沉陷分析

沉陷是指土壓實度不夠或構造物地基土質不良，在水、荷載等因素作用下產生的不均勻的豎向變形或由於濕陷、地下開採等引起的以豎向為主的地表下沉。沉陷分析是指分析造成地面或建築物基礎沉陷的原因。沉陷分析採取分析方法與發生沉陷地點有關。

基本介紹

• 中文名：沉陷分析
• 外文名：Subsidence Analysis
• 學科：土木工程
• 定義：分析沉陷原因
• 有關術語：沉陷
• 常見沉陷分析：路基沉陷

簡介

沉陷一般可以分為不均勻沉陷、局部沉陷以及整體下沉。沉陷分析簡單來說就是分析地面或基礎沉陷的原因，對沉陷問題進行處置與應對，防止沉陷造成更大破壞或經濟損失。

道路沉陷原因分析

管理方面

不同施工單位交叉施工影響整體質量。市政工程往往施工隊伍複雜， 各施工單位間交叉施工。如果管道回填和路床回填由不同的施工單位施工， 這樣不僅施工工期大受影響而且路面下工程整體質量很難保證， 容易造成路面沉陷。管線施工順序安排不合理影響管道回填質量。市政工程管線眾多， 橫縱交叉， 如果不合理安排先做哪道管線後做哪道管線， 就會出現很多的管線下穿施工。下穿施工中管線正下方由於空間狹窄是很難夯實的， 這樣就容易造成該部分管道下沉， 從而影響路基路面沉陷。

施工方面

地下管線原因引起的沉陷

地基承載力不夠 規範要求管道地基應符合設計要求， 不能滿足設計要求的應按設計要求加固。而有些施工單位在管道施工開槽後， 沒有嚴格遵循設計圖紙中對地基承載力的要求， 不做或不認真做地基承載力試驗。對於地基承載力不夠的管道地基不做有效處理就直接進行下一步工序。地基受到管道及其他荷載作用時逐漸下沉， 從而影響整個溝槽土方下沉。回填壓實度不符合要求 ①施工方怕麻煩， 責任心不夠， 對管道兩側不易壓實的地方直接回填， 不採用小夯實機具進行夯實;對下穿管線的正下方部分， 由於空間狹窄回填不認真夯實。②溝槽回填時不按施工規範要求施工， 回填過程中不分層回填或者虛填厚度過厚或者不能控制回填土的最佳含水量， 土的含水量偏大或偏小， 都不易達到壓實度要求。由此造成溝槽回填不實或虛填。在土體自重荷載和地面荷載作用下引起不均勻沉降。溝槽回填土質不符合規範要求 有的施工單位。將開槽時含有草根、 木塊的清表土以及腐殖土回填溝槽。這樣， 這些腐殖土產生的有機質形成了碳水化合物， 使土體形成空洞和空隙。在冬季施工時急於趕工期回填凍土塊， 由於冬季土體受凍後體積增大， 在天氣變暖土體解凍以後， 水分流失使土體產生孔隙， 當這些土體受到地面荷載作用後就會引起地面下沉。雨污水、 自來水管材破裂滲水 ①施工單位購買的管材質量差， 存在裂縫或局部混凝土鬆散， 抗滲能力差， 容易管道滲水。②施工時抹帶接口施工質量差，砂漿強度不夠就進行回填， 閉水段端頭封堵不嚴密， 閉水試驗不合格。③施工中不注意管道保護， 覆土淺的管道被重車壓壞或交叉施工的管道被挖機等機械碰破， 都會導致道路地下管道滲水， 造成積水浸泡或者沖刷路基致水土流失在路面下形成空洞， 導致道路沉陷。

檢查井、 集水井周圍下沉

檢查井周邊回填不實。檢查井周邊由於空間小大型壓路機一般壓不到邊， 需要小型壓實機具人工夯實， 如果施工單位不認真落實這一工序， 井周圍很容易產生不均勻沉降造成路面開裂。攤鋪方法影響檢查井周邊施工質量。為了保證機械攤鋪的順利進行， 要求檢查井的砌築高度不能一次到位， 而是先做到與土路基平， 然後進行臨時覆蓋就可以進行道路基層材料的攤鋪、 碾壓。在碾壓或基層全部做完後， 再將掩埋的檢查井挖出升至要求的高度。這樣， 在升起部分井筒周圍的回填材料很難達到要求的壓實度， 人工打夯也難以達到要求的壓實度。檢查井基礎不良或施工質量差， 井體下沉或變形， 都會造成路面開裂。而且井壁和與其連線管的結合處斷裂滲漏， 使井周圍的回填土下沉， 從而造成道路沉陷。檢查井井蓋與路面高差值過大， 車輛輪帶碾壓過井蓋形成衝擊荷載對井周圍的路基再夯實， 致使井周圍路基下沉井蓋突出井蓋周邊路面環向開裂。一旦下雨， 雨水不能及時排走， 形成檢查井周圍積水， 積水沿裂隙滲透到路基， 破壞了道路基礎的穩定性， 久而久之， 井周邊的路基土浸泡後將造成水土流失， 引起井周圍路面塌陷。

