摘要:路基沉降是影响路基稳定的常见病害,如不加以预防或及时处理,将对路基稳定性及承载能力产生不可预估的影响。只有在施工过程中进行控制,及时进行沉降观测,发现问题及时采取不同方法处理才能得到良好的效果,保证工程的质量,延长道路的使用寿命。本文探讨了路基沉降因素与处理措施。
关键词:路基;沉降;因素;处理措施
公路的施工中,很多时候会遇到路基沉降,公路建设区域的坡度很大,土质松软,在受到举得承载压力后,路基会沉降不均匀发生严重的形变,影响高速公路的应运情况,也对驾驶车辆的安全造成一定影响,一定要高度重视此问题,找寻最科学、最合理、最有效、的措施,加强高速公路基的稳定性和承载力。
一、路基沉降的因素
1、填方路基地表处理不当
在施工过程中,填方路基地表可能出现积水,树根、杂草、淤泥等不利因素,但未采取有效措施进行处理,导致路基基础承载能力不足。
2、 填料质量控制不当
在路基施工过程中,对填料级配很难得到有效的控制,填料常常是开挖路堑,隧道爆破后产生的弃土,这些填料性质差异大,级配也相差很大。甚至可能出现种植土、腐殖土、泥沼土、未经打碎的大块土或冻土等劣质土,严重影响填料质量,进而导致路基沉降。
3、压实过程中质量控制不当
在路基填料压实前,盲目使用过往工程经验,未经试验段确定压实机械,压实方式,压实遍数及压实系数,导致压实不充分。分层碾压厚度过大,小颗粒填料和软弱物质很难得到有效压实,在长期的荷载作用下,产生沉降。
施工实际过程中,往往受到现场实际条件的限制。填方土料不能控制在最佳含水率± 2%以内,导致压实效果达不到规范要求。未对路基边缘进行超宽碾压,导致路基边缘压实度不够。
4、自然环境的影响
地下水位过高,未在施工过程中采取降低地下水位的措施,导致路基土体在地下水的交替作用下,使得含水量变化,更为重要的是由毛细管张力引起的负孔隙水压力可以达到相当的数值,再加上水的软化,润滑效应,可以使土体产生沉降变形。
施工过程中可能会经历雨期或者冬季。在雨期时未进行雨期施工组织,分段开挖,全面开挖或挖断过长,导致土体被雨水长期浸泡,含水量增大,导致土体抗剪强度降低,引起沉降。在冬季施工时,由于气温过低,导致已开挖土体受冻,形成冻土,融化后承载力急剧下降,压缩性提高,导致地基产生融沉。
二、路基沉降的处理措施
1、施工的工序控制
路基的施工工序对公路路基的沉降具有较好的防治作用。在施工工序上应严格按照下面的工序进行:上层检测后开始填料开挖运输、填料应在摊铺推平后,标高测量、布置好夯点、检查夯锤与落距、测量夯锤的顶面标高、夯击后测量夯沉量与通气孔、摊平后满夯,当检查合格后再进行下一层次的填筑施工。施工严格按照以上顺序进行,以保证工程的顺利施工。
2、控制施工的参数
强夯技术是路基建设的常用技术,强夯机是进行强夯的专用设备,主要由起重机、脱钩器以及夯锤三大部分组成。必要时,强夯机还需要配备门架。强夯技术对于缩短工期、节省工程的建设成本等具有重要意义,是一项集社会效益和经济效益为一体的技术。强夯加固原理的基础就是当夯锤接触地面时,会形成较大的冲击力,阻断波体和表面波在图体内传播,进而对波所传到的区域形成加固作用。因此,强夯加固作用的强弱程度还受到土体所接受到的波强弱的影响。途中反射地表的波具有松动作用,能在夯体的底部形成一个松动的膨胀区。因此,当土体夯实以后,土中会形成一个自上而下的松动区、加固区和弹性区。
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强夯加固的这一解决方案的设计,是按照以往的经验进行的,选定一定的参数以后进行现场试夯。随后,将试夯的结果与设计参数进行对比,进而调整设计的参数,以保证能够为路基建设提供满足条件的施工参数。公路工程的地质条件、调料成分的复杂性导致强夯段实验得到的参数并不能完全适应公路路基建设的要求。在施工过程中,需要进行现场强夯施工检测,并将结果反馈给设计部门。通过数据分析,数据部门可以对设计的参数进行修改和调整,然后将调整后的参数反馈给施工单位。
