杨阳 张凡
商洛市交通设计院 陕西商洛 726000
摘要:目前我国在公路、桥梁施工过程中,仍无法避免路基不均匀沉降,造成沉陷、错台等问题,极大的降低了车辆行驶舒适性、增加公路养护费用。特别是路桥过渡段,经常会出现桥头跳车等事件,直接影响来往车辆、行人通行安全。本文就公路施工过程中的路基不均匀沉降做简单交流。
关键词:路基;不均匀沉降原因;处理措施。
一、路基不均匀沉降的原因
1、路基
1.1在公路施工过程中部分路段受地形条件的限制,路线条件较差,或一侧临河,或位于软土地基,松土含量较多,路基施工前未进行清表和填前碾压,且路基填料选择不当,导致压实度不足,造成路基沉陷。
1.2填方路基下边坡失稳和半填半挖路基压实不足,造成纵向裂缝。
1.3路基压实不足,填料不合格,施工不规范,导致桥涵和挡墙墙背回填压实不足,随着车辆荷载的不断作用,产生竖向位移形成沉陷。
1.4局部路线所处位置,地表水丰富,施工过程中没有形成完整的排水系统,导致公路运行时路基长期处于潮湿、过湿状态;另一方面受地表水下渗或地下层间水侵袭,路基含水率增大,在车辆荷载作用下,产生变形,造成路基沉陷。
2、重桥轻路意识
在公路施工过程中存在着重桥轻路的片面意识。在公路建设工程项目中,桥梁建设存在设计难度大、施工工程量大、周期长等特点,更加因其施工质量直接影响桥梁使用年限。目前存在对于公路路基施工过程中未能投入必要的技术人员、缺乏对路桥过渡段的重视,没有将其作为一种特殊的结构物考虑,进行特殊处理,长此以往导致公路在运行过程中,路桥过渡段沉降现象所引发的安全问题尤为突出。
二、施工中路基不均匀沉降的测量方式
路基施工过程中,会因为一种或多种原因导致路基不均匀沉降。当下主要是采用沉降差法的方式展开其沉降量的测量。
三、路基不均匀沉降防治措施
1.设计方面
1.1做好地质勘探调查
对路线经过的地形地貌、地质、水文、气象、地震等进行详细勘察,对特殊路基段应提供详细的设计资料。对于地表不良路段,设计可考虑换填砂砾、山渣等措施。
1.2明确路基填料标准要求
路基填料来源主要是局部路段挖方和临河路段河床取料。路床(路槽底面以下深0~80 cm)最大粒径要求不大于10 cm;路堤(路槽底面以下深80cm以下)最大粒径要求不大于15 cm。
1.3路基压实标准
为了使路基获得足够的强度、稳定性和抵抗路面荷载下传产生变形的能力,保证路基路面的综合服务水平,根据《公路工程技术标准》,按照《公路路基设计规范》的要求,路基压实度按重型击实试验法确定,路床(路槽底面以下深0~80 cm)压实度要求大于95%;路堤(路槽底面以下深80cm以下)压实度要求大于94%。
采用分层填筑压实,松铺厚度≤30 cm,洒水量根据最佳含水量进行控制。路堤基底应在填筑前进行清理并压实,基底压实度不应小于90%。当路堤填土高度<80cm时,基底压实度不应小于94%;基底松散土层厚度大于30cm时,应翻挖松散土层、再回填分层压实。涵台背与涵洞顶部填土的压实度标准:从填方基底或涵洞顶部至路床顶面压实度在同层路基压实度上提高1~2个百分点。
2.施工方面
2.1清表及低填浅挖
路基填土高度<80cm,挖方低于40cm时,应对路床采用河道天然砂砾或挖方路段开山石渣、碎石土进行80cm换填处理,可提高路基强度。
2.2新旧路基搭接
加宽路基施工前应首先将旧路边坡表土清除,并将旧路路基边坡开挖成台阶状,台阶宽度为2.0m,并向内倾4%;旧路路肩处应在路面下超挖0.80m后再以山渣回填,以减小路基横向不均匀沉降。并使新旧路基横向搭接宽度不小于2m。
2.3桥涵及结构物的回填
a.填料采用砂砾等透水性良好的材料,非透水性材料不得直接用于回填。
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b.基坑回填必须在隐蔽工程验收合格后方可进行。基坑回填应分层填筑、分层压实,分层厚度宜为100~200mm,当采用小型夯实机具时,基坑回填的分层压(夯)实厚度不宜大于150mm,并应夯实到设计要求的压实度。
c.洞身两侧,应对称分层回填压实,填料粒径宜小于150mm。
d.两侧及顶面填土时,应采取措施防止压实过程对涵洞产生不利后果。
2.4桥梁(涵洞)台后路基填筑
