摘要:在高速公路的工程建设过程当中,常会存在有高填方,亦或是半填半挖的路基段。受制于不利的施工条件因素影响,在高速公路投入运营的较短时间内,部分的高填方以及填挖路段便发生了相应的沉降情况,局部沉降十分明显,由此也就会出现路面的沉陷以及路堤偏移等情况,这将会对高速公路的正常通行产生十分严重的危害。因此,开展相关的研究工作便具有极其重要的作用与价值,应当引起人们的重视与思考,据此笔者将主要就高速公路路基沉陷的影响因素及防治措施展开详细的阐述。
关键词:高速公路;路基沉陷;影响因素;防治措施
公路路基在行车荷载产生的压力以及各方面自然因素的共同作用下,会不断累积产生变形,最终造成不同程度的破坏,路基沉陷就是一种非常常见的公路病害。路基沉陷会带来很多危害,不仅影响行车的安全与舒适度,严重时还会阻断交通,极大地降低公路的使用寿命和使用性能,因此,为了确保公路的质量,相关施工单位应采取切实有效的对策,避免路基沉陷所带来的危害。
1影响高速公路路基沉陷的因素
1.1客观因素
在施工过程中,施工所面临的施工地理环境是各种各样的,部分地区的地质条件达不到公路路基工程的施工要求,且施工人员没有进行精确的填土换算,没有做好充分的填前碾压,施工方对土基的处理没有达到工程的要求,以及路基填筑工作进行得没有秩序,都会使公路路面在路基自身的重力和行车载荷等荷载的作用下,出现路基结构单一、移位或下降的现象,导致公路路基沉陷。
1.2公路路基设计方面
(1)设计路基路面排水设施不够合理;行车压力对其产生的影响;没有对湿陷性黄土地区等不同地基状况进行没有完善的设计处理方案,对于路基稳定性的以及路基沉降的计算不精确;(2)地表排水系统设计的不完善,容易造成局部积水的现象以及没有足够地踏勘包括煤矿在内的各种采空区现场,从而导致坍塌,致使整个公路工程受到影响;(3)考虑因素不周全,没有充分调查路堤原地面以下比较深层的软卧层是否存在流动问题,从而引起公路路基沉陷的现象。
1.3公路路基施工方面
第一,高速公路路基填料方面。在路基填料之前,一定要选择合格的填料土,防止一些劣质土在路基施工中被使用。同时,对于填料厚度和填料顺序等路基施工工序,都应该严格按照相关设计的标准来执行,这样能够最大程度上提高高速公路路基的稳定性。第二,高速公路路基施工设备方面。现代化的高速公路施工,一些大型机械设备的使用是不可少的,但是,一旦施工机械设备配置不当,就会导致整个高速公路的施工质量达不到相关的要求。针对路基压实工作方面,压实度不够很容易就会引起路基沉陷问题的发生。第三,特殊施工段的压实问题。现在,我国的高速公路施工中,遇到了很多特殊的施工段,比如最特殊的路桥施工段,由于路桥衔接段容易存在压实盲区,一旦高速公路施工单位不重视这些特殊部位的压实工作,不仅会导致路基出现沉陷问题,更为严重的是,对后期公路的使用造成很大的安全隐患。第四,选择合适的高速公路路基施工日期。高速公路施工受到天气和温度的影响很大,因而高速公路施工应该避免雨雪天气和高温天气,旨在防止雨水过多,而排水不及时,就会出现雨水对高速公路施工的影响。而温度过高也会对高速公路路基施工造成一些影响。
2路基沉陷防治措施
2.1灌浆法
2.1.1钻孔
将钻孔设备准确对准位置,一般要求钻孔所对准位置的偏差值不超过25cm,其钻孔的斜率偏差不超过0.3%。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在所明确出的灌浆处理区域当中,依据的间隔距离来设置梅花形钻孔位置,于路面之中可布设两排孔隙,沿路边缘位置布置单排空隙,由路边缘逐步向路堤一侧依据2.5m的间隔距离进行排空布设。钻孔的直径通常以75-85mm之间为宜,一般选用垂直钻孔,依据设计规范在钻孔设备钻至预设深度之后,插入直径25mm的PVC管材。在塑料管壁当中钻取单个小孔,上端2.0m左右为无孔管隙。利用泥浆将管隙作封闭处理,并确保封孔深度为1.45-1.65m之间。等待泥浆完全凝固之后即可进行灌浆操作。
