公路路基沉降处理方法探讨
作者:任安林
来源:《建筑工程技术与设计》2014年第14期
摘要:在实际公路路基施工中,经常会有路基病害出现,尤其是路基沉陷问题,对公路美观性与使用寿命均产生重大影响,甚至还会带来交通不便,出现安全隐患事故,为加强路基的控制,应采取合理措施给予控制,以提高整个公路工程的控制质量。本文对公路路基沉降处理方法进行了探讨。
关键词:公路;路基;沉降;处理;方法
随着我国经济的快速发展,高速公路在国民经济快速发展的过程中占有重要的地位,高速公路纵横交错于每一个城市之间,承载着城市间的交通运输需求,因此高速公路建设是一项关系民生和未来的基础建设,为了保证其行车过程中的安全性及舒适性,在高速公路建设过程中,施工单位要从多方面对路基沉降的原因进行分析并深入研究,从而制订一套完整的控制路基沉降的具体措施,以保证公路建设的质量。 一、 常见路基沉陷的主要原因
1、 填土速度过快。在目前公路的施工过程中,由于填土速度过快以及工作人员对于路基的填土要求不够全面,进而造成了在目前的工作中存在着种种的质量缺陷与不足,从而引起了我们在工作的过程中存在着一定的隐患和不足。其次在工作的过程中由于土壤地基的整体性接近与临界点状态,以至于在工程施工的过程中稍不留神极容易出现路基的承载力不足,导致路基产生失稳现象,进而出现沉降或者纵向沉陷问题的产生。
2、 施工监测不严。在施工的过程中,工作人员没有直接对土质结构中本身存在的沉降观测或者沉降观测控制不够严格、施工工序不够严谨,因此在工程的过程中仅仅依赖于相关的计算依据来进行施工控制,并针对其中存在的种种常见现象进行控制,使得其在运行的过程中能够按照相关施工结果进行总结和完善,进而形成了沉降速度和沉降量的隐患。
3、 地质资料不够完善,对存在暗沟或暗塘等影响路基长期稳定性的地质结构不清楚,导致路基施工中出现沉陷等问题。
4、 路基填土压实控制不严,导致路基施工完成以后,路基填土部分出现变形,尤其是填土高度较大的路基,由于塑性、粘弹性变形不断增加,导致路面出现外观沉陷,同样影响道路的行车舒适性。
二、公路路基沉降的处理方法 1、 加强地质勘测工作
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在路基施工中,全面了解地基条件是控制地基沉降的前提条件。地基沉降是路基沉降的主要部分,我们控制了地基沉降,就相当于控制了路基沉降。地基沉降是地基土固结压缩产生的变形,除了与路堤填高和路基断面形式变化有关外,地基条件是影响地基沉降的最主要的因素。作为施工单位应当在原设计地质勘测的基础上,全面细致地分析地基条件,尽可能全面掌握地基物理学指标变化数据,认真地为地基沉降分析提供科学依据。 2、 加强软基处理。
(1) 换填法:主要是针对置换地基表层软弱土,其面积不大、深度不深。这种方法比较经济,操作也比较方便快捷。此法是将原地基的软弱土挖除,用砂石,素土,灰土和矿渣等强度较高的材料回填,以提高承载能力,减少沉降量的目的。
(2)排水固结法:是软土地基在荷载作用下,土中空隙水慢慢排出,空隙比减少,地基发生固结变形,同时土的有效应力增大,地基土的强度增长,可使地基的沉降在加载预压期间基本完成或大部分完成,使路基在使用期间不至于产生过大的沉降量和沉降差,同时增强地基土的抗剪强度,从而提高地基的承载力和稳定性。排水固结法是由排水系统和加压系统两部分组合而成,排水系统可在天然地基中设置竖向排水体(沙井,袋装沙井,塑料排水板)或者利用地基土层自身的透水性上排至地表通过地表设置的沙垫层横向排除路基。
