摘要:我国道路建设直接影响着我国整体经济的发展走向。公路路基沉降则通行能力必定受到影响,而路基沉降发生的主要原因与公路施工阶段有着紧密的关联,而该问题也代表着公路施工质量存在不足,这对通行期间过往车辆而言存在的安全隐患也比较大。
关键词:公路路基沉降病害;施工控制技术
引言
我国道路建设为我国经济建设打下了非常坚实的基础。路基沉降问题是当前高速工程中非常常见的病害问题,出现该问题之后,就会导致工程结构的稳定性下降,如果未能采取有效的措施来处理这一问题,就会导致工程无法正常进行,严重者会造成重大的滑塌事故,安全隐患比较大。
1公路路基施工及路基稳定性影响因素
在公路施工中,路基属于天然地面表面依据路线位置、设计断面要求填筑或者开挖形成的岩土结构物,路基作为路面的基础,需具有非常高的稳定性和荷载能力。当然,公路的路基与路面是紧密相连且不可分割的,施工中确保路基质量,同时也做好路面建设,才能真正确保公路的整体质量。就公路路基施工而言,其施工量以及造价都是非常高的,因此保证公路路基质量也需要相应的资金支持,路基工程造价通常需要占公路工程总造价的20%~50%。就保证公路路基的质量而言,需重点降低路基发生沉降的可能性,为此首先需要充分把握影响路基稳定性的因素。而影响路基稳定性的因素,主要涉及到两方面,即自然影响因素和人为影响因素。在自然因素中,公路所在位置的地形、地质、水文都是其中的影响因素。以地形为例,若公路施工位置处于地势平坦的平原区域,则其地下水水位一般比较高,路基设计若没有基于此确定最小填土高度,或没有选好相应的材料,则路基的稳定性必然不足,最终也会导致路基发生沉降;若公路施工位置的地势较为陡峭,则需要采取相应的防护措施,由此达到增强路基稳定性和强度的目的,否则路基施工也必然受到影响。在人为因素中,影响路基稳定性的主要原因与行车的荷载、施工养护等相关。
2公路路基沉降病害
(1)造成交通拥堵,公路路基沉降故障的出现,容易造成路段的交通拥堵。公路路基沉降故障突发性强、影响面积较大,难以在短时间内处理沉陷的路段。所以,公路路基沉降故障对整个公路路基工程造成的最大影响是,导致故障路段的交通处于瘫痪状态,而且整个事故发生的面积越大,修复所需要的时间也越长。(2)威胁人身安全,公路路基沉降故障属于突发事故,在故障发生之前没有给驾驶员充分的反应时间,且该故障一般发生在高速公路上,车速较快,乘车人危险性更大。公路路基沉降故障一般是瞬时发生的,导致路面出现塌陷现象,高速行驶的车辆无法正确减速慢行,以高速通过该路段时,车辆的前轮就会处于悬空状态,作为驱动轮的后轮还处于高速状态,很容易导致车辆失去平衡而发生侧翻或者翻车。严重的还会造成多车追尾,威胁乘车人的生命安全。(3)影响运输业发展,公路路基沉降故障对当地的经济发展有较大影响。根据目前我国主要的经济发展形势,交通运输业在我国经济发展中的地位逐渐提高,这也是我国大力发展公路交通网络建设工程的目的所在。只有确保一个地区的交通网络足够发达,才能够促进当地交通运输行业的大力发展。所以,相关路段发生公路路基沉降故障,会导致该路段内的交通拥堵,车辆无法正常通过,造成重大的经济影响。而且公路路基沉降故障的修复工作需要较长的时间,这会对当地的交通运输业造成持续的影响。
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3公路路基沉降的控制技术分析
3.1填方时的路基沉降控制
