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城市道路路基病害分类与形成机理及影响分析
马晓英
青岛三进建设工程有限公司，山东 青岛 266300
摘要：随着时间的推移，城市道路上一些旧的水泥混凝土路面经常会出现各种病害，这些病害对道路的使用品质与寿命将产生不同程度的影响，甚至会产生严重的后果。笔者对道路常见病害发生原因进行分析，并提出处理措施，为进一步提高水泥混凝土路面的工程质量提供科学的依据。 关键词：城市道路；路基病害；形成机理 中图分类号：U418.5 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)07-0197-02
前言
由于路基要承受行车荷载、路面和路基自重，因而路基土将承受一定的压应力。路基在自然因素及行车荷载重复作用下，会不断累积变形，直至最后超过允许变形而产生破坏。另外由于现在城市内各种地下工程大量施工，如地铁、管线等，一方面地下空间的开挖会造成其上部土体不同程度的下陷，同时开挖降水直接造成土体颗粒间空隙加大，导致土体疏松或挤密而形成空洞，另一方面各类管线，尤其是送水管线破损、渗漏等原因，在其周围的道路路基形成空洞和疏松等病害，这些都严重地威胁着路面安全。
1 市政道路路基病害的成因分析 1.1 路基沉陷 （1）病害现象
路基局部地段在垂直方向产生较大的沉落，形成坑塘、裂纹或因地基沉降路基整体下沉。
（2）成因分析
一般来讲，在软土地基上所修建的道路，路基沉陷的现象较为严重。这很大程度上都是由于软土具有较高的含水量而造成的，另外由于软土的抗剪强度较低、承载力较低的特性非常容易造成市政道路压缩沉降、坍塌和下陷的问题。但是可以通过采用预压等方式来促使沉降逐渐稳定，并通过调整纵断达到合理的控制。路基沉陷的原因应该从两个方面来看。一是施工原因造成的，因为城市现代化建设的过程当中，各种施工工程的次数和规模越来越频繁，对路基的稳定性造成了严重的影响，尤其是在市政道路工程活动中极易引发路基失稳沉陷的事故。
1.2 路基弹簧 （1）病害现象
路基在压实时产生受压处下陷，四周弹起，路基土形成软塑状态，体积没有压缩，压实度达不到要求，称为弹簧土。
（2）成因分析
填土为粘性土，含水量过大，填料水分不均匀，而水分又无法散发，在这种情况下进行压实，就会产生弹簧土；过度的碾压，使土颗粒之间的空隙减少，水膜增厚，抗剪力减小，引起弹簧。
1.3 路基不均匀沉降
通过对城市路基不均匀沉降问题的研究表明，市政道路路基出现不均匀沉降的影响因素较多，比如所受荷载的大小、地下水的作用和土层的性质等方面。一般来说，造成市政道路路基不均匀问题的主要原因是因为填方路基土体的压力度不高、软土层存在于地基土体、路基的刚度差异等因素。而且在车辆行驶的过程中地基受到荷载力的反复作用，导致在地基基床结构内部形成巨大的附加应力，从而出现市政道路路基局部开裂和沉陷的问题，不仅如此，路基的侧向形变也是路基出现不均匀沉降问题的重要原因。
1.4 路基变形
深填、高填、半填半挖或立交桥互通匝道填方，往往会在通车一段时间后下沉。究其原因. 一方面是施工因素，如压实控制不好、分层过厚、施工措施不当以及含水量没控制好等等；另一方面是材料因素，如最大干容重及最佳含水量有误、材料压缩系数过大、采用高塑性指数的粘性土等。出
现此问题会使路面变形、开裂或下陷；另外随着经济的发展大型超重车辆以及超载车辆的增多，也会造成现有公路等级过低无法满足重载车辆的要求而引起路基变形。
2 市政道路路基病害的防治对策 2.1 路基沉陷的防治措施
（1）填筑前应对基低进行彻底处理挖出杂草、树根，清除表面有机土，种植土和垃圾，对耕地和土质松散的基低进行压实处理。
（2）选用级配良好的粗粒土作为填筑材料，当选用细粒土时应进行人工处理。
（3）不同填料填筑路基时，应分层填筑，每一水平层均应采用同类材料填筑，不得混填。
（4）路基填筑时应按规范要求控制好松铺厚度、最佳含水量、填料粒径等，分层填筑，使得每层的压实度达到规定的压实度后，再进行上一层的填筑。
2.2 路基弹簧的防治措施
（1）避免天然稠度小于1.1，液限大于40，塑性指数大于18，含水量大于最佳含水量两个百分点的土作为路基填料。
