路基不均匀沉降对沥青路面结构的影响

李朝辉

（兰州市政建设集团有限责任公司，甘肃 兰州 730030）

导致路基出现不均匀沉降问题发生的因素非常多，其中最常见的就是路基的压实度不够或者是路基回填施工的密实程度不达标。路基不均匀沉降问题的产生，会使路面结构层的内部出现一定大小的附加应力，当路面在长期的温度荷载和车辆荷载的作用下，会使路面的破坏速度加快，同时伴随着附加应力的作用，会导致路面出现各种形式的裂纹、车辙以及沉陷问题，从而严重影响沥青路面结构的正常使用。

1 沥青路面结构情况的分析

对于路面结构来说，其包含多个不同的路面层，可以说是一种多层体系，因此在对多层体系的应力应变进行分析时，为了提高分析结果的精确度，需要对路面结构的层厚进行科学的假设，并且确定其最大限值，而水平方向则为无限。同时，由于当前阶段的路面结构非常的复杂，因此影响因素也非常的多，在对路基不均匀沉降对沥青路面结构产生的影响进行分析时，就不能仅仅依靠几何体系来进行分析了。对于一般形式的沥青路面来说，裂纹问题是普遍存在的问题，荷载和温度都是主要的影响因素之一，在对具体问题进行分析时，要严格按照实际情况来进行，即使是利用几何体系来对路面结构情况进行分析，也要能够考虑到这些因素的影响，这对提高分析结构的精确性有着非常积极的作用。

2 路基不均匀沉降对沥青路面结构的影响

2.1 路基不均匀沉降对沥青路面结构受力的影响

在沥青路面正常使用的过程中，其路面面层表面主要受到的是拉应力的作用，而公路路面的中心位置可能是最大拉应力的中心位置，因此该位置处出现裂缝的概率非常大。对于路面的垫层来说，其可能出现最大应力值，同时如果垫层距离路基中线位置的距离较远的话，就会使面层与基层之间产生较大的切应力，当两者之间的距离达到1m的话，切应力就会随着距离的增加逐渐减小，同时切应力在动态变化的过程中，还会对垫层底面以及面层表面的应力带来一定的影响。除此之外，路面结构的厚度和其所受到的应力大小也有着一定的关系，尤其以基层结构的厚度关系最为紧密。如果在公路使用过程中出现沉降问题，且位置处于5-55mm时，其沉降量越大，垫层底面的应力、基层表面的应力以及地面、面层应力都会随着增大。当地面的沉降量达到66cm时，会导致公路路面的面层表面形成0.28兆帕的拉应力，此时如果有重型车辆在路面驶过的话，就会对路面结构带来较大的破坏，此时路面荷载也成为了影响路面结构完整性的主要因素，因此要想提高公路的使用寿命，加强养护管理，做好路面沉降的控制工作是非常重要的。

2.2 路基不均匀沉降对路面结构所造成的影响

沥青路面路基的不均匀沉降大多都是出现在软土层上，如果不均匀沉降的程度过大的话，还可能会导致路面结构出现错台问题，如果不能立即采取措施进行处理的话，则会使整个路面结构的完整性得到破坏，从而出现更大的裂缝。要想使沥青路面结构的完整性和稳定性得到可靠的保障，对路基的稳定性以及强度都有着非常大的依赖，不管路基是出现沉降问题还是开裂问题，都会对整个路面结构的完整性带来巨大的影响，只是影响的程度会有所区别。在公路路基施工作业开展的过程中，如果在对路基碾压时存在漏压区的话，一旦出现不均匀沉降，就会直接导致沥青路面出现非常多坑坑洼洼的问题，同时由于路基的碾压强度不达标、水稳定性较差，使整个沥青路面结构的破坏更加严重，此时如果采取提高路面厚度的方式来进行修整的话，也无法产生较好的修理效果，同时还会对沥青路面的行车安全带来巨大的影响。

3 控制路基不均匀沉降的措施

3.1 在沥青路面不均匀沉降具体应对措施

1）施工中的应对措施

对于公路施工来说，容易受到地质、环境、气候、工期以及施工工艺等多方面因素的影响，因此针对沥青路面的不均匀沉降来说，可以通过以下几方面的措施来加强管控：①对结合处开挖台阶法进行灵活的运用，该方法的应用能够使不同路段路基的接触面积增大，因此能够使路基的不均匀沉降得到良好的改善，变得更加的均匀化；②对提高路基填土的压实度有着非常突出的作用，在实际施工中可以采取大型的压实设备来对路基进行反复的碾压，对于施工死角来说，可以选择小型的压实设备来对其进行处理；③科学选择面层的施工材料，通常情况下面层的施工材料以4cm粒径的沥青混凝土和22cm粒径的水稳碎石作为主要的施工材料，在对路面垫层进行材料选择时，能够以15cm粒径的碎石作为主要的施工材料，这些材料在抵抗路面沉降时有着积极的作用，即使沉降问题依然存在，也能够将沉降量控制在最小范围内。

2）设计阶段的应对措施

在路基施工项目的设计选址阶段，相关工作人员应该做好全面的地质勘察工作，要对施工区域内的地形、水文等情况进行全面的勘察，并且可以结合实际情况对施工材料进行科学的选择。在路基填筑工作开展的过程中，要对最小填筑高度进行科学的把控，要保证最小填筑高度不会受到地下水以及地表水等因素的影响，这样能够使地基的稳定性得到可靠的保障。对于路基结构的横向排水设施来说，如果横向排不够通畅的话，则需要在该路段区域继续增设盲沟，且整个路基的排水设计应该对各方面因素进行综合考量，同时还要能够按照因地制宜、整体规划的原则对排水方式进行设计，避免路基受到雨水的浸泡，使不均匀沉降问题发生的概率大大增加。

3.2 控制土方不均匀沉降的措施

通常情况下，对于纵向半挖半填路段或者是较陡的路段，在实际施工中应该严格按照相关规定来进行开展纵向的台阶施工，在整个过程中对台阶进行压实时，一般按照的是填完一层压另一个台阶的方法来进行压实处理，之后就能够按照从低到高的方向来进行分层填筑，在整个填筑过程中，路基的顶点是起始点，当填筑的高度达到1.5m时，则要能够按照相关要求来对路面的压实度进行控制。对于横向挖填结合部来说，可以在该区域挖出一个1.5米的深坑，并可以在此处做一个一米高的台阶，其整个高度就是需要填筑的土方厚度。当路基的填筑高度小于1.2米时，则需要将该路段挖除七十厘米，并对其进行整平压实处理，最后可以利用渗水性能较好的材料，来对挖出部位进行科学的填筑，从而使整个路基结构的承载能力得到大幅提升。

4 结语

总而言之，路基和路面结构都是公路的重要组成部分，其中路基占有核心位置，在整个公路中承担着非常重要的承压作用，同时路基还要和路面一起共同承担车辆荷载。自沥青路面发展至今，路基的不均匀沉降始终是困扰沥青混凝土施工的重要问题之一，因此要想使公路施工得到长远的发展，以及沥青材料得到更好的利用，必须要加大对路基不均匀沉降的研究力度，要能够掌握不均匀沉降可能给沥青路面结构带来的影响，并对破坏原因进行详细的分析，提出针对性的控制措施。