城市道路塌陷成因与机理分析

陈奇

摘要：随着城市道路建设的快速发展，由于各种原因所致的路面塌陷也时有发生。深圳、武汉等大中城市均发生过路面塌陷事件。道路地下空洞隐蔽性强，不易察觉，其造成的路面塌陷突发性强、经济损失巨大，难以规避。本文着重探讨城市道路塌陷及沉降的成因机理，为路面塌陷的预防和治理提供借鉴与依据。

关键词：城市道路，路面塌陷，空洞

一、道路塌陷诱因分析

近些年，道路塌陷事故在我国一些城市呈高发趋势，究其主要原因，一是因为城市地下空间工程大规模的建设施工，扰动破坏了道路地下空间原有的地质应力结构平衡，形成地层空洞，继而导致道路塌陷，其中以地铁施工影响尤甚;二是因为地下管线年久失修、老化，在地下长期腐蚀后形成破裂渗漏等现象，冲刷管线周围土基，造成水土流失，从而形成道路地下空洞，诱发道路塌陷，尤其与走水管线（如污水、雨水、供水、热力管线）密切相关，即所谓的“十塌九漏”;三是由于地下管线施工不规范，回填不密实，形成土体疏松，在地下水和车辆震动等多种因素影响下发生流砂淘蚀现象，形成路基空洞，最终造成道路塌陷。

二、路面塌陷特点

（一）塌陷时间分布

晚春、初夏和冬季，路基普遍比较稳定，路面塌陷主要集中在春季冻融期间、雨季中后期直至入冬前。此外，路面塌陷事故多次发生于夜间，由于工地施工的渣土多在夜间运输，渣土运输车辆载重较大，车身较重，路面在重车作用下易发生塌陷。

（二）塌陷的深度分布

从图1中可以看出路面塌陷的深度从Om-1m呈上升趋势，大于1m的呈下降趋势。塌陷深度为0.5m-1.5m的最多，占全部的93%，基本没有塌陷深度在3m以上的。

（三）周围环境特点

从图2可以看出，某市道路塌陷周围都存在着管线、地下工程施工和其他因素。从2007年-2010年发生路面塌陷地段存在管线和地下工程施工的次数基本保持不变，但其他因素呈上升趋势。

三、道路塌陷预防与处理方法

（一）道路塌陷的预防

道路塌陷的预防应该做到以下几个方面：

1.提高路基施工的质量

严格按照我国公路路基施工规范规定，选择符合要求的路基填筑料，对每层填土密实度进行抽检，合格后才能允许施工单位进行下一层填土。

处理湿软地基时，应该首先探明地基承载力，然后采取合理的软基处理方案和施工工艺。路基应尽可能预留足够的沉降期，使路基土体达到自然稳定，避免或减小因不均匀沉降造成的公路病害的发生。

在填挖交界处施工，应使其压实的均匀、紧密，填挖交界处2m范围内的挖方地基表面上的土应挖成台阶，翻松，并检查其含水量是否与填土含水量相近，同时采用适宜的压实机具，将其压实到规定的压实度。

2.做好路面施工质量控制

合格的材料是保障施工质量的前提，路面基层施工要严格按规范要求选好合格材料，保证路面基层设计厚度及顶面标高，保证压实度，严格控制施工质量。

3.严格治理车辆超载超限

车辆超载超限是马路的杀手，控制重载车辆上路，加强对超载超限车辆的管理，杜绝超载，对路面沉陷病害是一个有效的防治措施。

（二）道路塌陷的处理方法

1.局部塌陷路面处理方法

①拆除塌陷区域的路面、基层，自原路床顶面向下挖80cm后，若土质坚硬停止下挖，若土质仍湿软，继续向下开挖至坚实土层，同时通知技术人员。

②遇检查井时，检查井周边1m范围内，挖至路床顶面以下1.2米处。

⑧回填之前必须通知技术、质检人员到现场查看并同意回填后，方可进行回填。

④回填均采用二八灰土进行回填，每层虚填厚度不大于25cm。夯实至设计灰土项面标高后，检测压实度直到符合设计要求为止。

⑤原设计中的水稳基层采用C25混凝土代替。

⑥待混凝土养生完毕，恢复沥青混凝土面层。

2.路面整体塌陷的处理方法

①利用相关仪器，先对路面结构层以下土体进行检测.如土体承载力符合设计要求，采用铣刨机将沥青面层处理掉一层后，根据设计标高重新摊铺沥青面层。

②经检测，路面结构层以下土体承载力无法满足设计要求，仍继续下沉的，采用站前路大面积路面整体塌陷处理方法进行处理。

3.人行道及路缘石的处理方法

①严格对人行道路面、人行道砖与树池挡板、人行道砖与立缘石相接处进行检查，若人行道砖、树池挡板、立缘石底部有空洞的进行标注并记录，然后空洞部位的砖拆除，修复空洞后重新安装。采用细砂掺10%水泥填充人行道砖与砖之间，砖与树池挡板、立缘石间的缝隙，保证其密实。

②道路沿线所有立缘石间存在缝隙的，均采用勾缝砂浆掺胶进行勾缝，必须保证勾缝饱满防止雨水冲刷;所有平缘石间、平缘石与立缘石间的缝隙均采用砂浆掺防水粉进行勾缝，并砂浆饱满不被雨水冲刷形成空洞。

③根据现场情况，对中间隔离带的立缘石由于后戗砼的缺陷，造成雨水从立缘石后渗入路基。对此段路缘石的后戗砼进行修补，凿除原有后戗砼，增加后戗砼深度至立缘石底面以下20cm，从而起到阻水的作用。

总之，路面塌陷，是现代公路建设中一個普遍的技术难题。要解决这一难题，最关键的就是地基施工，其次是路面施工，施工单位要按照设汁和图纸，严格按照技术规范施工。此外，车辆超载超限，也是造成路面沉陷的一个重要的原因。管理维护部门在日常管理维护中也要科学管理，道路运输要做到不超载不超限，只有这样路面沉陷才能尽量避免，达到道路设计年限。

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