沥青路面地下空洞的处治探讨

第４１卷第４期　２　０　１　５年２月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　Ｖｏ１．４１　Ｎｏ．４　Ｆｅｂ．　２０１５　・１３１・　文章编号：１００９—６８２５（２０１５）０４—０１３１—０２　沥青路面地下空洞的处治探讨　王　艮　（太原市市政公共设施管理处，山西太原０３００２４）　摘要：利用探地雷达对某沥青道路地下空洞的大小、位置、深浅进行了检测，依据检测结果分析了空洞形成的原因，并探讨了地　下空洞的处治方法，指出空洞防治既要控制各种水源进行预防，又要依据洞的大小与深浅采取注浆法和局部开挖法进行治理。　关键词：沥青道路，地下空洞，原因，检测，处治　中图分类号：Ｕ４１６．２１７　近年来，随着城市基础建设的不断增快，市政道路网密度也　随之增加，各种各样的道路病害也大规模出现，常见病害主要有　车行道严重车辙、道路大面积沉陷、大面积道路开裂、地下空洞等　等。其中城市道路地下空洞是诸多病害中安全隐患最大的病害，　具有位置比较隐蔽，坍塌无前兆的特性，加上城市人口密集，车辆　行驶比较集中，诸多城市道路坍塌已给我们惨痛教训，地下空洞　已引起各级政府的高度重视，部分城市已进行道路隐患排查。本　文结合工程实例，分析地下空洞的形成原因，探测方法以及根据　空洞的深浅和大小不同而采用不同的处治方法，为空洞的预防和　处治提供技术资料。　１　工程概况　我公司对太原市某路进行隐患排查，某路全长２．３　ｋｍ，双向　六车道，属城市主干路，采用沥青混凝土面层＋水稳基层＋土路　基的结构形式，修建时间不详。我公司采用探地雷达检测车探测　地下空洞，探明后采用钻芯机钻孔进行验证，确认空洞后进行处治。　２雷达车检测原理　简单的说就是通过特定的设备向地下发射脉冲形式的高频　电磁波，电磁波在介质当中传播，当遇到电性差异的目标体，如空　洞、分界面等时，电磁波便发生反射，返回地面由接收天线接收。　对接收天线接收到的雷达波进行处理和分析，根据接收到的雷达　波的波形、强度、双程时间等参数便可推断目标体的位置、结构和　几何形态，从而达到对地下目标体的探测（见图１）。　图１探地雷达工作原理示意图　３检测结果　根据雷达车检测结果分析，该路段共有３处疑似空洞，空洞　１位于车行道上，空洞大小为（１３×２．１×０．３０）ｍ。，距离路面　５５　Ｃｌ＇ｌｑ，空洞２在某饭店门口，空洞大小为（２．５×３．６×１．２）ｍ　，距　离路面６３　ｅｍ，空洞３位于某公交站牌位置，空洞大小为（５．８×　６．２×５．６）ＩＴＩ　，距离路面６８　ｃｍ。　１）检测结果验证。检测结果验证采用最大钻孔深度７０　Ｃｌｌｌ　的ＨＺ－２０钻孔取芯机，在３处疑似空洞位置钻孔，最终３处全部　确认为空洞，且均位于路基层。　收稿日期：２０１４—１１—２５　作者简介：王　良（１９８０　），男，工程师　文献标识码：Ａ　２）原因分析。空洞１位于车行道位置，与地下管道距离较远　２．６　ｎｌ，管道位置无渗水，判断是由于长期地下水位下降，使得地　下裂隙、空隙等的压力降低，最终导致空隙、裂隙的面积不断扩　大，形成空洞。空洞２位于某饭店门口，且位于饭店的排水管道　位置，经土样分析后，土样的含水量为２３％，怀疑管道渗漏，经检　测，发现排水管道有渗漏现象，空洞成因归结为管道施工压实度　不足，管道封堵不严密，管道渗水带走部分管道周围的松散土质　形成，空洞３位于某公交站牌位置，空洞体积较大，采取局部开挖　后发现空洞与人防工程相通，分析后认为是由于人防工程长期无　人管理，人防工程破损而且坍塌，加上地下水冲刷，使得大量泥土　流人人防工程而形成较大空洞。　综合分析得知，城市地下空洞成因归纳为：１）由于长期地下　水位下降，使得地下裂隙、空隙等的压力降低，最终导致空隙、裂　隙的面积不断扩大，形成空洞；２）管道施工压实度不足，管道封堵　不严密，管道渗水带走部分管道周围的松散土质；３）人防工程长　期无人管理，人防工程破损而且坍塌，加上地下水冲刷，使得大量　泥土流人人防工程而形成较大空洞；４）基建工程施工，施工现场　降水，施工对地层的扰动，使得地下水流动，导致泥沙泥土被大量　带走直至空洞形成。但分析其根本均与水处理不当有关，防止地　下空洞的形成，控制好各种水源是根本。　