摘要:在高速公路实际的建设过程中,路基沉降问题不仅可以影响工程的整体进度,还可以影响工程的整体水平,很大程度上制约了我国交通行业的发展和进步。因此,为了可以有效解决这一问题,在今后的高速公路施工工作开展过程中,应该明确路基沉降的原因,然后结合具体现状,科学应用施工控制技术,有针对性的制定解决对策,保证高速公路路基工程开展可以流畅和顺利。
关键词:公路路基;沉降;施工技术
1 引言
若公路路基出现大面积沉降,会严重影响公路的正常运行,延长公路的施工周期,降低人们的出行质量。由于我国交通行业的快速发展,公路施工对路基的稳定性要求不断提升,路基沉降问题已经成为影响公路施工质量的重要因素,因此,做好公路路基沉降处理工作特别重要。鉴于此,本文重点研究公路路基沉降原因与施工控制技术。
2 公路路基沉降机理研究
通过对我国公路路基沉降病害的机理展开研究可知,通常情况下,公路路基沉降分为三个阶段:发生、发展及稳定。公路路基沉降发生阶段的沉降机理大都是由于在公路路基建设过程中,土层初期建设并没有将土地进行完全压实处理,因此造成土地结构较为松散,存在弹性以及一定的不稳定性。一些公路工程建设过程中受到环境因素的影响,公路路基建设土层中土粒含水率高或者土粒存在较大的空隙,如遇阴雨天气,土壤中会大量蓄积雨水,这些雨水如果无法及时排除,就会造成公路路基结构土壤水分过大,致使结构松散、不稳定。若此时进行公路路基结构压实施工操作,则会造成土质压缩过薄的现象,甚至还有可能发生形变,受荷载压力影响,公路路基较容易出现沉降病害问题。公路路基沉降的发展阶段是指当公路投入使用时,公路路面受到各种机动车的承载负荷压力影响,公路工程投入长时间的使用,负荷压力也会随着时间而加重,这会将路基土层中存留的水分全部挤压出去,进而对公路路基的整体结构造成不利影响,甚至会进一步地引发公路路基的形变。公路路基沉降稳定阶段机理是在公路投入使用后期,由于路基常年承受荷载压力,最终公路所能够承受的荷载压力已经达到最大限度,此时,公路路基土层土粒中的孔隙逐渐减少,形成稳定状态下的公路路基沉降灾害。而公路路基沉降稳定阶段的沉降问题通常无法有效规避。
3 公路路基施工及路基稳定性影响因素
路基在公路施工中是关键的一部分,在依据天然地面的基础上,对路线和方位进行设计,使岩土结构物得到有效开挖和填筑,由于路基是路面的基础,因此必须具有良好的承载能力和稳定性,能够承载车辆的碾压。路基与路面具有相辅相成的关系,必须在控制路面的前提下,确保路基的质量,提高公路的整体质量。在路基施工的过程中,工程量和成本较大,因此必须有强大的资金支持,其中,路基的造价成本应保持在公路工程总成本的20%~50%。为保证路基的质量,必须控制路基沉降现象的发生,将其概率控制在最小范围内,这就需要对路基稳定性的因素进行详细分析。大致来说,分为两个方面,第一是自然因素,第二是人为因素。自然因素主要指的是地形、地质、水文等,在平原地区,由于地势较高,地下水水位一般比较高,在路基设计的过程中,必须将这些因素相结合,选择针对性的材料,使路基的稳定性得到最大程度的保障,避免路基现象的发生。当地形地势较为陡峭的情况下,必须结合实际情况,人为的采取相应的防护措施,保证路基施工的各个步骤能够顺利进行,在增强路基强度的基础上,提高路基的施工质量。
4 公路路基沉降施工技术应用要点
4.1 加强公路路基沉降观测
在观测公路路基沉降量时,观测人员可以采用地表型沉降计进行观测,并做好相应的沉降控制工作。结合测定的各项数据,确定公路路基的填土速率,并加强公路路基沉降预测,明确路基预压卸载时间与路面施工周期。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在观测公路地表水平位移量时,观测人员可以在指定位置埋设好地表水平位移桩进行测量,保证公路路堤更为安全。在观测公路路基地下土体分层水平位移量时,可以采用地下水位移计进行测量,结合分层位移量数据,判断出土体剪切破坏位置。另外,在公路地基施工过程之中,所使用的各项机械设备、施工材料与施工工艺,均与处理工艺存在很大关联。在公路地基施工中,施工人员采用灌浆沉降处理法比较多,针对地质条件特别差的路段,为了保证土质得到更好改良,可以采用排水固结法进行土质改良,通过妥善应用排水固结法,能够将劣质土层中的水分全部排出,提升土体密度,保证土质硬度得到全面提高,有效减少公路路基沉降现象的发生。
4.2 路堤施工技术
控制路基的沉降,首先需要控制路堤,其中,使用最广泛的是轻质路堤技术与加筋路堤技术。在实际操作中,选择轻质路堤技术的时候,需要首先进行填土,通常使用的是EPS超轻质材料、粉炭灰等轻质特点的材料,与土体相比,这种材料的重量较轻,能够使路基承受的压力大大降低,在一定程度上防止路基沉降现象的发生。选择加筋路堤技术时,需要将水平向筋体装置在地基的土体中,土体与筋体在外力作用下发生摩擦现象,此时,筋体承受了大部分的拉力,土体承受的是剪应力与压力,在相互配合的过程中,使地基的稳定性和坚固性得到有效提高,控制地基沉降发生的概率。
4.3 地基施工技术
在地基施工中,需要用到相应的材料、设备和工艺,这些因素都会在一定程度上影响地基的施工质量。在现场施工中,为防止沉降现象的发生,需要采用灌装沉降处理法,在保证施工顺利进行的基础上,增强施工的安全性,节约施工的成本。如果公路的地质条件较差,必须对施工路段的土质进行改良,并且配套使用排水固结法,排出劣质土体中含有的水分,使土体的密度得到有效提高,最终增强土体的强度和稳定度。对于另一部分公路而言,属于复合型地基,在施工中需要使用碎石桩复合地基、水泥土桩复合地基和加筋土复合地基等,增强地基承受荷载的能力,提高施工的效果。
4.4 施工注意事项
在公路沉降施工过程中,应注意保证桩孔的定位,在桩头施工过程中,应严控施工桩头质量。在距离地面以下至少1m的范围内工作。施工作业人员应明确加固粉料的桩底的作用需求,钻头没有达到要求深度时不能马上撤出,确保粉料能够更多地留在桩底。注意对气压的管理和控制,避免出现气压过大造成的管路堵塞问题。若出现了堵塞问题,首先应进行停工查明,停止空压机作业,并找出堵塞原因,对其进行疏通工作,保障喷气喷粉工作顺利高效地进行。
5 结束语
综上所述,公路路基沉降危害出现的原因包括人工因素以及环境因素。为将公路路基沉降危害出现的概率降到最低,应对施工路段的环境进行详细勘察,并研究具有针对性的施工作业方法,采取科学合理的施工管理手段进行工程管理,作为施工控制技术应用人员也应不断完善自身的专业技能,在实际施工过程中采用综合控制技术,有效保障公路路基结构的稳定性,有效解决公路路基的沉降病害。
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论文作者:周克宏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/19
标签:路基论文; 公路论文; 地基论文; 路堤论文; 过程中论文; 因素论文; 土层论文; 《基层建设》2019年第19期论文;