幾個方面：

1.提高路基施工的質(zhì)量

嚴(yán)格按照我國公路路基施工規(guī)范規(guī)定，選擇符合要求的路基填筑料，對每層填土密實(shí)度進(jìn)行抽檢，合格后才能允許施工單位進(jìn)行下一層填土。

處理濕軟地基時，應(yīng)該首先探明地基承載力，然后采取合理的軟基處理方案和施工工藝。路基應(yīng)盡可能預(yù)留足夠的沉降期，使路基土體達(dá)到自然穩(wěn)定，避免或減小因不均勻沉降造成的公路病害的發(fā)生。

在填挖交界處施工，應(yīng)使其壓實(shí)的均勻、緊密，填挖交界處2m范圍內(nèi)的挖方地基表面上的土應(yīng)挖成臺階，翻松，并檢查其含水量是否與填土含水量相近，同時采用適宜的壓實(shí)機(jī)具，將其壓實(shí)到規(guī)定的壓實(shí)度。

2.做好路面施工質(zhì)量控制

合格的材料是保障施工質(zhì)量的前提，路面基層施工要嚴(yán)格按規(guī)范要求選好合格材料，保證路面基層設(shè)計厚度及頂面標(biāo)高，保證壓實(shí)度，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。

3.嚴(yán)格治理車輛超載超限

車輛超載超限是馬路的殺手，控制重載車輛上路，加強(qiáng)對超載超限車輛的管理，杜絕超載，對路面沉陷病害是一個有效的防治措施。

（二）道路塌陷的處理方法

1.局部塌陷路面處理方法

①拆除塌陷區(qū)域的路面、基層，自原路床頂面向下挖80cm后，若土質(zhì)堅硬停止下挖，若土質(zhì)仍濕軟，繼續(xù)向下開挖至堅實(shí)土層，同時通知技術(shù)人員。

②遇檢查井時，檢查井周邊1m范圍內(nèi)，挖至路床頂面以下1.2米處。

⑧回填之前必須通知技術(shù)、質(zhì)檢人員到現(xiàn)場查看并同意回填后，方可進(jìn)行回填。

④回填均采用二八灰土進(jìn)行回填，每層虛填厚度不大于25cm。夯實(shí)至設(shè)計灰土項面標(biāo)高后，檢測壓實(shí)度直到符合設(shè)計要求為止。

⑤原設(shè)計中的水穩(wěn)基層采用C25混凝土代替。

⑥待混凝土養(yǎng)生完畢，恢復(fù)瀝青混凝土面層。

2.路面整體塌陷的處理方法

①利用相關(guān)儀器，先對路面結(jié)構(gòu)層以下土體進(jìn)行檢測.如土體承載力符合設(shè)計要求，采用銑刨機(jī)將瀝青面層處理掉一層后，根據(jù)設(shè)計標(biāo)高重新攤鋪瀝青面層。

②經(jīng)檢測，路面結(jié)構(gòu)層以下土體承載力無法滿足設(shè)計要求，仍繼續(xù)下沉的，采用站前路大面積路面整體塌陷處理方法進(jìn)行處理。

3.人行道及路緣石的處理方法

①嚴(yán)格對人行道路面、人行道磚與樹池?fù)醢?、人行道磚與立緣石相接處進(jìn)行檢查，若人行道磚、樹池?fù)醢濉⒘⒕壥撞坑锌斩吹倪M(jìn)行標(biāo)注并記錄，然后空洞部位的磚拆除，修復(fù)空洞后重新安裝。采用細(xì)砂摻10%水泥填充人行道磚與磚之間，磚與樹池?fù)醢濉⒘⒕壥g的縫隙，保證其密實(shí)。

②道路沿線所有立緣石間存在縫隙的，均采用勾縫砂漿摻膠進(jìn)行勾縫，必須保證勾縫飽滿防止雨水沖刷;所有平緣石間、平緣石與立緣石間的縫隙均采用砂漿摻防水粉進(jìn)行勾縫，并砂漿飽滿不被雨水沖刷形成空洞。

③根據(jù)現(xiàn)場情況，對中間隔離帶的立緣石由于后戧砼的缺陷，造成雨水從立緣石后滲入路基。對此段路緣石的后戧砼進(jìn)行修補(bǔ)，鑿除原有后戧砼，增加后戧砼深度至立緣石底面以下20cm，從而起到阻水的作用。

總之，路面塌陷，是現(xiàn)代公路建設(shè)中一個普遍的技術(shù)難題。要解決這一難題，最關(guān)鍵的就是地基施工，其次是路面施工，施工單位要按照設(shè)汁和圖紙，嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范施工。此外，車輛超載超限，也是造成路面沉陷的一個重要的原因。管理維護(hù)部門在日常管理維護(hù)中也要科學(xué)管理，道路運(yùn)輸要做到不超載不超限，只有這樣路面沉陷才能盡量避免，達(dá)到道路設(shè)計年限。

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