施工顺序要求采用先填筑路基后施工桥台时,其压实机具要求同一般路基;当施工顺序采用先施工构造物后填筑路基时,对于大型机具难以压实的地方,应采用小型的手扶振动夯或手扶振动压路机薄层碾压。在有涵洞的路面顶部应布置纵向间距为10cm,横向间距为20cm的φ12钢筋网片。
2.5台背填筑处理范围(桥、涵台背过渡段)
台背回填路基处理:对台背、涵洞两侧采用回填砂砾的措施,可防止跳车,并有效地解决不均匀沉降而引起跳车的难题,在墙背位置进行处理时,即桥、涵台背及挡土墙墙背采用回填砂砾等透水性材料的同时,从填方基底或涵洞顶部至路床顶面在同层路基压实度上提到1~2个百分点。
2.6台背路基填料要求
桥涵台背填筑与锥坡采用砂砾作为回填料。回填砂砾的质量要求是:颗料最大粒径不大于50mm,粗颗料(粒径大于5mm)含量不低于45%,台背或涵背填筑宽度不小于路基宽度,每层填筑厚度宜控制在15~20cm;不允许有树根、草皮等杂物,细颗粒含量应不影响透水性。路基与锥坡填土同时实施,从填方基底或涵洞顶部至路床顶面在同层路基压实度上提到1~2个百分点。对涵顶50cm以内填土尽量采用轻型静载压路机压实,以达到规定的压实度标准。
当路桥的施工顺序要求采用先填筑路基后施工桥台时,其压实机具要求同一般路基;当施工顺序采用先施工构造物后填筑路基时,对于大型机具难以压实的地方,应采用小型的手扶振动夯或手扶振动压路机薄层碾压。
2.7路基施工方案及注意事项
a.路基填筑前,应对填料密度、含水量、最大干密度进行测定,压实过程中应对填料的含水量严格控制,压实后应检查填料的密实度是否符合设计要求。
b.路基在雨季施工时,应注意加强施工管理,做好临时排水和防护措施(如路肩培土埝,草袋护肩等),避免路肩和边坡受雨水冲刷造成拉槽、坍塌。
c.路基填筑前应选择代表性路段进行压实试验,以确定合理的压实方法、各类压实设备的类型及组合工序、最佳组合下的压实遍数以及压实层厚度,用以指导路基的压实施工。
d.天然土石混合填料中,中硬、硬质石料的最大粒径不得大于压实层厚的2/3;石料为强风化石料或软质石料时,石料最大粒径不得大于压实层厚。
e.当地面横坡或纵坡陡于1:5时,填筑前应将原地面挖成≥2.0m、内倾坡度为4%的台阶,冲沟内填筑路堤时应将沟岸松散浮土、树木等清除,并开挖纵向台阶。
f.零填及挖方路段,应保证路床密实度不小于设计要求。
g.路基在施工时,应首先做好临时性防排水设施,使雨水、融雪水不得冲刷路基或汇入防水施工的基坑。设置临时性防排水设施应与路基排水设施综合考虑,以节约投资。
四、路基不均匀沉降问题的处理方式
1.分析沉降产生的原因,观察沉降路段进一步发展趋势,合理设计处治方案。
2.对沉陷部分路基自路床顶以下可采用天然砂砾换填,换填深度根据开挖后的路基情况确定,旧路结构部分可采用水泥稳定砂砾填补至与周边旧路面平齐,然后重作路面结构。
3.增设必要的边沟排水设施、以保证排水通畅,形成完整的排水系统。确保路基强度及稳定性。
4.如果沉降已经稳定,视差异高度加铺一层路面结构或重新填筑。
结束语
综上所述,根据既有运行的公路来看,路基不均匀沉降主要包含公路一般路基路段及路桥过渡段。其中路桥过渡段沉降现象造成的最直接影响在于引起桥头跳车。具体表现为路桥过渡段中路面和桥面之间的高度变化,使车辆通车时出现跳车现象。一方面跳车现象会迫使运行的车辆减速,降低行车的稳定性,从而降低乘车感受,另一方面,跳车现象还会对公路造成附加的冲击荷载,从而加速路桥过渡段中桥台、搭板和伸缩缝的损耗,减少道路的使用期限。相关资料显示,路桥过渡段产生的桥头跳车现象维修频率较高,成本较高,但是仍然不能使路口恢复如初,严重影响公路行车的舒适性和安全性。因此,要正视路基不均匀沉降现象的影响,严谨设计、规范施工,从经济效益和社会效率两方面入手,发挥路桥工程项目对于交通设施建设工程的积极作用。
参考文献
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[3]周高春,周钦.路桥施工中路基不均匀沉降的处理方法[J].交通世界,2016(26):12-13.
论文作者:杨阳,张凡
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年1期
论文发表时间:2019/5/5
标签:路基论文; 压实论文; 砂砾论文; 不均匀论文; 填料论文; 涵洞论文; 公路论文; 《建筑学研究前沿》2019年1期论文;