４处治方法　空洞１由于空洞体积较小（小于１０　ｍ　），考虑调运大型设备　不经济且费工费时，选用注浆方式处理，而空洞部位较浅而面积　较大，考虑灌浆的密实性后我们选用施工和易性较好的灌浆料为　原材料进行注浆，最后用Ｃ１５｝昆凝土封堵注浆口（注浆施工过程　略），灌浆材料总耗为８　ｍ。，空洞２空洞体积较小，我们仍然选择　注浆法，但洞的深度较大为１．２　ｍ，考虑原材料的经济性后，我们　用Ｃ１５细粒式混凝土部分代替灌浆料，配合振动棒进行初灌，到　空洞深度小于３０　ｅｍ后用流动性较好的灌浆料填补，注浆完成后　用Ｃ１５混凝土封堵注浆口，细粒式混凝土用量９　ｍ。，灌浆料用量　为２　ｍ　，空洞３由于体积较大，考虑灌浆法速度慢而且灌浆材料　较贵不经济后，我们采用炮锤破除路面，对原面层材料进行破碎，　作为部分空洞填料，剩余不足部分用水稳料填充，面层采用沥青　混合料铺筑，小型压路机碾压方式处理，施工时间选择在夜间，对　市政交通影响减到最小，效果很理想。水稳料用量１９０　ｍ　，沥青　混合料用量为８　ｍ　。综合检测结果与用料实测数据，检测结果与　空洞大小基本一致。　５结语　城市沥青路面空洞成因较多，但分析根本原因均与水处理不　当有关，道路施工和管道施工应严格施工工序，有效处理和控制各　・１３２・　第４１卷第４期　２　０　１　５年２月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　Ｖｏ１．４ｌ　Ｎｏ．４　Ｆｅｂ．　２０１５　文章编号：１００９—６８２５（２０１５）０４—０１３２—０２　下穿高铁公路立交封闭式路堑设计　杜　燕　（铁道第三勘察设计院集团有限公司，天津３００２５１）　摘要：结合某市政公路下穿某城际铁路的工程地质水文条件，对该工程的主体结构作了介绍，着重对该工程封闭式路堑的设计　进行了研究，阐述了ｕ型槽基底加固、开挖及止水帷幕的技术措施，以实现施工零沉降的目标。　关键词：城际铁路，沉降，路堑，降水，立交工程　中图分类号：Ｕ４１６．１３　文献标识码：Ａ　随着我国铁路及公路等交通基础设施的快速发展，交通建设　中桥下为Ｕ型槽设计，车道的路面荷载及车辆荷载均作用在Ｕ型　要求和标准也不断提高。为了保证行车速度和交通安全，大量的　槽上。根据设计，槽体采用Ｃ４０防水钢筋混凝土浇筑，抗渗标号　铁路、公路平交改为立交，一些线路不可避免以路堑下穿方式通　Ｐ６，耐磨蚀系数不应该小于０．８，结构主筋及分布筋采用ＨＲＢ４００　过地下水位较高的地段。如何确定下穿方案，使新建公路对既有　钢筋，箍筋采用ＨＲＢ３３５钢筋。边墙顶厚０．５　ｍ，隔离墙厚０．４　ｍ，　高速铁路的影响降至最低，成为一个新的研究方向。　隔离墙高出人行道路面０．２　ｍ。结构底板厚０．６　ｍ一１．４　Ｈｉ，边墙　面坡及背坡均采用直立式。下钻既有城际刚构桥处，分为三个独　立Ｕ型槽，主槽底板厚０．８　ｍ，边槽底板厚０．７　ｍ，Ｕ型槽底板占压　该工程下穿城际铁路横断面示意图见图１。　城际轨面线　１　工程概况　某市政公路下穿某城际铁路，既有城际铁路钢构中桥为该市　域沉降漏斗区，城际铁路沉降已超出设计要求，铁路工务部门要　求，该公路立交工程设计方案及施工必须对城际铁路沉降零影　用聚苯板填充。　政公路预留了平面通过条件，工程本身位于滨海软土区，且为区　既有桥承台，竖向间距仅１０　ｃｍ，响，并确保框构边墙免受车辆的冲击。　设计方案不但要采用合理的结构形式，还要避免对桥台锥体　及两侧路基产生沉降影响，避免地下水下降产生沉降。　１．１　工程地质条件　工程范围内表层为粉土，褐黄色，软塑，含少量姜石，厚２．０　ｍ，　盯。＝９０　ｋＰａ；粉质黏土：褐黄色，软塑，含少量姜石，厚２．８　ｍ左右，　。＝１１０　ｋＰａ；黏土：褐灰色，硬塑，６．０　ｍ以下软塑，含粉砂夹层，　厚３．９　ｍ左右，　。＝８５　ｋＰａ；粉质黏土：灰褐色，软塑，局部含粉土　图１设计断面示意图　薄层，厚３．１　ｍ左右，ｏ－０＝１１０　ｋＰａ；黏土：灰白色，软塑，局部含粉　３　Ｕ型槽基底加固处理　土薄层，厚２．７　ｍ，ｏ－　＝８５　ｋＰａ；粉质黏土：褐黄色，软塑，含锈斑，　因既有城际为预留框构，ｕ型结构的地基处理及防水措施不　厚５．９　ｍ左右，　ｎ＝１４０　ｋＰａ。　同于一般Ｕ型槽。结构本身自重大，且因尺寸限制，边墙设置在　１．