（2）路基填料的含水量应均匀，控制在最佳含水量两个百分点之内，在填筑上层土时，应对下层填土的压实度和含水量进行检查，合格后方能填筑上层土。
（3）路基填土时应做好临时的排水工作，保持填筑施工在干燥下进行。
2.3 路基沉降的防治措施 （1）路堤填筑前原地面处理
路基的施工质量是整个路线工程的关键，也是路基路面工程能否经受住时间、车辆运行荷载、雨季、冬季考验的关键。要做好路基工程，必须扎扎实实地进行路基的填筑，尤其要做好对原地面的处理和坡面基底的处理。
（2）路堤填料
路堤填料一般应采用砂砾及塑性指数和含水量符合规范的土，不使用淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含草皮土、生活垃圾及含腐殖质的土。液限大于50 塑性指数大于26 的土，一般不宜作为路基填土。
（3）填土路基压实
路基施工时，应严格按现行《公路路基施工技术规范》要求进行，并应通过试验路段来确定不同机具压实不同填料的最佳含水量、适宜的松铺厚度和相应的碾压遍数、最佳的机械配套和施工组织，还要有高素质的施工队伍来具体施工。
（4）特殊地基处理
软土地基具有极大的破坏性，但从广义上讲，只要外在荷载在土基上有可能出现有害的过大变形和强度不够等问题时，都应该视为软基而认真对待，并进行必要的处理。一般按处理的部位可分为地基处理和路堤处理。
3 结束语
总之，路基能够和路面构成一个整体，在城市现代化的建设当中起到非常重要的作用。路基病害的出现不仅仅是由地质、设计和施工因素所造成的，同时在市政道路后期的管理养护工作上也有一定的关联。
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施工技术
无侧限抗压强度增长的速率降低，并且增长速率降低比含水量为35%的水泥土的大。
的强度还在不断的增大，而对于含水量为50%的水泥土，当龄期达到60d的时候水泥土的强度已经趋于稳定，龄期在60～90d的过程中，水泥土的强度几乎不会增长，因此含水量为35%的水泥土更加符合要求，同时粉煤灰与水泥配比为2:8的水泥土与其他配合比的水泥土相比，配合
比为2:8的水泥土无侧限抗压强度随着龄期的发展增长最快且抗压强度值也是最大的。
图3(a)、(b)分别是含水量为35%、50%的水泥土在在不掺粉煤灰和按水泥粉煤灰的配合比为2:8时无侧限抗压强度随龄期的变化规律，从图上可以看出掺有粉煤灰的水泥土的强度在不同的龄期都要比没有掺粉煤灰的大。对于含水量为50%的水泥土，掺入粉煤灰的水泥土和没有掺入粉煤灰的水泥土的无侧限抗压强度变化趋势基本一致，而对于含水量为35%的水泥土，没有掺入粉煤灰的水泥土当龄期达到28d以后，无侧限抗压强度增长变的缓慢，当达到40d以后抗压强度基本趋于稳定，而水泥粉煤灰的配合比为2:8的水泥土的无侧限抗压强度在整个龄期的变化过程中都比没有掺粉煤灰的大，并且抗压强度的增长速率也比没有掺粉煤灰的要大，当龄期达到28d，无侧限抗压强度的增长速率并没有减缓同时在龄期达到40d时强度的增长速率有增大的趋势。
粉煤灰在一定的掺量下可以提高水泥土的无侧限抗压强度，当粉煤灰与水泥的配合比为2:8时，水泥土的强度增加是最大的，从而得出水泥土中粉煤灰对水泥的取代率为20%。
4 结论
水泥土中综合含水量35%为最佳含水量，水泥土中掺入的粉煤灰能够充分提高水泥土早期的强度，起到早强剂的作用。粉煤灰能够取代一部分水泥作为水泥土的固化剂，取代水泥量为20%。
参考文献
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图3 最佳配比与粉煤灰的抗压强度关系
由图2可以看出，在不同水泥粉煤灰配比的情况下，水泥土强度的增长速率随着龄期的增长而在不断的减小，同时含水量为35%的水泥土与50%的水泥土相比，在龄期增长的过程中，含水量为35%的水泥土强度增长的比较合理，规范要求水泥土的龄期为90d，在60～90d的龄期增长中水泥土
（上接第 197 页） 但是由于市政道路受到反复的行车荷载作用和自然因素的侵蚀，因此必须要对市政道路路基病害进行有效的防治，保证市政道路路基的稳定性和坚固。这对于加快我国城市现代化的进程，提高社会经济发展水平具有重要的意义。
参考文献
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