陕西省城固县农村公路管理局陕西省汉中市723200
摘要:针对公路路基沉降,在介绍公路路基沉降类型(即地基沉降、路堤本体沉降、瞬时沉降、固结沉降与次固结沉降)的基础上,提出路基沉降的施工控制技术,包括原材料、人员及机械设备控制、原地面清表控制、填土路堤施工控制、土方路堑开挖施工控制、半填半挖路基交界部位处理施工控制、路基临时排水施工控制、路基压实度控制,以保证路基施工质量,为避免沉降现象的发生奠定良好基础,提供可靠的参考借鉴。
关键词:公路路基路基沉降沉降控制
引言
公路路基沉降是我国公路建设中常见的病害。公路路基的沉降不仅影响公路整体建筑的实用性以及美观性,更会对来往行驶车辆造成不利影响,甚至会对车辆行车安全性带来一定威胁。因此,为保障公路工程的稳定性,安全性,在公路工程施工过程中,工程技术人员应规范实施公路施工控制技术,找出公路路基沉降的机理以及产生原因,从而能够从源头进行有效防范。工程技术人员应找出公路路基沉降现象产生的根本原因,并对路基沉降的优化方案进行研究。
1公路路基沉降
对于路基沉降,若按产生位置可以分成两种,即地基沉降和路堤本体发生的沉降;若按成因及次序还可分成以下几种:第一,瞬时沉降,指荷载施加以后瞬时产生的路堤沉降,在饱和土地基中,土体中的水还没有排空,沉降的产生主要和土体发生的侧向变形有关。针对土体一维变形实际情况,其瞬时变形往往很小,基本等于零;而针对二维及三维变形实际情况,其瞬时沉降在总沉降中有很大的比例;第二,固结沉降,为地基沉降重要组成部分,超静孔隙水压力不断散失,导致土的体积持续压缩,产生渗透性的沉降,也可将其称之为主固结沉降。其随时间不断变化,总沉降时间相对较长;第三,次固结沉降,超静孔隙水压力在消散完成以后,因土粒和水膜产生蠕变导致的沉降。该沉降的沉降量一般很小,并且时间很长,占总沉降的比例不超过10%。基于此,路基设计过程中,一般可以不考虑这种沉降,仅对前两种沉降进行计算和考虑。对于路堤本体产生的沉降,其影响因素包括以下几点:第一,路堤所用填料及其压实情况;第二,路堤边坡发生的侧向变形;第三,直接受行车作用的填料,受到荷载的反复以后,会产生残余变形。
2公路路基沉降及施工控制技术应用优势
公路工程建设作为一项有利于国民经济发展的重要建设,为社会经济发展提供了便利、便捷的渠道,我国现代化的经济建设离不开交通运输业的支撑,而且对公路交通建设的需求量越来越大,公路工程项目建设的质量要求也在不断提升。但现阶段我国公路交通建设中却存在诸多问题,公路路基的沉降严重阻碍了公路交通建设进程,更对我国现代化经济建设带来不利影响。因此,为改善当前公路建设现状,应针对沉降原因展开探究,并由管理部门采取相应措施,加大对公路路基沉降施工控制技术的研究力度,以此来改善我国公路交通建设现状。当前,应深入研究公路路基沉降施工控制技术,找出相应的措施,才能够使我国公路建设更加稳定、安全。
3公路路基沉降施工控制
3.1原地面处理
(1)路基填筑施工前必须做好原地面处理。若路基填筑高度在1.0m以内,则将路基基底范围内的树根全部挖除并将坑穴填平夯实。取土坑范围内的树根应全部挖除;应对路幅范围内,取土坑的原地面表层腐殖土、表土、草皮等进行清理;填方地段还应按设计要求整平压实。必要时应使用挖掘机配以人工进行换填处理,具体的换填厚度要根据实际情况确定,同时按照规程碾压至密实状态。当路基需要从耕地中穿过时,填筑前要按30cm的深度进行清表,因将表土剥离以后,其下部土体往往有很高的含水量,所以为确保其压实度满足要求,需进行适当的翻晒,当其实际含水量达到最佳含水量时,方可开始碾压,只有这样才能真正达到压实标准。
