摘要:公路工程成本增加、路面塌陷以及使用寿命缩短的很大因素是由公路路基沉降造成,因此,对路基沉降采用技术措施来有效控制至关重要。文章着重分析了公路路基沉降原因,进行了实际探讨,并给出了一些技术措施,旨在为能更好的提升公路路基的稳定性,最终带来较好的经济、社会效益,促进我国道路行业的有序发展。
关键词:公路工程;路基沉降;施工技术
1导言
公路路基沉降病害是导致车辆驾驶人员行车安全性与舒适度得不到应有保证的关键,施工控制技术应用人员要在明确公路路基沉降机理及现象成因的基础上,找出优化的方法策略。即结合工程项目的实际水文地质情况,确定路基沉降施工控制方案,继而找出具体路基施工问题的优化处理方法。于此,才能使公路工程路基结构的投入使用安全稳定效果,满足当前交通量不断增加的市场需求,进而为现代化经济发展进程提供重要助力。
2公路路基沉降机理及成因
2.1沉降机理
研究表明,路基沉降机理可划分为三个阶段,即发生阶段、发展阶段以及稳定阶段。在发生阶段,沉降机理是指,没有在土层初期加载阶段对土地进行压实处理,进而导致土地结构处于不稳定的弹性状态。如,土层中土粒含水率高;土粒空隙比较大,在降雨的工程环境下,路基结构无法及时排除土壤中多余的水分。此时,再开展路基结构压实施工操作,就会使土体发生压缩变薄以及变形现象,进而在荷载压力影响下,导致路基出现沉降趋势。
发展阶段则是指,随着公路路基结构的投入使用,路面所需承载的负荷力不断增加以及负荷时间不断延长,路基土层中的水分会被挤压释放,进而发生更进一步的形变。于此,路基沉降体征明显。而路基沉降稳定阶段机理为:路基所承受的荷载作用已经达到最大,土层土粒中的孔隙逐渐减少。换句话说,就是当高速公路工程的运行到达一定时间,就会形成处于稳定状态的路基沉降。
2.2现象成因
(1)在开展路基施工前,施工路段地质勘察人员未对所在地区进行详细的勘察,或是没有认真调查当地地质状况的文献资料,使得实际施工方法应用与地质条件不适合,进而出现了路基沉降现象。
(2)高速公路路基施工人员缺乏路基填补的理论常识,未在临近路基高度时加强对路基沉降的实时监测力度,继而导致路基内部构造发生破坏,严重的甚至会出现裂纹,降低了结构作用的安全稳定效果。此外,填土速度过快,也是造成路基与填土临界施工问题出现的原因。归根结底,是工程建设单位没有将其充分重视起来。
(3)高速公路工程路基结构发生沉降的监测体系不够完善,即仅通过人工计算的方法来进行沉降评估,增加了施工过程中诸多不稳定性因素的影响。这种缺乏科学性的公路路基沉降监测体系,使得完成施工操作后,容易出现不均匀沉降问题。
(4)施工单位在进行压实施工处理时,缺乏对其作业质量的监控管理,这就导致路基结构的压实效果难以得到保障。例如,当公路路基工程投入运行使用,车辆荷载不断增加,路基施工没有完全压实的位置,就会出现严重的变形。尤其,是在路基填土高度方面,压实处理不到位,将会使路基发生更多的形变,最终形成凹凸不平的路面,严重影响车辆驾驶人员的安全性与舒适度。故,工程建设人员应从实践角度出发,来解决上述机理与现象成因所带来的影响问题。
3路基沉降施工技术方面的控制措施
对于施工地区进行准确的沉降分析预测,并仔细分析测试数据,给予路基沉降施工技术方面的控制措施。发现对于路基沉降问题的有效手段是通过分层强夯的施工措施。
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3.1施工工序控制
做好公路路基施工工序的控制可以很好的做到防治路基沉降。对于工序要严格依据以下步骤实施:对上层检测达标,然后进行填料开挖运输(摊铺平整后进行填料),接下来进行测量标高、夯点布置、夯锤及落距检查、夯锤顶面标高测量、夯沉量及通气孔测量、铺平整后满夯,以上都达标后然后接着下一工序建设。