２水文地质条件　既有桥墩承台上，底板距离承台上缘仅１０　ｃｍ，过大的槽体沉降会　地下水对混凝土结构具硫酸盐侵蚀性，环境作用等级Ｈｌ，具　对既有城际铁路桥墩产生影响，因此要求Ｕ型槽接近零沉降。多　氯盐侵蚀性，环境作用等级Ｌ２。勘测期间地下水埋深Ｉ．６５　ｍ～　种地基处理措施比较，最终选择了钻孔灌注桩与Ｕ型槽底板连为　２．６０　ｍ。　一体，作为类似于桩板结构的形式通过预留框构，通过有限元软　２主体结构　件Ｍｉｄａｓ模拟计算该工况，确定了桩长为３５　ｍ，同时桩间距的布　本次方案设计中，虽然挖深不大，但考虑地下水位较高，为了　置要结合既有桥墩的布置形式，横向间距３．８　ｍ＋５．０　ｍ＋３．８　ｍ，　防水及防止建成后车辆对既有城际框构边墙的冲撞，冈０构连续梁　纵向间距５．６　ｍ，与既有桥桩基础错开布置。　种水源，是预防空洞形成的有效措施，空洞探测采用探地雷达，速　其洞的大小和洞的深浅采用注浆法（体积小于１０　ｍ　且洞的深度　度快而定位准确，是空洞探测的有效手段；而空洞的处治应根据　小于３０　ｃｍ）和局部开挖法（体积大于１０　ｍ　）。　Ｉｎｑｕｉｒｙ　ｏｎ　ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ　ｃａｖｉｔｙ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｏｆ　ａｓｐｈａｌｔ　ｐａｖｅｍｅｎｔ　Ｗａｎｇ　Ｌｉａｎｇ　（Ｔａｉｙｕａｎ　Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ　Ｐｕｂｌｉｃ　Ｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ　Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｔａ／ｙ￣ａｎ　０３００２４，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｄｅｔｅｃｔｓ　ｔｈｅ　ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ　ｃａｖｉｔｙ　ｓｉｚｅ，ｌｏｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｄｅｐｔｈ　ｏｆ　ａｓｐｈａｌｔ　ｐａｖｅｍｅｎｔ　ｂｙ　ａｐｐｌｙｉｎｇ　ｇｒｏｕｎｄ—ｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ　ｒａｄａｒ，ａｎａｌｙｚｅｓ　ｃａｖｉｔｙ　ｆｏｒｍｉｎｇ　ｃａｕｓｅｓ　ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｈｅ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ｒｅｓｕｌｔｓ，ｅｘｐｌｏｒｅｓ　ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ　ｃａｖｉｔｙ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｍｅｔｈｏｄｓ，ｓｕｃｈ　ａｓ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｎｇ　ｗａｔｅｒ　ｓｏｕｒｃｅｓ，ａｐｐｌｙｉｎｇ　ｇｒｏｕｔｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｃａｖｉｔｙ　ｓｉｚｅ　ａｎｄ　ｄｅｐｔｈ，ａｎｄ　ｃａｒｒｙｉｎｇ　ｏｕｔ　ｌｏｃａｌ　ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ａｓｐｈａｌｔ　ｒｏａｄ，ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ　ｃａｖｉｔｙ，ｃａｕｓｅｓ，ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　收稿日期：２０１４—１　１－２６　作者简介：杜燕（１９８３一），女，硕士，工程师