胡念1章莉瑶2
1.湖州天鸽建设有限公司浙江湖州3130002.浙江大东吴集团浙江湖州313000
摘要:从公路路基沉降病害实际分析,为了进一步提高控制能力,要科学采用先进的控制技术,以确保相关工作顺利开展。本文基于有效的工作实践,总结了公路路基沉降病害及施工控制技术,希望分析能够为相关人员提供有效参考。
关键词:公路路基;沉降病害;施工控制
1公路路基沉降发生的原因
1.1路基土层的应力
在路基施工过程中,不同路基之间存在一定的差异性,导致发生沉降的可能性不同,诱发原因也有所不同。当在软土上进行施工时,需要对路基进行压实,受外界荷载的影响,超过土层原有固结压力时,路基土层趋于正常的固结状态,此时会发生明显的路基土层应力变形。若土层固结压力不超过其自重应力时,即使没有外界荷载,路基仍会增加土层应用力,直至超过其自重应力,才会完成土层固结。当固结应力远远超过自重应力时,附加应力与自重应力在外在荷载的影响下,会小于土层固结力,此时土层变形力会大大缩减。
1.2填筑高度的影响
在实际施工过程中,路面沉降会受到填筑高度的影响,当路基发生侧向位移时,也会增加沉降的可能。当出现路基侧向位移后,路面土层的应力、抗剪性能受到影响,进而导致基土会被大范围破坏。
1.3施工方面的原因
进行路基地面施工时,常受到施工材料的影响,进而出现材料材质参差不齐、填石规格不统一等问题的影响,导致石料不均匀存在较大的缝隙,增加下沉的发生概率。除此之外,设计不合理的施工段面尺寸、不适当的排水、加固、防护操作等也会加剧沉降发生的概率。在施工操作中,出现人为的填筑顺序颠倒、厚度不符合规定、未进行及时的边坡台阶处理、不同填料之间压缩性不同、抗水性差异较大等,均会导致路基岀现沉降问题。
2公路路基沉降的施工控制
2.1加强地质勘测工作
在路基施工开始之前,需要对基地条件进行详细了解,即要通过实地的地质勘测,掌握施工地点土质和水文情况。通过对地基物理学指标变化数据进行全面掌握。可以为地基沉降分析提供科学的依据,从而实现对地基沉降的有效控制。
2.2优化和细化施工
2.2.1地基沉降控制
在发生地基沉降问题时,需要对其进行必要的加固处理,进而控制沉降防止其继续加重。在具体操作时,需要结合断面数值进行针对性分析,结合离心式实验分析沉降与时间的关系。进而对沉降是否继续、设计是否达标进行判断与评价。在开始施工前,可选择进行适度的试桩试验,观测沉降变化、进行现场荷载试验,进而确定切实可行的地基处理方案,在验证测试的基础上,对沉降问题、地基加固方式进行评价。也可采用强夯法对地基进行处理,提升地基的承载力,利用重锤的自重夯实地基,使地基压缩性缩减,但操作过程中要注意此类方法不应使用在饱和率较高的粘土上,具体操作过程中,要结合具体试验不断测试设计结果,保证夯实的有效性。采用强夯法进行加固时需要注意,对于不同的地基深度需要采用不同的处理方式,同时土质不同会产生不同的夯实效果,要进行实时测试与观察,合理计算沉降量,结合变形模型判断路基沉降变化与标准之间的差距,确定其是否达到标准要求,从而确定继续夯实的次数,并判断加密夯点。在实际夯实加固时,需要根据路面类型、交通情况等合理科学的分析沉降问题,对堆载预压高度与时间进行合理推算,要以准确的堆载预压时间为稳定沉降的前提,根据堆载预压期判断推测路堤面沉降,进而关注夯实路面时地基的稳定性。
2.2.2路堤本体沉降
主要是路堤本体在完成填筑后,受交通荷载量、自重力等因素的影响,发生了一定程度的下沉或侧向变形,对于此类问题的处理,可根据具体实际情况,选择合适的填料,利用离心类模型进行试验,在分析的基础上,妥善改变路堤沉降问题。
