路基不均勻沉降對(duì)瀝青路面結(jié)構(gòu)的影響

李朝輝

（蘭州市政建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730030）

導(dǎo)致路基出現(xiàn)不均勻沉降問題發(fā)生的因素非常多，其中最常見的就是路基的壓實(shí)度不夠或者是路基回填施工的密實(shí)程度不達(dá)標(biāo)。路基不均勻沉降問題的產(chǎn)生，會(huì)使路面結(jié)構(gòu)層的內(nèi)部出現(xiàn)一定大小的附加應(yīng)力，當(dāng)路面在長(zhǎng)期的溫度荷載和車輛荷載的作用下，會(huì)使路面的破壞速度加快，同時(shí)伴隨著附加應(yīng)力的作用，會(huì)導(dǎo)致路面出現(xiàn)各種形式的裂紋、車轍以及沉陷問題，從而嚴(yán)重影響瀝青路面結(jié)構(gòu)的正常使用。

1 瀝青路面結(jié)構(gòu)情況的分析

對(duì)于路面結(jié)構(gòu)來說，其包含多個(gè)不同的路面層，可以說是一種多層體系，因此在對(duì)多層體系的應(yīng)力應(yīng)變進(jìn)行分析時(shí)，為了提高分析結(jié)果的精確度，需要對(duì)路面結(jié)構(gòu)的層厚進(jìn)行科學(xué)的假設(shè)，并且確定其最大限值，而水平方向則為無限。同時(shí)，由于當(dāng)前階段的路面結(jié)構(gòu)非常的復(fù)雜，因此影響因素也非常的多，在對(duì)路基不均勻沉降對(duì)瀝青路面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響進(jìn)行分析時(shí)，就不能僅僅依靠幾何體系來進(jìn)行分析了。對(duì)于一般形式的瀝青路面來說，裂紋問題是普遍存在的問題，荷載和溫度都是主要的影響因素之一，在對(duì)具體問題進(jìn)行分析時(shí)，要嚴(yán)格按照實(shí)際情況來進(jìn)行，即使是利用幾何體系來對(duì)路面結(jié)構(gòu)情況進(jìn)行分析，也要能夠考慮到這些因素的影響，這對(duì)提高分析結(jié)構(gòu)的精確性有著非常積極的作用。

2 路基不均勻沉降對(duì)瀝青路面結(jié)構(gòu)的影響

2.1 路基不均勻沉降對(duì)瀝青路面結(jié)構(gòu)受力的影響

在瀝青路面正常使用的過程中，其路面面層表面主要受到的是拉應(yīng)力的作用，而公路路面的中心位置可能是最大拉應(yīng)力的中心位置，因此該位置處出現(xiàn)裂縫的概率非常大。對(duì)于路面的墊層來說，其可能出現(xiàn)最大應(yīng)力值，同時(shí)如果墊層距離路基中線位置的距離較遠(yuǎn)的話，就會(huì)使面層與基層之間產(chǎn)生較大的切應(yīng)力，當(dāng)兩者之間的距離達(dá)到1m的話，切應(yīng)力就會(huì)隨著距離的增加逐漸減小，同時(shí)切應(yīng)力在動(dòng)態(tài)變化的過程中，還會(huì)對(duì)墊層底面以及面層表面的應(yīng)力帶來一定的影響。除此之外，路面結(jié)構(gòu)的厚度和其所受到的應(yīng)力大小也有著一定的關(guān)系，尤其以基層結(jié)構(gòu)的厚度關(guān)系最為緊密。如果在公路使用過程中出現(xiàn)沉降問題，且位置處于5-55mm時(shí)，其沉降量越大，墊層底面的應(yīng)力、基層表面的應(yīng)力以及地面、面層應(yīng)力都會(huì)隨著增大。當(dāng)?shù)孛娴某两盗窟_(dá)到66cm時(shí)，會(huì)導(dǎo)致公路路面的面層表面形成0.28兆帕的拉應(yīng)力，此時(shí)如果有重型車輛在路面駛過的話，就會(huì)對(duì)路面結(jié)構(gòu)帶來較大的破壞，此時(shí)路面荷載也成為了影響路面結(jié)構(gòu)完整性的主要因素，因此要想提高公路的使用壽命，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理，做好路面沉降的控制工作是非常重要的。

2.2 路基不均勻沉降對(duì)路面結(jié)構(gòu)所造成的影響

瀝青路面路基的不均勻沉降大多都是出現(xiàn)在軟土層上，如果不均勻沉降的程度過大的話，還可能會(huì)導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)問題，如果不能立即采取措施進(jìn)行處理的話，則會(huì)使整個(gè)路面結(jié)構(gòu)的完整性得到破壞，從而出現(xiàn)更大的裂縫。要想使瀝青路面結(jié)構(gòu)的完整性和穩(wěn)定性得到可靠的保障，對(duì)路基的穩(wěn)定性以及強(qiáng)度都有著非常大的依賴，不管路基是出現(xiàn)沉降問題還是開裂問題，都會(huì)對(duì)整個(gè)路面結(jié)構(gòu)的完整性帶來巨大的影響，只是影響的程度會(huì)有所區(qū)別。在公路路基施工作業(yè)開展的過程中，如果在對(duì)路基碾壓時(shí)存在漏壓區(qū)的話，一旦出現(xiàn)不均勻沉降，就會(huì)直接導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)非常多坑坑洼洼的問題，同時(shí)由于路基的碾壓強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)、水穩(wěn)定性較差，使整個(gè)瀝青路面結(jié)構(gòu)的破壞更加嚴(yán)重，此時(shí)如果采取提高路面厚度的方式來進(jìn)行修整的話，也無法產(chǎn)生較好的修理效果，同時(shí)還會(huì)對(duì)瀝青路面的行車安全帶來巨大的影響。