2.1.2浆液配比
依据现场实际施工条件以及单位面积内的空隙吸水率,将所设计的浆液配比调整为更加符合现场实际情况的比例。灌浆一般选用水泥粉煤灰进行处理,其比例配置为水4,粉煤灰1;水与灰比例为0.5,水泥选用复合硅酸盐水泥。浆液压力选用MPa,灌浆封口深度需大于1.4m。水泥浆自制成到使用的间隔时间应<4h。采用一般的搅拌设备进行浆液搅拌必须要确保搅拌时间>3min。于设计灌浆压力条件下能够持续稳定0.5h便可停止灌浆。
2.1.3灌浆
在灌浆开始前开展好各项前期准备工作,其中主要就包括了对于各类设备、仪器、管路、材料及水、电等项目的检查验证。在灌浆开始之后便持续实施灌浆操作。在进行灌浆操作时一般选用单管灌浆方式。若在灌浆操作时出现了跑浆情况,则需即刻停止灌浆操作,并待其完全固结以后再次进行灌浆操作。需要注意的是,再次进行灌浆前应当对浆液配比重新进行调配,以确保其性能指标能够同首次灌浆完全一致,以避免由此造成在灌浆凝结后发生裂缝情况。
2.2换土复填法
若是由于填筑土质未能够达到标准要求,而同时路基所发生的沉陷面积较小且深入较浅之时,一般则可选用换土复填法进行处理。即为将原本路基发生沉陷的填土完全清除,换取新的符合标准要求的填土。通常选用等级配比相对较高的砂砾土、塑性指数可完全符合规定要求的亚粘土等。应用这一施工方法,对于回填土的挖补面积应当逐步提高,并且逐层挖掘为台阶样式,自下而上,逐层进行填筑作业,并采取压紧密实处理,压实标准必须要超出原本路基压实度1.5%以上。
2.3固化剂法
为了提高高速公路路基的承载能力,常用的方法是在路基土中添加一些固化剂,这些固化剂的加入能够较好地防止高速公路路基出现沉陷。但是,这种方法只能应用于土量不多的情况。目前,在我国高速公路路基施工中使用比较广泛的固化剂包括水泥和石灰等,这些材料不仅价格较低,而且达到的固化效果较好。当然,每种固化剂达到的固化效果是不一样的,这就需要根据施工的设计要求进行固化剂的选择。例如,对于一些深度较浅的路基,一般采用石灰固化剂和土体混合进行处理;而对于深度较大的路基,就要求使用水泥固化剂进行处理。因此,固化剂的使用能够较好地解决高速公路路基施工中的沉陷问题,但是要注重对其的选择和使用。
2.4粉喷桩加固法
粉喷桩加固法,是将水泥和石灰原材料加入到需要加固的土质,使其形成一种类似于桩体的加固体,旨在提高高速公路路基的承载能力。但是,这种方法形成的加固体,其硬度并不是很大,对于一些深度较大的路基处理并不适合,一般适合应用于5米以内的路基沉陷情况。因此,粉喷桩加固法的使用范围相对较窄,因而只能在一些特殊情况采用。
3结语
造成公路路基沉陷的原因多种多样,不仅有客观因素的影响,还有人为因素的作用。因此,针对路基沉陷这一类公路病害,必须要将预防放在主要地位,从施工设计开始贯穿施工的整个过程都要尽力消除人为因素造成的影响。当路基发生沉陷时,应着重考察这一现象发生的根本原因以及当时的实际情况,采用最经济、最实用、最恰当的处理办法进行及时的治理,从而保证公路工程的使用寿命以及使用质量。
参考文献
[1]胡莎莎.公路路基沉陷的处理技术探析[J].城市地理,2015.
[2]万长征,孙贝贝.浅析高填方公路路基的沉陷与防治措施[J].科技致富向导,2015.
论文作者:刘波
论文发表刊物: 《建筑学研究前沿》2017年第10期
论文发表时间:2017/9/27
标签:路基论文; 高速公路论文; 固化剂论文; 公路论文; 钻孔论文; 浆液论文; 因素论文; 《建筑学研究前沿》2017年第10期论文;