道路沉降路段的路基路面问题研究论文_覃杨慧

道路沉降路段的路基路面问题研究论文_覃杨慧

身份证号:45222619831221xxxx;广西建工集团第一建筑工程有限责任公司 广西南宁 530000

摘要:当前,我国经济迅猛发展,而经济的快速迈进与道路桥梁的建设和大刀阔斧的前进,是有着息息相关的联系的,道路和桥梁的质量安全和高速优效,对于国计民生有着十分重要的作用。然而,从目前的种种实际情况来看,在很多地区和范围内的为数不少的道路桥梁仍然存在着许多不容忽视的严重问题,例如,很多地方的道路桥梁被多种因素和外力深刻影响,出现了一系列与之相关的沉降段,这样就导致路面不够平整,特别容易造成桥头跳车的情况出现。而一系列这些相关问题的出现,对于车辆行驶速度有着极大的阻碍,与此同时,也大大的增加了对于车辆的颠簸程度,从很大程度上极大的减少了道路桥梁正常的使用年限,更有甚者,会产生一系列的相关恶性安全事故和交通事故。鉴于此,笔者阐述了道路建设中发生沉降问题的原因,并结合某工程实例针对性分析了路基路面沉降及其有效的治理措施。

关键词:道路桥梁;沉降段;路基路面;治理措施

1道路建设发生沉降问题的主要原因分析

1.1结构设计阶段的原因分析

在进行的主要建设过程之中,一般情况来说主要就是采用钢筋混凝土、增加钢筋数量等一些主要的方法来对路基进行修建。上述修建方式主要是利用路基地面作为主体结构,这样就会有效增强整个道路的整体承载力。现在,很多的实验研究就会发现搭板的主要设计模式并不足够避免行车过程中的一些相关的跳车问题,这一点就会非常具有实验的证明性。沉降的路基面就会影响到道桥安全的重要因素,这些道桥对我国的经济发展起着非常重要的作用。

1.2道桥建设之中发生路面沉降的问题分析

正是道路桥梁存在的各种问题导致出现路面沉降,从而诱导各种交通问题。因为我国道路上面的汽车数量越来越多,无论是小型轿车甚至是中型货车,因为数量的不断增加的同时也不断的考验着我国公路运输能力以及建设的主要质量效率。因为道路桥梁出现的路面沉降问题,这样就会导致行车过程中车辆出现一些跳车问题,这样不但影响行车的舒适度,甚至会影响到行车的安全。因此道路桥梁所产生的沉降容易增大交通事故发生的可能性。除此之外,跳车的现象非常容易损害桥梁自身结构,这样甚至会对桥梁桥头处的连接缝隙以及连接路面受到严重的损害。

2某路基工程地质概况

某公路某段路基沉降,路基左侧自然坡度角15~35°,右侧自然坡度角20~40°,总体地形上陡下缓。场区土体为人工回填层及残坡积土层,路基段下伏基岩主要为断层构造角砾岩。

3路基区水文地质概况

路基左侧约40m处有一条小溪,水量受大气降雨控制,枯水期水量较小,丰水期量较大。地下水以上层滞水、孔隙水、裂隙水的类型存在,其中耕植土、残坡积土体以吸着水和毛细管水为主要形式赋存;人工回填碎块石层以孔隙水主要形式赋存;强风化、弱风化岩层以孔隙水和裂隙水为主要形式赋存。地下水距地表1.40~7.80m,场区岩土体内地下水含量较丰富,地表地下水的补给主要为大气降雨。

4路基沉降成因机制

(1)路基场区地形整体上陡下缓,路基左侧临空(坡度角15~35°,临空平均2.1m),为本段路基岩土体失稳创造了条件;

(2)路基场区主要为松散状残坡积土层,其下伏地层以中密至密实状为主的强风化断层角砾岩层,上述岩土体强度低,变形大,水解作用强烈,不均匀分布在斜坡上,易发生压缩沉降及顺坡位移;

(3)路基左侧小溪内的水对不稳定岩土体坡脚产生长期的侵蚀作用,暴雨洪水期尤为剧烈,使坡脚失稳,引发本段路基下沉位移;

(4)路基场区岩土体内地下水较丰富,地下水的软化、水解作用,使场区土体及强风化岩层上部易发生压缩变形,大大降低岩土体的强度,是该路段下沉的主要原因;