3 控制路基不均勻沉降的措施

3.1 在瀝青路面不均勻沉降具體應(yīng)對(duì)措施

1）施工中的應(yīng)對(duì)措施

對(duì)于公路施工來說，容易受到地質(zhì)、環(huán)境、氣候、工期以及施工工藝等多方面因素的影響，因此針對(duì)瀝青路面的不均勻沉降來說，可以通過以下幾方面的措施來加強(qiáng)管控：①對(duì)結(jié)合處開挖臺(tái)階法進(jìn)行靈活的運(yùn)用，該方法的應(yīng)用能夠使不同路段路基的接觸面積增大，因此能夠使路基的不均勻沉降得到良好的改善，變得更加的均勻化；②對(duì)提高路基填土的壓實(shí)度有著非常突出的作用，在實(shí)際施工中可以采取大型的壓實(shí)設(shè)備來對(duì)路基進(jìn)行反復(fù)的碾壓，對(duì)于施工死角來說，可以選擇小型的壓實(shí)設(shè)備來對(duì)其進(jìn)行處理；③科學(xué)選擇面層的施工材料，通常情況下面層的施工材料以4cm粒徑的瀝青混凝土和22cm粒徑的水穩(wěn)碎石作為主要的施工材料，在對(duì)路面墊層進(jìn)行材料選擇時(shí)，能夠以15cm粒徑的碎石作為主要的施工材料，這些材料在抵抗路面沉降時(shí)有著積極的作用，即使沉降問題依然存在，也能夠?qū)⒊两盗靠刂圃谧钚》秶鷥?nèi)。

2）設(shè)計(jì)階段的應(yīng)對(duì)措施

在路基施工項(xiàng)目的設(shè)計(jì)選址階段，相關(guān)工作人員應(yīng)該做好全面的地質(zhì)勘察工作，要對(duì)施工區(qū)域內(nèi)的地形、水文等情況進(jìn)行全面的勘察，并且可以結(jié)合實(shí)際情況對(duì)施工材料進(jìn)行科學(xué)的選擇。在路基填筑工作開展的過程中，要對(duì)最小填筑高度進(jìn)行科學(xué)的把控，要保證最小填筑高度不會(huì)受到地下水以及地表水等因素的影響，這樣能夠使地基的穩(wěn)定性得到可靠的保障。對(duì)于路基結(jié)構(gòu)的橫向排水設(shè)施來說，如果橫向排不夠通暢的話，則需要在該路段區(qū)域繼續(xù)增設(shè)盲溝，且整個(gè)路基的排水設(shè)計(jì)應(yīng)該對(duì)各方面因素進(jìn)行綜合考量，同時(shí)還要能夠按照因地制宜、整體規(guī)劃的原則對(duì)排水方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，避免路基受到雨水的浸泡，使不均勻沉降問題發(fā)生的概率大大增加。

3.2 控制土方不均勻沉降的措施

通常情況下，對(duì)于縱向半挖半填路段或者是較陡的路段，在實(shí)際施工中應(yīng)該嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定來進(jìn)行開展縱向的臺(tái)階施工，在整個(gè)過程中對(duì)臺(tái)階進(jìn)行壓實(shí)時(shí)，一般按照的是填完一層壓另一個(gè)臺(tái)階的方法來進(jìn)行壓實(shí)處理，之后就能夠按照從低到高的方向來進(jìn)行分層填筑，在整個(gè)填筑過程中，路基的頂點(diǎn)是起始點(diǎn)，當(dāng)填筑的高度達(dá)到1.5m時(shí)，則要能夠按照相關(guān)要求來對(duì)路面的壓實(shí)度進(jìn)行控制。對(duì)于橫向挖填結(jié)合部來說，可以在該區(qū)域挖出一個(gè)1.5米的深坑，并可以在此處做一個(gè)一米高的臺(tái)階，其整個(gè)高度就是需要填筑的土方厚度。當(dāng)路基的填筑高度小于1.2米時(shí)，則需要將該路段挖除七十厘米，并對(duì)其進(jìn)行整平壓實(shí)處理，最后可以利用滲水性能較好的材料，來對(duì)挖出部位進(jìn)行科學(xué)的填筑，從而使整個(gè)路基結(jié)構(gòu)的承載能力得到大幅提升。

4 結(jié)語

總而言之，路基和路面結(jié)構(gòu)都是公路的重要組成部分，其中路基占有核心位置，在整個(gè)公路中承擔(dān)著非常重要的承壓作用，同時(shí)路基還要和路面一起共同承擔(dān)車輛荷載。自瀝青路面發(fā)展至今，路基的不均勻沉降始終是困擾瀝青混凝土施工的重要問題之一，因此要想使公路施工得到長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展，以及瀝青材料得到更好的利用，必須要加大對(duì)路基不均勻沉降的研究力度，要能夠掌握不均勻沉降可能給瀝青路面結(jié)構(gòu)帶來的影響，并對(duì)破壞原因進(jìn)行詳細(xì)的分析，提出針對(duì)性的控制措施。