(2)坡面路基底部的处理。如果坡面的坡度在1∶5以内,则仅需将表层清除干净即可,方法同上;而当坡度为1∶5–1:2.5时,原地面应挖台阶,台阶宽度不应小于2m。当基岩面上的覆盖层较薄时,宜先清除覆盖层再挖台阶;当覆盖层较厚且稳定时,可予保留;当地面横坡陡于1:2.5地段的陡坡路堤,必须验算路堤整体沿基底及基底下软弱层滑动的稳定性,抗滑稳定系数不得小于规范规定,否则应采取改善基底条件或设置支挡结构物等防滑措施。对于台阶尺寸,不同土质和地形情况不同,通常台阶的宽度不应小于2.0m,同时要将台阶的顶面做成一定倾斜,其坡度为2%~4%,坡向路基内,开挖完成后分层碾压至密实。对每个分层的平整度、层厚、压实度和拱度都要进行严格控制,跟踪检测,及时发现和解决问题;所有台阶均已填筑完成后,开始填筑施工。
3.2填料处理
(1)使填土的实际含水量保持在最佳含水量
±2%以内,具体要根据现场情况确定。
(2)若要使用不同类型的填土进行施工,需要注意:①同一水平层路基的全宽应采用同一种填料,不得混合填筑;②将透水性相对较差的填土填在下层时,需要在表面设置横坡,通常为坡度为4%的双向坡,以利排水;③对各土质所在层位进行合理安排,通常是在上层填以优良土,将一般和相对较差的土在下层进行填筑;④在不同填土交界处做一定斜面,同时在这一斜面的下方填筑透水性相对较差的土。
3.3其它控制要点
(1)必须加强对填土实际含水量的控制,在施工过程中,填土的实际含水量应比最佳含水量高出1%~2%。在路基的碾压施工中,填土的实际含水量必须与设计确定的最佳含水量相接近,如果填土实际含水量比最佳含水量小,则会使填土颗粒之间的润滑不充足,碾压力无法克服土体颗粒之间产生的摩擦力,导致内部空气无法被挤出,颗粒之间难以靠拢,影响密实度;而如果填土实际含水量比最佳含水量大,则会因为水量较大而导致颗粒分散,同样无法达到预期的密实度。
(2)重视路基边缘处的碾压。土方路基施工中,通常会因为边部碾压难度较大而直接忽略了这一部位的碾压。对此,在施工中路基施工应按设计的要求进行超宽填筑;控制碾压工艺,保证机具碾压到边;认真控制碾压顺序,确保轮迹重叠宽度和段落搭接超压长度;提高路基边缘带压实遍数,确保边缘带碾压频率高于或不低于行车带。或由人工使用小型碾压机具对这些部位进行碾压,尽量达到和路基中心部位相同的密实度,以此保证路基稳定性与整体性,防止边缘处在工后产生沉降。
(3)密切注意不良地质情况,尤其是软弱基础。针对存在软弱基础的段落,应在路基施工中采用换填法进行处理,挖除软弱的部分,换填具有良好透水性的材料;同时在必要的情况下还应布置隔离层,对路基的高度、深度与宽度进行严格控制,不留沉降隐患。如果施工前发现场地范围内地质情况和设计不符,要立即向建设和监理单位报告,提出变更申请,由监理审核批准后方可实施,以免由于设计和施工中对地基处理不当导致路基沉降。
(4)密切留意挖方段和填、挖交界处的施工。对于这些特殊的路基段落,建议采用具有良好透水性的材料进行换填,换填的深度应至少达到80cm,具体要根据现场实际情况确定;完成换填后,及时使用压路机将其压实。在填、挖交界处,应进行加长处理,避免形成突变,保证荷载与应力实际分布的均匀性。同时,设置在路基两侧的边沟,其底部应与基底相接触,以免使路基底部被水浸泡,降低强度,产生沉降。
结束语
公路路基沉降事故的发生,归根结底是由于在公路路基建设中,缺少对工程的质量监督,导致该路基工程缺乏稳定性及可靠性。在公路路基施工中,从前期的道路勘探,再到中期的施工作业,以及后期的质量检查,都需要认真按照相应的规章制度去执行,并结合现代化的检测设备。
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