(3) 振动挤密法:是通过振动和挤密使地基土体空隙比减小,强度提高,达到地基处理的目的,必要时候,在振动挤密的过程中,回填砂砾石,灰土等与地基土组成复合地基,从而提高路基承载力,减少沉降量。
(4) 强夯法:主要由高处将重锤自由落下进而对路基形成强大振动及冲击力,实现令填土压缩性降低目标。应用该类强夯处理方式进行路基加固,可有效提升地基土承载力,该类处理方式适用于各类砂性土、碎石土与湿陷性黄土地质,对于较难实施加固的大体积碎石土与配料填方土也能良好处理。
(5)加筋法:在地基或者土体中埋设强度较大的加筋材料,使地基或者土体能承受拉应力,防止断裂,保持整体性达到提高地基土的整体抗剪性,提高承载力减少沉降或维持路基稳定。常用的加筋材料如土工布,土工格栅,刚塑格栅。 3、 填方过程的压实处理
首先, 必须疏通路基两侧纵横向排水系统,避免路基受水浸泡。特别是地基土为黄土、粘土等细粒土,在干燥状态下(最佳含水量)结构比较强,有较强承载能力,一旦受水浸泡,将易形成翻浆或路基沉降,因此做好路基施工前排水畅通尤为重要。其次,要严格选取路基填料用土。路基填料确定前, 需进行土质分析、CBR 值、标准击实等试验,对于种植土、腐殖土、淤泥、强膨胀土等劣质土和CBR 值、最大粒径不能满足规范要求的材料, 不能用于路基填筑。
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再则, 路基填筑前还要根据设计进行施工放样, 建立半永久性的临时水准点和坐标点并做好记录。路基坡脚放样一定要准确,确保路基宽度满足设计要求,路基坡角范围内,要求清除杂草、树根、淤泥等,并进行整形碾压,压实度须达到规范要求。旧路加宽、半填半挖段做好宽度不小6m 的向内倾斜的台阶。 4、 改善路基压实处置工艺
提高压实能力、完善压实工艺,以高标准进行路基的压实是保证路基应有强度和稳定性的一项最为经济、有效的技术措施,在高路堤填筑施工中,必须有科学详实的高填方路基施工组织设计,合理的施工方案,可靠地施工工艺,完善的质量保证体系。在施工中作者发现振动压实非粘性材料比静碾压需要更少能量,压实粘性土时,振动和静碾压都需要较多的能量,这说明砂性土的碾压采用振动碾压效果更好。经过试验检测后发现,由于振动压路机激振力的传递,在施工要求的25cm 一层的碾压范围内其压实度并不是很高,在15cm 以下的土层压实度较高,而已填筑碾压完成并经检测合格的表层以下的填土层压实度经重新检测压实度提高了5%~15%之多,并有70%的检测点压实度超过了100%经过重新标准击实试验,证实了这些数据的真实可靠,这表明:细粒砂性土作为路基填料时,可采用覆土碾压。细粒砂性土用作路堤材料只要采用一定的技术措施,不但在技术上是可行的,而且有时非常经济,只要选择适当的压路机具和施工方法,不但可以在雨季作业且施工方便、进度快,还很容易达到规定的压实度。
5、注意防止地表水和地下水对路基的影响
土的水稳定性不好,这就要求在路基施工整个过程中要注意隔离地表水和阻断地下水对路基的不利影响,地表水是通过快排,不积水来达到目的,如加大路基施工的横坡,保持临时边沟的通畅,如因地形因素导致地表水无法自然排除的时候,必须设置泵站确保路基不被地表水浸泡。阻断地下水是通过工程设计的滤水层,或者封水层来实现,滤水层在施工中和施工后要一直保持通畅,防止地下水上升积聚。
总之,针对路基沉降这种病害,只要在施工过程中控制好质量,加强观测和检验,采用适当的加筋方法,是可以防范的。 参考文献:
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