路基不均匀沉降产生原因及防治措施

路基不均匀沉降产生原因及防治措施

云南宏岭路桥建设有限公司云南省昆明市650000

摘要:道路的破坏可以分为路面破坏和路基破坏,路基的破坏大多数是由于路基的不均匀沉降造成的,因此研究路基的不均匀沉降产生的原因和防治措施,对于保障道路的安全舒适是非常有必要的。本文从路基地质条件、路基填料、施工质量控制、施工周期等方面分析了路基产生不均匀沉降的原因,并结合规范《公里路基施工技术规范》JTGF10-2006针对不同原因造成的路基不均匀沉降给出了合理化建议和防治措施,确保道路的使用寿命更长,道路的舒适性、安全性更好。

关键词:路基不均匀沉降;产生原因;防止措施

建筑的基础是地基,地基不稳或者沉降不均匀,建筑就会倾斜,甚至会倾覆。那么路基就是道路的基础,路基不稳同样对道路产生诸多危害,路基的不均匀沉降会导致路面出现波浪、错台、沟壑、车辙桥头跳车等现象,这些破坏都会影响车辆的通行,影响交通的流畅,增加车辆的油耗和磨损,间接导致了运输成本的增加,甚至会影响行车安全。本文通过研究不同原因造成的路基不均匀沉降,造成对道路的不同破坏,针对具体原因给出具体的防治措施,希望能够减少路基不均匀沉降以及其对道路行车安全产生的影响。

1路基不均匀沉降危害

路基的不均匀沉降是由路堤填充材料反生变形引起的,路堤通常使用比较松散的颗粒状填充,材料在自重或者是浸水后就会产生不同程度的变形,这种变形可能是纵向的也可能是横向的,这种变形累积起来就导致了整个路基的不均匀沉降。路基的不均匀沉降会对路面造成很大的危害,最常见的就是裂缝,路基在发生不能均匀沉降后路面就会被拉伸、被压缩,拉伸强度超过路面的抗拉极限路面就会产生裂缝,裂缝的走向和发展会随着路基的不均匀沉降而不断发展,路基的变形越大,路面的破坏程度也就越大。当前的公路路面大多是沥青路面,沥青属于柔性材料尤其是夏季气温较高时期,路基稍有变形,路面就会出现裂缝、车辙或鼓包。还有一部分混凝土路面,路面刚度大,路基沉降后路面不会马上出现裂缝,但是随着沉降的发展路面下会形成空洞,在长期的车辆碾压后就会出现裂缝和断裂。

2路基不均匀沉降的形成原因

2.1工程地质不良,地形复杂多变

道路可能会经过各种各样的地质条件,尤其是我国幅员辽阔,既有热带亚热带地区,悠悠零下几十度的寒冷地区。我国的道路,尤其是高速公路里程长路线可能会经过各种各样的地质段。有些地段的地面结构比较脆弱,比如一些河道、湿地、沼泽地段,这些地段土质松软,不宜夯实,一般都需要换土填实,如果换土量不够或者夯实不密实,在使用过程中路基由于受到挤压容易产生压缩变形和移位。还有就是山区路段,受到地形的限制,运输车辆和机械难以展开作业,只能就地取土。这就导致土中的片石含量较大,碾压机械只能在大面工作,碾压不到的位置则只能人工夯实,人工作业的效果难以达到设计要求。

2.2路基填料控制不当

路基填料是影响路基稳定性的一个重要因素,道路施工过程会根据道路的地理位置选取填充料,其主要来源就是挖方和借方,挖方的主要来源是路堑挖方和隧道挖方,当挖方土不能满足工程量是就需要借方,借方主要来源于道路沿线土质比较好的地方。不同来源的填土其物理性质也不同,施工过程中常常由于施工组织不到位或者是过度追求工期,在同一路段使用不同来源的填料来填筑路基,不同填料的物力性质的不同给日后地基的不均匀沉降造成了隐患。

2.3施工工期短,工期不合理

任何一项工程都必须遵循相应的施工程序和顺序来完成,但是现在有些项目的建设盲目求快,尤其是道路工程,路基填方完成后需要经过夯实和工后沉降期,在这期间路基会因填土的不同产生不同的自由沉降,采用土或者夹石土填筑的,自由沉降量较小,当填土高度较高时,虽然经过多层的夯实,在自重的作用下还是会产生沉降。盲目追求工期也会造成路基的不均匀沉降。

