摘要:在公路项目施工中,管理人员需要对气候条件和水文地理进行充分考虑,施工难度随着高填方路基的出现而逐渐增加,这就需要施工单位采取有效措施及时解决路基沉降问题。因此,在当前公路工程施工中,不仅要提高高填方路基的快速施工技术,而且要采取有效措施加强路基沉降控制。本文通过笔者对高填方路基的施工经验,分析下高填方路基发生沉降的原因,总结了高填方路基施工过程中控制沉降的几点措施,供大家参考。
关键词:高填方路基;沉降原因;控制措施
引言
高填方路基工程具有填方量大、高度高、工期紧的特点,但是高填方路基由于自身及原地基问题不但会在施工阶段出现一定程度的形变,在竣工和投入使用之后也会由于重力作用而出现蠕变及压缩变形的问题。另外,道路工程施工在地基沉降方面要求较为严格,稍有问题便会影响到道路的正常使用与使用寿命。近年来,高填方路基的沉降问题已经成为了人们普遍研究和关注的重点,但是在地形、地质条件较为复杂的地区,高填方路基沉降问题的预防和处理难度较大,正因如此,加大对高填方路基沉降问题及处理措施的研究具有极大的意义。
1高填方路基沉降的原因分析
1.1地形原因
路基填筑随地形变化其填筑高度也发生变化。当路堤穿过沟谷时,其沟谷中心往往填筑高度最大,向两端逐渐减低,在路堤横断面上,往往下游背水面填筑高度大于上游迎水面。这样填筑高度不同沉降后则产生中间低、两边高的不均匀路基。
1.2天气原因
在路基填筑过程中,突然降雨,1h降雨量达到30mm以上或连续降雨,该铺筑层路基将受雨水侵泡,晾晒或翻晒不干,将无法压实,为以后路基质量埋下沉降隐患。
1.3排水原因
地下水、地表水的影响是导致路基沉降最重要原因之一;还有在施工过程中未做好排水槽渠,路基表面及坡面造成冲刷。土本身的特性是干燥情况下土体结构性能强,承载力大,路基稳定不变形;一旦受到水浸泡后,土体结构性逐渐被破坏,承载力降低,导致路基变形破坏。强度和稳定性降低,边坡坍塌,造成堤身沉降或滑动等。
1.4路堤本身下沉
1.4.1填料不合格
在填方路段会由于冻土、有机土、淤泥没有得到彻底清除,或是填料中含有一定的垃圾、腐殖土等,填料没有符合相关标准与要求,这些杂质遇水后往往会形成淤泥,在施工完成之后,由于填料不合格,高填方路基便会出现微弱的变形、沉降现象,在大量通车和行车荷载的影响下便会导致高填方路基出现沉降,影响行车安全与公路使用寿命。
1.4.2纵向分幅填筑、半填半挖搭接不好
不论是一般路基还是高填方路基的施工中,都是分层填筑施工的建造原理,但是同一般路基相比,高填方路基在特殊路段中仍然存有一定的特殊性,正因如此,在修建高填方路基的过程中或多或少的要使用到纵向分幅填筑的方式。在这一过程中就应该着重控制填筑施工的质量,如果不能有效的控制高填方路基填筑工作,那么在施工环节当中不可避免的会出现垂直式无搭接填筑问题,进而造成高填方路基前后两幅沉降不均匀的现象。
1.4.3含水量和压实度不均
细砂土、砾石土、砂类土是高填方路基所使用的填料,必须做到严格的压实并控制其中的含水量,含水量在±2%最为适宜。如果填料的每个细节达不到指定要求,我们就应该要立即采取相应措施,例如适当加水、晾干等处理措施,直至填料含水量达到指定标准之后方可进行碾压施工等施工工作。其次,如果遇到了路堤土需加水的情况时,必须要利用拌合设备与水车相结合的方式均匀加水,否则就会导致后期碾压施工完成后由于每层压实度不均而出现沉降问题。
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2施工过程中应采取的控制措施
2.1路基填料选择
