浅谈既有道路下方暗挖施工导致道路沉降的处理措施

吴楠

摘 要：随着城市道路的建设的快速 发展，城市内的道路建设也随之增加，作为城市血管的各种管道也越来越多，不可避免的就出现很多既有道路下方新建管道的情况。虽然近年来我国大力推进城市综合管廊的建设，但是目前仍然处于起步阶段，为避免对道路的破坏，多数路下管线仍然采用非开挖方式进行施工，常见的有浅埋暗挖法、顶管法、水平定向钻进法、盾构法等。随着既有路下新建管线施工的增多，受到施工工艺、地质水文条件、外部荷载、天气条件等多方面共同影响下，造成既有道路沉降超限的案例也时有发生。沉降超限严重时会造成道路结构破坏，进而引发道路安全事故。本文以亲历工程为例，简要介绍了该工程道路结构受下方暗挖施工的影响出现的不均匀沉降情况，从不密实地层注浆加固及道路结构分级修复两个方面介绍了本工程道路沉降的处理措施，最后通过地质雷达检测和路面监测作为处理效果检验提供了依据，验证了处理方式的可行性，也为类似工程提供了借鉴思路。

关键词：道路沉降;暗挖;地面注浆;道路结构分级修复

随着城市道路的建设的快速发展，城市内的道路建设也随之增加，作为城市血管的各种管道也越来越多，不可避免的就出现很多既有道路下方新建管道的情况。随着既有路下新建管线施工的增多，受到施工工艺、地质水文条件、外部荷载、天气条件等多方面共同影响下，造成既有道路沉降超限的案例也时有发生。

沉降超限会导致道路结构变形起伏，影响行车舒适性;严重时更会造成道路结构破坏，进而引發道路安全事故。因此，解决和处理欠固结地层暗挖隧道对道路沉降的影响具有一定的工程价值。

本文以亲历的道路工程为例，简要介绍了一些道路沉降修复处理措施，为今后类似工程情况提供了一些参考思路，具有一定的工程意义。

一、工程概况

1、工程简介

本次道路工程，道路结构层厚度为70cm，做法为三层水泥稳定碎石基层，三层沥青混凝土面层结构。该段道路在完成路基、基层及底面层的施工后，交由暗挖施工单位进行路下暗挖施工。

因规划及手续等一系列问题，导致暗挖施工晚于道路施工进场。暗挖工程全线采用浅埋暗挖法施工，沿道路永中以南8.5m的主路下方与道路顺行。

在暗挖施工结束后，经现场路面监测发现，隧道上方的道路结构逐渐出现大面积不均匀沉降现象，并且已经超过沉降控制值。为确保道路安全，应对道路沉降问题进行了处理。

2、工程地质条件

根据对现场钻探、原位测试与室内土工试验成果的综合分析，在本次勘察的勘探深度范围内的地层，按成因类型、沉积年代可划分为工人堆积层、第四纪沉积层两大类，并按岩性及工程特性划分为5个主要层次。房渣土、碎石填土①层粉质粘土素填土①1层细砂土填土、粉砂素填土①2层、粉土②层、粉质粘土②1层、黏土②2层、卵石③层、细沙、粉砂③1层、粉土③2层、粉质黏土③3层、卵石④层、粉土④1层、粉质黏土④2层、细砂④3层、卵石⑤层。

根据地勘报告，本工程地表以下20m范围内未见地下水

二、施工解决方案

1、不密实地层地面注浆加固

首先，现场采用地质雷达对既有道路下方的土体情况进行探测，根据雷达探测结果，道路下方出现大量的不密实土体病害区。经研究讨论认为，应对不密实区进行注浆加固处理，并根据雷达检测结果确定注浆的范围和深度。

现场采用地面注浆方式，注浆孔采用凿岩机成孔，直径5cm，注浆孔采用梅花状布置孔间距3m，钻孔至病害区深度后，插入注浆管压浆，浆液采用水泥浆，水灰比1：0.5。为防止注浆造成周边的既有管线破坏及道路隆起，选择的注浆压力较小取0.1MPa.注浆采用注浆量控制，经现场试验段测得单孔注浆量约为0.8～1m3。注浆完成以后，从地面上向注浆孔内灌注水泥砂浆，填至地面高度。

2、道路结构分级修复

在不均匀沉降的影响下，该段道路结构已经出现了不同程度的变形和破坏，需对道路结构进行修复。通过现场研究和讨论，决定采用三级修复方式，针对不同沉降量采取不同的修复方式，已提高经济性。

（1）路面沉降值在1cm以内

当道路沉降值在1cm以内时，沉降值属于允许范围，无进行任何修复处理，在上面侧层沥青混凝土施工时找平即可。

（2）路面沉降值在1cm～5cm之间

当道路沉降值在1cm～5cm之间时，原道路基层和面层依然可用，只需将底面层铣刨至同一高度后重新加铺即可。

现场施工时，将下面层统一铣刨至原设计顶面高程以下5cm的高程，再加铺5cm沥青混凝土找平。

（3）路面沉降值在5cm以上

当该段道路的累计沉降值大于5cm时，因为下方存在不密实病害区进行了路面钻孔施工的区域，认为该段道路的基层及面层发生了严重的剪切破坏，其承载力已不能满足原有道路设计的要求，必须破除原有道路，并重做结构。

现场施工时，对新旧道路接茬处，在上基层设1m宽度搭接台阶，并在上面层和上基层的底部设置1.5m宽度的玻纤格栅，防止反射裂缝。

三、处理效果验证

1、注浆效果地质雷达检测

注浆完成后，对处理后的病害区进行二次雷达检测，以确定地面注浆效果是否满足要求，验证土体不密实病害是否消除。

根据雷达检测报告结果，在完成注浆后，处理区的反射雷达波形已较为规则和连续，土体不密实的病害已消除。

2、道路沉降监控量测

针对道路结构进行分级修复后，对道路全线进行了路面沉降监测。根据监测结果显示，截止目前为止该段道路已正式通车运行了一年，处理后的路面未发生大面积沉降现象，沉降值均在控制值以内，未对行车安全和舒适造成影响。结果证明，修复处理的方法是较为可行的。

结论

（1）道路沉降区下方常存在地质病害，如土体不密实区、空洞等问题。在对道路结构进行修复之前，应先对地质病害进行处理，从根本上解决沉降问题。如不对地质病害进行处理，在道路结构修复后经常会出现二次破坏。一般常采用地质雷达探测的方式。

（2）道路沉降修复时应考虑经济性，不能一味的选择大挖大填，将全部道路结构均破坏重做，这样既浪费时间影响工期，也不够经济和环保。建议针对不同等级的道路破坏程度采取不同的处理措施。