2.4压实原因

压实施工机械的使用和施工速度也会影响路基的沉降。施工过程中难免会采用不同型号的机械进行施工,然而不同型号的施工机械其功率也不相同,如果不能保证在碾压过程中每一台机械都碾压过所有路面,那么在后期使用过程中受到车辆荷载的作用就会产生不均匀沉降。回填土的高度较高时,一定要一层一层填筑,而且每一层填筑的厚度不能超过要求,不能为了盲目追求工期增加高度,否则就会造成夯实不密实,后期使用时产生不均匀沉降。

2.5排水系统不够完善

道路辅助设施也是影响路基不均匀沉降的重要因素,其中最重要的就是排水设施,路基基本全部由土方填筑,道路的排水系统不通畅就会导致雨后路基长期浸泡在雨水中,路基的含水量就会增加,在车辆荷载的作用下极易产生变形。路面的密闭性很好,路基中一旦进水很难通过路面扩散到空气中,水分会在路基中越积越多,路基强度就会越来越低。如果排水系统不完善,排水沟的深度或数量不能满足较大雨量时的排水要求,就会造成雨水无规则流动,冲刷路基,久而久之路基容易出现开裂或者是坍塌。

2.6施工工艺原因

施工工艺不完善,没有考虑夏季高温或者雨水较多的影响。高温天气会影响填土的含水率,含水率低的填土不易夯实,影响路基质量,施工时应进行洒水补充水分。雨水过多会使得填土的含水率增高,需要进行翻晒工作。但在实际的施工过程中洒水和翻晒的工程量很大,很难保证洒水和翻晒的质量,这些因素也可能会造成路基的不均匀沉降。

3路基不均匀沉降的防治措施

3.1完善路基设计

一个完善的设计方案是一条高质量道路的首要条件。设计时一定要经过仔细地实地勘察,尤其是地质比较特殊的地段,必要时进行试验模拟。地下水水位较高的位置一定要保证路基的填筑高度,防止地下水渗透到路集中,同时要设置碎石垫层。设计时设置渗沟或者渗井,将过高的地下水及时排除。

3.2天然路基处理

路基施工过程中,对于天然路基既要利用好又要处理好。利用好天然路基会减少许多工程量节省成本,但也要主要到天然路基中会有许多杂质,比如一些杂草树木,可能还有一些杂物,在进行上层路基的铺设时一定要将自然路基处理干净,防止后期的不均匀沉降。对地面横坡陡于1:5路段应进行挖台阶处理,台阶宽度≥1m,并且向内倾斜3%。

3.3完善施工管理

制定科学详细的施工组织设计。严格规定施工过程中各项程序及顺序,既要保证工期又不能盲目追求工期,路基填筑过程中一定要保证夯实遍数和路基填筑的工后沉降期。在使用不同型号的机械时,合理安排作业时间保证所有机械碾压所有路面。实时观测回填土的含水率,含水率不达标及时进行补水或者翻晒。

3.4土工格栅加筋

采用先进的路基处理技术。土工格栅对于保证路基的稳定性有很好地作用,尤其是经常有重载车辆通过的路面。土工格栅具有较大的刚度,还可以根据路面承载情况改变材料的用量,土工格栅可以分散路面传递的荷载,使路基各处均匀受力,减少路基的开裂,防止不均匀沉降的产生。

3.5完善排水系统

完善路基的排水系统。考察当地的水文地质条件以及历史降水量,合理设置排水管的直径,排水沟的深度、宽度和数量。对于有可能影响路基的地下水要及时做好拦截和引流,保证排水体系的完整性。

3.6石灰或水泥处理

为保证填土的密实度可以在土方中掺入石灰或者水泥,石灰或水泥与土中水发生一系列的化学反应产生的化学物质可以很好的填充回填土中的空隙,而且还能够增强回填土的粘结性,增强其刚度,在承受荷载的过程中具有足够的稳定性。

4结论

综上所述,路基作为道路的基础其作用不亚于建筑的地基,一座百年的建筑需要有一个坚实的地基,一条造福百姓的道路同样也需要一个坚实的路基。路基的不均匀沉降会严重影响道路的舒适性和安全性。所以要从设计入手将影响路基不均匀沉降的各项因素考虑到设计范围内;严格路基填土的选材,一定要选择个想参数都达标的回填土,同时可以掺入石灰或水泥增强填土的稳定性;尽量选择同一型号的施工机械进行施工,保证每个位置的夯实程度一致;合理利用土工格栅,保证道路在重载车辆行驶时不发生破坏;完善道路的排水系统,包括雨水排水系统和地下水排水系统,最大限度的减少水分对路基的影响。确保路基工程有足够的稳定性和耐久性,能承受车辆的反复荷载作用和抵御各种自然因素,为社会提供良好的道路服务。

参考文献

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