施工单位可根据实际情况,就地取材选用合适的材料,如果场地附近缺少足够的原材料,需要及时采购其他地区的材料,但在采购过程中要充分了解材料的产地和质量,根据路基填料标准衡量外来材料是否与路基施工要求相符合。在材料进场以前,还要对材料进行实验测试,确保材料的各项技术指标都符合标准值以后才能够应用到路基施工中,保障道路整体施工质量。
2.2加强高填方路基设计
施工单位需要分层压实高填方路基,而且每一层的压实度达到标准后才能够继续压实作业。在高填方路基施工中,需要及时清除地质中非土质因素。如果有水源存在于高填方路基下方,需要采取有效措施处理水源侵蚀隐患,例如引流或拦截地下水源。在路堤下层施工时,所使用材料必须具有较强的透水性和较好的耐性,使地下水对路基的侵蚀作用得到削弱。如果施工路段的土质比较松软,填筑前要严格执行工程标准,有效保障上层填土的压实度。高填方路基的边坡施工需要综合考虑边坡实际情况和压实中各方面因素。
2.3提高填方路基施工工艺
1)换填土法。一般换填土法主要是应用在沉降面积小、深度浅与填料不合标准的下沉现象中,它经济快捷简便的方式大大减少了施工所耗用的人力物力。换填土法主要是通过挖除原路基有问题的部分,并进行彻底的清理施工,最后将路基碾平压实使其达到规定标准。然后再使用符合标准的填料进行回填,值得一提的是,在换填施工当中一定要控制好每层的扩大挖补面积,并依次从下往上进行整平、碾压施工,压实度一般控制在原路基标准的2个百分点高度即可。
2)灌浆法。高填方路基沉降面积较大时,可以通过灌浆法来加以控制。灌浆法的原理是通过气压、液压、电化学等来对高填方路基的下沉部位进行钻孔施工,然后再利用注浆管均匀的将浆液注入各施工层当中。在这一环节中需要注意的是,注浆管的深度及孔深一定要穿透薄弱层,之后才能够利用充填浆液挤压和渗透到填料间隙当中,最后在经过一段控制时间之后就可以将路基当中松散的土粒凝固起来,避免高填方路基沉降问题的出现。
3)布设土工格栅法。一般来说,在某些路段下高填方路基的沉降现象并不是很明显,路面仅仅出现开裂的问题,即使通过较长时间的观测,路边标高等指标并不会出现较大的变化。如果高填方路基出现这种情况便可以通过布设土工格栅法来加以解决。这一方法能够有效的降低治理成本,实施起来又较为方便,实用性极高。
2.4加强高填方路基的施工管理
路线选线中,在坚持路线总体走向通过主要控制点的原则下,因地形、地质环境布设路线,尽量避让不良地质地段,不需要追求高指标的线形,努力做到线形指标搭配合理,即可取得良好的视觉效果。比如在惠东至昌平告诉公路段工程的市工商就认真做好了线路选线的工作,该段做好了施工前的准备工作,包括施工招标、征地、拆迁等具体任务,并在保证主体工程施工时,先期实施改沟、改路等线外等事宜,为工程的顺利完工提供了保证。
结语
高填方路基作为公路的主要构成部分,受到其自重、公路路面的重量及由路面来传递行车的动载荷,长时间运营后会出现不同程度的沉降。作用避免及减小路基沉降的发生,公路管理部门在加强高填方路基施工质量管理的同时,还应该注重后期的路基养护,做到早预见、早防治,采取有效措施提高路基压实度,增强路基抗渗性,保障填筑材料质量,从而有效避免及减小路基沉降的发生,确保高填方路堤能承载车辆的反复荷载作用和抗御各种自然因素的影响。
参考文献:
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[3]付宏渊.高速公路路基沉降预测及施工控制[M].北京:人民交通出版社,2007:7.
论文作者:杨晓东,方明杰
论文发表刊物:《防护工程》2019年14期
论文发表时间:2019/11/15
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