路基施工中,填方路基是填料在地表面以上填筑的带状路基,其施工工艺相对简单,但是工程量比较大,并且填方路基是直接暴露于自然环境中,受到各方面的外在作用也较大,对路基是否发生沉降也会产生一定的影响。因此,填方时的路基施工,需从各方面入手,先确保路基的强度及稳定性。对此,填方路基施工中,首先应当从路基边坡和坡率的选择、软弱不良地基和陡坡地段的基底处理开始,就施工现场具体情况,选择好相应的填料,实施合理的填筑方法,如是否需进行分层填筑、摊铺碾压如何更加充分。最后,就路基施工区域的水文条件,适当进行排水设计和施工,以此保证路基处于相对干燥的状态,并做好路基边坡的防护处理。由此,达到降低填方时路基沉降控制的目的。具体以填方路基的压实施工为例,为降低路基沉降,同样需要依据现场的地质、水文等条件进行。目前,填方路基压实施工的方法有3种,即碾压式、夯实式、振动式。在具体压实过程中,首先应当就压路机的分层厚度进行试验,经试验后确定压实的上限再进行压实,否则一旦压实功能过大,则土基结构容易受到破坏,也会影响到路基的质量引发沉降或塌陷。
3.2路基加固方法
(1)强夯法。这种施工方法主要利用的是重锤自重法来进行地基与填方部分施工的夯击处理,从而可以加速沉降以达到路基的强度指标要求,该设备比较简单、工期较短、成本也比较低,所以通常会应用到碎石地基与细粒土的工程中。(2)砂垫层法。这种方法主要应用在软土地基顶面铺砂垫层结构中,可以将该部分作为持力层,以提升整个地基结构部分的强度、降低变形,砂垫层通常也可以作为软土层固结所需要的上部排水结构,经过加速沉降处理以达到缩短固结的效果,从而提升工程的质量。(3)排水固结法。该方法主要应用在软土路基中的排水系统,比如排水板、砂井等,要进行逐级的荷载填筑,以满足地基强度的要求。在工程施工中可以选择使用超载预压的方式,从而可以有效降低施工之后的沉降、次固结沉降,应用在比较松软的黏土、淤泥等地基中。(4)灰土垫层法。在材料中加入一定量的石灰来改善土质,可以提升结构质量。(5)桩土复合地基法。在施工中的桩体材料中加入一定量的高黏度刚性桩体,这种方法进行加固施工效果非常好,可以适用的范围也比较大,且不会受到气候条件的影响,加固之后就能够具备较强的承载性能。
3.3控制地下水位
为控制公路路基沉降,通常需要在施工中降低地下水水位,提高路基的稳固性。如:在碾压施工中,若是没有按照公路路基的施工技术要求实施分层碾压,则会导致碾压的强度达不到施工要求,对于地质条件较差的路段,则容易出现路基沉降情况。若是地下水水位高于路基施工的标准水位,则需要及时进行处理,避免土体长时间浸泡在水中,从而保证土体不会出现松散流失、承载能力下降的情况,减少公路路基受到外界影响而出现的沉降。对于降低地下水水位通常采取的施工方式有:深挖边沟、开挖盲沟等,能够有效降低地下水水位。对于公路路基沉降较为严重的路段,需要在降低地下水水位的基础上,还应在公路比较松软的路段实施开挖操作,开挖的深度应控制在80cm以上,需要挖到有硬质土体处;而后进行填土施工,填土的材料应具有较好的透水性,同时控制好填土的速度,保证填土的均匀性,并使填充的土体密实度满足路基施工要求。
结语
综上所述,公路路基的稳定性和强度直接关系到公路的荷载、通行能力,质量好的公路是以其路基、路面等作为基础的。因此,在公路施工中,施工人员及设计人员等均需对路基、路面施工予以充分的重视,从施工现场的自然环境出发,设计合理的施工方案,把握质量控制要点。
参考文献:
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[2]李进旗.高速公路路基沉降及施工控制技术研究[J].交通建设与管理,2013(8):37.
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[4]倪宝书.高速公路路基沉降及施工控制技术研究[J].公路交通科技(应用技术版),2016(2).
论文作者:李强强
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/4/30
标签:路基论文; 公路论文; 路段论文; 稳定性论文; 故障论文; 水位论文; 地基论文; 《基层建设》2019年第5期论文;