3.2施工参数控制
在路基建设中经常用到强夯技术,强夯技术中对强夯机的使用更为寻常,其包括了起重机、脱钩器以及夯锤等。有时还会配备门架。建设中应用强夯技术很大程度上可以缩短工期、带来经济效益。强夯加固技术原理为在夯锤接触地面时,产生一定冲击力,对波体与表面波在图体内的传播起到阻断效果,达到加固目的。对于强夯加固技术的设计措施,来自以往的实际工程经验实施的,设定好相应的参数然后接着实际现场试夯。对试夯的实际数据对比设计的参数,及时修改设计参数,达到安全公路施工的效果。
因为公路施工的地质条件以及复杂的调料成分现象得到的强夯段测试数据,其不可以完全满足公路路基建设的要求。因此,在施工过程中,及时的进行现场强夯施工的检测,而且把实际结果反馈到设计部门。经过分析实际测得的数据,相关部门能够很好地进行修改及调整设计参数,接着把修改及调整好的设计参数给施工单位。保证整个公路建设工程的有序进行。
3.3填筑方法及含水量设计
填充时,选择推田法进行材料填筑,填筑时,每层共分成3~4个亚层,厚度控制低于1.5m。对于强夯法的含水量应用较广。从密度试验数据分析,干密度与含水量有一定关系,保持含水量于7.5%附近,强夯法加固比较良好,使得公路路稳定性也更好。相对地质环境不好的路段,发了生路基沉降的可能加大。在水位的长时间保持较高时,则会导致公路路基的土体因浸泡形成土体松散流失现象。再在外力的影响下造成路基沉降现象发生。所以,要选择相应手段及时解决上述现象的发生。比如采取开挖盲沟以及深挖边沟等方法,来减小水位高度。对于沉降现相对严重的一些地方,需要对发软路段进行开挖,并且要保持高于80cm的深度。开挖碰到硬土层时,采取填充透水性优越的材料办法,还要控制好填充材料的速度,保证做到各区域填土匀称、密实,达到公路填土建设标准。
3.4施工检测控制
检测时,采用科学方式——地表沉降计进行施工测量。进行植土时,把实际测试数据作为参考根据。并且控制植土速度,及时对公路路基的沉稳趋势作出判断评估。合理的掌控植土速度,做到对路面施工进度的安排。在施工中要想达到地表平稳,要测量地表水平位移的隆起量,而且分析此现象。采取科学分析方法得到准备位移数据。然后结合土体破坏的位置,找到合理解决办法,保证路基安全平稳。然而,公路路基沉降不只单一因素影响,所以在进行问题解决时需要全方位检测、管理。最大程度上提高技术利用效率。而且,需要结合气候的特点以及实际路况等因素。对于选择及应用每项技术时都要考虑实际现实状况,达到公路路基建设的要求。对于实际案列河北地区的公路路基施工,通过使用轻质路基技术解决措施,很好的达到了对公路路基沉降抑制的效果,具有实际参考价值与意义。
结束语
根据上文叙述:公路路基的沉降情况,在整个公路施工、安全以及使用寿命方面都起着至关重要的作用。文章着重分析了公路路基沉降发生的原因,并分析讨论了路基沉降的解决措施,通过强夯加固、工程测量检测以及填筑设计等方法,达到对公路路基的牢固性提高,最大限度的带来经济效益,保证公路路基的安全及稳定性稳。
参考文献:
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论文作者:王毅
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/4/2
标签:路基论文; 公路论文; 机理论文; 现象论文; 发生论文; 技术论文; 土层论文; 《基层建设》2017年第36期论文;