河南三门峡灵宝市公路管理局 河南三门峡 472500
摘要:主要探讨公路路基沉降施工控制技术,以此提高路基施工质量。首先分析公路路基出现沉降现象的主要原因,然后分析公路路基沉降的施工控制技术,主要有路堤施工技术、地基施工技术、沉降观测技术、控制地下水位、路基填筑技术等,全方位控制路基施工质量,解决其沉降问题,从而全面提高公路的服务水平和服务年限。
关键词:公路;路基沉降;施工控制技术
引言
公路是我国交通运输的主要设施,其施工质量影响服务水平和年限,因此,公路的施工技术和施工质量越来越受到人们的关注。目前,路基沉降是公路使用过程中比较常见的问题,需要应用有效措施对路基的沉降加以控制,提高路基施工质量,进而提高公路整体质量,改善服务水平。对此,本文重点分析公路路基沉降的施工控制技术。
一、路基沉降的原因
路基沉降的因素很多,主要从以下几点进行阐述。
(一)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。
(二)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。
(三)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。
(四)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、路基沉降的观测
(一)沉降观测断面和观测点的设置
沉降观测装置应埋设稳定,观测期间应对观测装置采取有效的保护措施。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆路基沉降观测断面及观测断面的观测点的布置应根据地形地质条件、地基处理方法、路堤高度、地形地势的起伏情况、堆载预压等具体情况,结合沉降预测方法和工期要求具体确定,同时还应根据施工核对的地质、地形等情况调整或增设。软土、松软土路堤地段观测断面包括剖面沉降管、沉降观测桩、沉降板和位移观测桩,沉降观测桩每断面设置3个,布置于双线路基中心及两侧各2m处,沉降板位于路堤中心,底板埋设于原始地面处,随填土增高而逐渐接高测杆及保护套管。位移观测边桩分别位于两侧坡角外2m、12m 处,并与沉降观测桩及沉降板位于同一断面上。预压地段,预压期因基床表层尚未施工,路基顶面沉降观测应在预压土方底部(基床底层顶面)布置沉降元件进行,即在基床底层顶面临时布置沉降板,位移观测以及基底沉降观测布置与无预压段完全一致,预压土方卸除时临时沉降板随之拆除,基床表层施工后,于路基面上设置正式沉降观测桩。
(二)观察方法与要求
观察包括安装或接杆时的观察以及定期沉降观测。当导杆和导管安装或接杆后对导杆顶要进行水准观察。在施工期间每填土约1米高或间隔10天观察一次,非施工期或完工后每间隔一月观察一次。每次设置及观察要有具体负责人员到现场安排进行;在沉降观测点附近设置便于长期观察的水准点,并严格控制其水准高程;有关观察的设备、仪器在每次观察时要进行校核检查,以确保每次检查数据的准确性;每个观测点的每次观察要统一由专人负责收集、整理,记录要准确、详细。
(三)观察数据分析和结论
路基沉降随着路基填筑高度的增加和时间的延长而增大,路基在填筑过程中,路基沉降速度较快,竣工后的路基沉降相对较缓慢。随着路基填筑结束,虽然地基所受填土产生的土压力趋于稳定,但由于多种因素(施工、行车、自然因素等)影响并通过实际观测资料证明,路基在竣工后还不能立刻稳定下来,需要经过约八个月至一年时间,才能使路基逐渐趋于稳定。但路基不会完全稳定下来,还会发生很缓慢的沉降。因此在施工之前做好沉降的观测准备,在施工过程及竣工后也应及时进行沉降的观测。
三、路基沉降的处理措施
(一)对原地面的地基处理
在施工填土之前,应对原地面进行清表,将路基范围内的积水排出,树根、杂草、淤泥等不良土体清除换填,厚度视具体情况而定,并按规定进行压实。
(二)分台阶填筑
填方段内应事先找平,当地面陡坡陡于1:5时,需修成台阶形式,每层台阶高度不宜大于1m,宽度不应小于2m,而且台阶顶面应做成向堤内倾斜4%的坡度,并分层夯实。
(三)路基填料的处理
路基填料为路基施工的主体,必须进行严格控制。不应使用淤泥,沼泽土,泥炭土,冻土,盐渍土,腐殖土,有机土及含生活垃圾的土作为路基填料。填土内不得含有草,树根等杂物,粒径超过100mm 的土块应打碎。填料的强度(CBR)值应符合设计要求。保证填料在施工时达到最佳含水量,可通过翻晒,洒水或者换土进行处理。
(四)填筑过程控制
在正式进行路基压实前,应作试验段,以便取得路基施工相关的技术参数。确定压实机械,压实方式,压实遍数及压实系数。分层碾压的厚度不宜超过 30cm,对分层碾压及时做相关试验,保证主控项目的合格,确保路基压实充分。不同性质的土不能混填,同一种土填筑厚度不能小于50cm(两层)。路基填筑须全幅填筑,一次到位。在分层填料时,可在每层中间加设土工格栅,土工织物,土工网等土工合成材料,为路堤加筋。
(五)冬,雨季施工
在雨期施工时应加强与气象台的联系,掌握天气预报。集中力量分段施工,建立完善的排水系统,发现积水及时疏通。留好横坡,做好截水沟,坚持当天挖完,填完,压完,不留后患。在冬季施工时应采用人工刨除表面冻土层,挖到设计标高立即碾压成型。如当日达不到设计标高,下班前将操作面刨松或覆盖,防止冻结,做好防冻措施。
四、结束语
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。
参考文献:
[1]张国帅.谈公路工程中路基沉降原因及对策[J].山西建筑,2016,42(18):132-133.
[2]王业涛.浅析公路工程中路基沉降原因及对策[J].江西建材,2016(01):158+160.
[3]谢龙,陈李,麻超,姚科,曹伟峥.公路工程软土路基沉降有限元分析[J].现代交通技术,2015,12(02):10-12+53.
论文作者:常龙1,刘洋2,左飞3
论文发表刊物:《防护工程》2018年第26期
论文发表时间:2018/12/14
标签:路基论文; 填料论文; 压实论文; 预压论文; 公路论文; 过程中论文; 断面论文; 《防护工程》2018年第26期论文;