3、填筑方法与含水量设计
填充所用的材料采用推田法进行填筑,每层共分成3~4个亚层进行填筑,填筑的厚度应保持在1.5m之内。强夯法的含水量使用范围较为广泛。根据密度试验结果的统计,干密度与含水量之间存在一定的关系,根据数据处理的结果,当含水量在7.5%左右时,采用强夯加固的效果越明显,公路地基也就越稳定。
在地质条件较差的路段,出现路基沉降的概率较高。当地下水位较高时,公路路基的土体就会长时间在水里浸泡,进而导致土体松散流失,路基的承载能力也就打打下降。当受到外力的影响时出现路基沉降。对于以上情况,应积极采取措施进行处理。可以开挖盲沟、深挖边沟等,适当降低地下水位。对于沉降问题较为严重的个别路段,还应当开挖发软路段,深度应控制在80cm以上。当挖至硬土层以后,可以选择透水性较好的材料进行填充。材料填充的速度要控制好,做到填土各区域的匀称、密实,以符合公路填土建设的规范。
4、沉降观测
地表沉降量是用地表型沉降计(沉降扳)测量的,用于沉降管理。根据测定数据调整填土速率;预测沉降趋势,确定预压卸载时间和结构物及路面施工时间;提供施工期间沉降土方量的计算依据;地表水平位移量及隆起量是通过埋设地表水平位移桩(边桩)测量的,用于稳定管理。监测地表水平位移及隆起情况,以确保路堤施工的安全和稳定;地下土体分层水平位移量是用地下水平位移计(测斜管)测量的,用于稳定管理与研究,可掌握分层位移量,推定土体剪切破坏的位置,该项目只在必要时采用。
5、地基处理
为了适应工程建设的要求,地基处理技术在我国得到飞速发展,地基处理技术最新发展反映在地基处理机械、材料、设计计算理论、施工工艺、现场监测技术以及处理方法的不断发展和多种地基处理方法综合应用等各方面。在公路的运营线上施工直接影响到公路的安全和经济效益,因此国内外对于公路既有线上采用灌桩法进行软土路基沉降处理。土质改良:排水固结法(堆载预压法),强夯法以及其他方法;复合地基:水泥土桩复合地基,碎石桩复合地基,低强度桩复合地基,加筋土复合地基。通过土质改良或形成复合地基均可提高地基承载力,有效减小工后沉降。
6、降低地下水位和换填土
对于某些低等级的公路,在施工中由于控制措施可能不得力,路基土方往往不能按规范严格分层碾压等,从而造成压实度不足,或是土质欠佳、填筑前清淤不彻底等,从而形成了大量的路基下沉、发软等现象。当软土路基的沉降或发软等问题是由于地下水位高,而原来的处理方式不彻底,使得土体长期浸泡后水稳性差,不易成型,流失严重,承载力低,受荷后变形大,我们可以将原有的松软土质挖出,在空间中填入承载性能较好的材质,然后进行施工,排除松软土质就排除工程中面松软土质的对工程质量的影响从根本上解决问题,例如在常年拥有大量积水的区域我们可以投入大量的石材,将积水区域中的淤泥排挤出去,为工程质量作保障。有的时候时间紧任务重,我们可以采用爆破处理方式,将炸药埋在软土之中,利用炸药爆炸产生的巨大张力将淤泥从建设区中排除,然后填入性能较好稳定性强的材料。
总之,控制路基的沉降,可提高公路的质量和经济效益,要根据产生路基沉降的不同原因,进行深人研究,采取合理的防控措施,并严格遵守其技术进行操作,把由路基沉降带来的经济损失降到最低。
参考文献:
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[2]张雪红.探讨市政道路中的路基沉降问题[J]. 商业故事. 2015(08).
[3]涂宝国.探析公路路基沉降处理技术[J]. 科技与企业. 2015(01).
论文作者:南宇玉
论文发表刊物:《基层建设》2016年4期
论文发表时间:2016/6/13
标签:路基论文; 地基论文; 填料论文; 土质论文; 公路论文; 压实论文; 含水量论文; 《基层建设》2016年4期论文;