瀝青路面裂縫

瀝青路面裂縫使雨水滲入路基， 經過長時間侵蝕，路基出現空洞， 路面結構層懸空， 路面在車輛和自重作用下產生沉陷。

應對措施分析

高填方下沉控制措施分析

從高填方下沉控制的角度上來說，建議通過套用分層填築技術的方式來解決該問題。在當前技術條件支持下，對於一般意義上的市政道路而言，在分層填築與壓實的背景之下，所對應的填土高度虛鋪厚度應當嚴格控制在30.0cm 範圍之內，且需要在設計寬度的標準之上，合理提高填土的施工寬度以及壓實的施工寬度。受路基正常使用中可能發生水淹方面的問題，就要求及時選擇具有良好水穩性優勢的材料。並且，為了確保市政道路路基沉陷病害處理的質量高度可靠，還要求在做好對道路路基所處區域地質資料勘察工作的基礎之上，對不同性質的土體結構採取不同的填築方案，避免因混合填築而造成其他病害的問題。同時，在高填方下沉控制期間，針對填挖結合部的質量同樣需要進行系統、可靠的控制。具體的控制措施包括以下幾個方面 ： 其一，要求在填挖結合區域內設定台階 ； 其二，要求在機械設備無法徹底壓實處理的區域內，通過對小型設備的套用，對夯實進行補充 ； 其三，需要最大限度的避免在沉陷病害處理期間發生傾填以及超厚填土方面的問題。而與之相對應的，高填方下沉控制期間，壓實質量的控制也可從以下多個方面入手 ： 其一，在進行回填作業的過程當中，不能夠直接套用某一特定土體的擊實試驗結果進行填土壓實處理，而需要根據不同類別的填土特性，做大量獨立的擊實試驗，確保填土壓實質量的可靠； 其二，需要結合項目作業實際情況，對壓實設備的性能，特別是重量進行嚴格的控制，必要的情況下可以套用強夯設備進行作業，提高設備的夯實性能 ； 其三，壓實期間，要求對橫向接頭的取值進行合理控制，控制標準在40.0~50.0cm 範圍之內，提高壓實處理的有效性。

軟土地基超限沉陷控制措施分析

針對軟土地基中發生率相當頻繁的道路沉陷問題而言，可以通過換填的方式解決本問題。在換填技術的實施過程當中，要求關注的技術要點為 ： 換填土體應當具有良好的滲水性優勢，使其在作用於基底加固過程當中的質量得到合理的控制。除通過換填技術的方式解決超限沉陷問題以外，還可套用拋石擠淤法及其相關技術實現對沉陷問題的處理，操作過程當中要求注意 ： 拋石擠淤技術的實施具有一定的局限性，僅可作用於表面無硬殼分布、常年積水的窪地、河流、池塘、或者是沼澤區域。若待處理區域無法滿足以上條件，則建議通過套用擠密樁的方式來解決沉陷問題。這種技術方案可作用於濕陷性黃土、非飽和粘性土、以及砂性土的超限沉陷處理中。在擠密樁的技術方案干預下，可在樁體結構的成孔過程當中，發揮沉管相對於周邊土體的橫向擠密功效，在此基礎之上，在機密莊內夯實碎石，形成碎石樁，最終使擠密樁能夠與土體結構發生複合反應， 達到加固地基， 控制沉陷的目的。

重視對路基的沉降觀測

沉降觀測對於及時發現市政道路路基中存在的沉降問題而言有極為重要的意義與價值。在當前技術條件支持下，常見的市政道路路基沉降觀測技術包括地面沉降觀測技術、 分層沉降觀測技術、 以及深層沉降觀測技術這幾種類型。實際作業中，可以通過各種沉降觀測技術的綜合套用，評估路基所處地層的壓縮情況，對路基的沉降情況，特別是相關控制措施在實施後的沉降控制效果進行系統觀察，以達到提高路基沉降控制效果的目的。

管道回填密實性處理

不良土質、 地表植被、樹根、垃圾、不良土質（鹽漬土，膨脹土等）必須予以清除，然後換填透水性材料，尤其是低填方路段要注意滿足路基工作區的要求。有必要時要設定砂礫隔層，路基深度、寬度、長度都必須到位，不留絲毫隱患。填築路堤前，首先應進行原地面處理。當路堤填築高度小於1m 時，應將路基範圍內的樹根、雜物全部挖除。若基底的表層土系腐殖土，則須用挖掘機或人工將其表層土清除換填，厚度視具體情況而定。如發現草炭層、鼠洞、裂縫時，套用符合條件的土回填，並按規定進行壓實。路堤通過耕地時，路堤填築施工前預先清除表土30cm。由於在表土剝離後基底的含水量高，為保證基底壓實度達到設計要求，應及時進行翻鬆、晾曬和含水量檢測，在最佳含水量時進行碾壓，達到要求的壓實標準。