2.2.3换填土复填处理
此方式在公路沉降处理中较为常见,操作简单,成本较低。主要是将原有软土通过挖出的形式换用透水性能更好的材质,实现换材回填、碾压,进而提升公路的抗压性能,通过换填土复填的方式实现增加路基的承载力。此方式具有一定的操作优势、经济优势,通常取决于原材料的价格成本。
2.2.4固化剂处理
最常见的处理高速公路路基沉降问题的方式就是固化剂处理,此类方式主要是针对自然环境对路基造成影响采用的补救措施,通过在施工过程中,向路基内添加一定的固化机材料增加路基的强度性能,进而缓解、降低沉降问题产生的影响。常见的固化机种类可分为液态式、固态式两种,通常在公路路基表层、浅层添加使用液态固化剂,在深处处理沉降问题时可选用固态固化剂。选择固化剂时,需要根据公路的实际沉降问题及情况进行择优选择。
2.2.5灌浆处理
此方式主要应用于高速公路出现大面积、深度较大的路基沉降病害中,利用灌浆的方式进行修补,在一定压力下下个路基内孔内扩散水泥浆。通过固化原理,提升路面结实度,形成新结石体。提供路基的坚硬强度,降低或避免发生再次渗透问题。采用灌浆方式可缓解丘陵山地区域出现的路基沉降类问题。
2.2.6强夯法及粉喷桩处理
采用强夯法主要应在除粘土外的路基沉降工作中,可应用于多种高速公路的土性沉降,主要的操作方法为根据重锤的自重原理产生自由下落的冲击力,进而实现对路面的夯实,从而促进路基提升承载力。此时可采用粉喷桩的方式进行内路基沉降处理,采用制定的粉喷机进行固化喷射,搅拌深层地基处的软土,利用固化反应增加软土耐力,进而形成规模较大的、刚性程度较强的桩体,通过此方式提升地基的可承载能力。
2.3施工管理
在施工过程中,需要控制施工质量,对施工进行有序管理,进而降低路基发生沉降的可能。在设计、施工的过程中,需要按照严格的标准规划、操作施工,防止处理路基沉降。施工开始前,需要对路基高度、地基情况、地层结构、沉降控制因素等进行充分的考量与考虑,对相关施工工艺进行实验、保证施工工艺符合路基施工的要求。在此过程中,要做好系统的分析监测,评估路面铺设标准与路基沉降的一致性。在实际施工操作过程中,要对地面、铺设等进行反复地观察、与复测,合理设置定性标高并与测量设计图进行校准,保证中心桩、边桩处与设计时的位置相一致,观测断面纵向间距,对出现地质变化、过渡段等位置采用适当的加密措施,保证路基的稳定性。
可在一般土地路基处的观测位置,设置地面剖面沉降仪进行观测,将路基观测桩设置在路基面中心、两侧路肩处,主要以钢钎、混凝土桩作为观测桩。根据路基的土质、软土情况等合理确定地基的厚度、确定填土的适宜高度,并以此为依据设置边坡坡脚外边桩,从而开展水平位移观测。在此过程中需要根据,不同的工程地质地貌选择适宜的路基填高,如对深厚层松软土、第四系地层的地基进行合理计算,进而选择具有代表性的路基填高,并配合观测深层沉降、侧向变形。
进行路基施工时,需要测量达到标准要求后才能保证测量的精度,同时要根据具体情况中的不同要求保证测量频度。在施工过程中,需要及时整理分析沉降观测资料,以沉降情况和侧向变形速率为依据,进行路堤填筑。在完成路床施工的第一年内,及时观察路基沉降的情况,并汇聚观测结果,及时制成沉降双曲线,结合三点法,对路基最终沉降进行推算。
3结束语
随着新时期发展,为了保证公路建设质量,做好公路路基沉降病害及施工控制技术分析十分关键,通过进一步研究,希望能够帮助相关工作人员提高专业能力,进一步促使公路工程建设水平不断提高。
参考文献:
[1]杨春华,罗书俊.公路路基沉降病害及施工控制技术[J].交通世界,2018(34):92-93,99.