(5)该段路基严重遭受超载货车的碾压,对不稳定岩土体长期振动挤密压实,是该路段下沉的最主要原因。

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5固结灌浆设计要点

(1)布孔:本段路基范围布A、B、C、D、E五排纵向灌浆孔,其位置分别为:路中线左5.0m(E线)、左3.0m(D线)、路中线(C线)、右3.0m(B线)、右4.4m(A线),其中A、B线孔距2.0m,C、D、E线孔距3.0m,线距1.4~2.0m,相互呈梅花形布置。共304个灌浆孔。均为直孔,设计孔深6.11~13.34m(平均孔深11.30m),平均灌浆段长度10.45m,孔径130~110mm,相邻两线钻孔错位设置;路基设计宽度12.25m。

(2)灌浆段顶面标高的确定:右侧边沟内A线灌浆段顶面标高位于右侧边沟顶面标高以下0.50m,路基范围内B、C、D线灌浆段顶面标高位于路面标高以下1.10m,路基范围外E线灌浆段顶面标高位于相应左侧边被面标高以下0.50m;

(3)灌浆段底面标高的确定:底面标高均为孔底:A、B线以能封堵路基右侧大面积山体顺坡向渗透而下的地表下渗水为准;C、D、E线根据残坡积层与下伏强风化构造角砾岩分界面和地下水位线比较二者标高,以低标高的界面下1.70m为准,F线以能封堵上游地下水使之不能渗入沉降段路基中为准;

(4)对本段路基右侧A线(靠山一侧)边沟顶面以下12.60m、B线路面以下13.20m、F线12.60深度范围内的土体和强风化构造角砾岩体进行帷幕灌浆堵水处理;

(5)浆液为水与水泥及ⅱ级粉煤灰混合液,水泥∶粉煤灰为1∶2,水灰比0.5∶1—0.75∶1。

(6)单孔水泥粉煤灰浆量:A线—9.98m³;B线—7.94m³;C线一8.3m³;D线—8.63m³;E线—11.44m³;

(7)罐浆压力由小到大,压力要求0.1~0.5MPa,当压力稳定15min后以不吸浆即可停止。灌浆分三序钻孔,因孔灌浆,间隔时间在14小时以上,每孔以3~5m分段灌浆或全孔灌浆;

(8)在不同性质的灌浆地层内,为改善浆液性能,在浆液拌制时可适当加入水玻璃、膨胀土、细粉砂。

6钢管桩设计要点

6.1布桩

为防止本段路基沉降及错动位移,在本段路基范围内布置。H111J四排纵向钢管桩,分别距路中线左、右1.5m及3.0m,桩位错位设置,纵向线距1.5m及3.0m,桩孔纵向间距3.0m,桩孔底嵌入断层破碎带层8.0m,桩长9.16~19.03m(平均桩长14.42m),桩顶在设计路面标高以下1~15m;

6.2钢管

钢管为普20直径76mm壁厚4.5mm钢管,各孔成≥91mm孔将钢管下入孔底后通过钢管进行灌浆,将钢管内灌满水泥浆(施工前钢管外用环氧树脂上层防锈),桩孔深度及钢管长度按上述原则在实际施工中作调整,每根钢管桩单桩承载需≥300kN;

6.3地下筏板基础

在设计路面标高以下1.45m位置设置一层厚度为10cm粗砂垫层,垫层材料选用机制中风化石灰岩粗砂,其通过0.074mm筛孔的颗粒含量不应大于5%。

在钢管顶标高位置采用直径20mm螺纹钢筋以25cm间距纵横向布置钢筋网,浇注5段几何尺寸为长×宽×厚=3000×800×25cm的C25钢筋破筏板基础,使钢管桩与筏板基础连为一体,增强路基刚度稳定性,以满足地基承载力要求。各段筏板基础之间断缝间距2~3cm,采用沥青麻絮充填。

综上,通过上述措施有效的控制路基沉降到合理范围内,最终达到了预期的治理效果,为以后类似工程积累了经验。

7结语

沉降的路基面就会影响到道桥安全的重要因素,这些道桥对我国的经济发展起着非常重要的作用。因此,我们应从设计方法与施工两个方面着手,分析路基沉降造成的原因并采取切实有效的措施,把路基路面沉降控制在设计规范允许范围,以避免及减小路基沉降的发生。

参考文献:

[1]张长青.道路桥梁沉降段路基路面的施工技术应用解析[J].中国标准化,2018,No.522(10):146-147.

[2]刘金兴.探析道路桥梁沉降段路基路面施工技术的应用局限及控制对策[J].低碳世界,2018(4):275-276.

论文作者:覃杨慧

论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期

论文发表时间:2019/9/9

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