王磊
摘要:隨著社會(huì)的發(fā)展,我國公路建設(shè)需求在不斷地增加,公路橋梁質(zhì)量、數(shù)量等的要求也在增加,其中高速公路病害也經(jīng)常出現(xiàn),路基沉降就是其中一種常見的問題,只有通過不斷提高施工技術(shù)水平,優(yōu)化施工方案,提高各級(jí)施工人員的質(zhì)量意識(shí),加強(qiáng)對(duì)路基施工全過程控制,才能從根本上提高路基的施工質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:高速公路;路基沉降;施工控制
1高速公路路基沉降產(chǎn)生的原因
1.1原地基處理不當(dāng)
在高速公路原地基施工中,通常只是對(duì)原地面用推土機(jī)或挖掘機(jī)進(jìn)行清表,沒有徹底對(duì)原地基的承載力和穩(wěn)定性進(jìn)行檢測(cè)便直接進(jìn)行路基填筑。一旦原地基部分處于軟土地基,在路基自重和外界荷載的作用下,軟土地基就會(huì)發(fā)生沉降變形,導(dǎo)致地基上的路基及路面隨之沉降,進(jìn)而產(chǎn)生開裂或坍塌破壞。由此可見,原地基的穩(wěn)定性是確保路基穩(wěn)定性的先決條件,只有將原地基加固穩(wěn)定才能保證路基沉降量在規(guī)范容許的范圍內(nèi)。
1.2路基填筑材料選擇不當(dāng)
高速公路路基填筑過程中,經(jīng)常由于填筑材料選擇不當(dāng)導(dǎo)致路基產(chǎn)生沉降。在施工中,部分施工單位為節(jié)約成本,提高施工進(jìn)度,會(huì)就地取材或者低價(jià)購買一些不符合要求的填料進(jìn)行路基填筑,尤其是摻入了一些淤泥土、垃圾土、草根土等不合格且難以壓實(shí)的路基填料。當(dāng)高速公路投入運(yùn)營后,在車輛荷載與自然環(huán)境的長時(shí)間作用下就會(huì)發(fā)生不均勻沉降。
1.3路基壓實(shí)度不足
高速公路路基沉降與路基填筑時(shí)的壓實(shí)度有著密切聯(lián)系,壓實(shí)度能否達(dá)到規(guī)范要求,主要取決于以下幾個(gè)因素:首先是每層路基填筑厚度是否超標(biāo),若填筑厚度超過規(guī)范要求值或超過試驗(yàn)段確定的厚度值,則很難將路基壓實(shí);其次是壓實(shí)遍數(shù)是否滿足規(guī)定的遍數(shù)要求,施工隊(duì)經(jīng)常由于趕工期、趕進(jìn)度、機(jī)械司機(jī)偷懶等因素導(dǎo)致路基壓實(shí)遍數(shù)不足,進(jìn)而使路基壓實(shí)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求;再次是在碾壓過程中,填料的含水量是否能夠達(dá)到最佳含水量,過高或者過低均會(huì)影響壓實(shí)質(zhì)量;最后是壓實(shí)機(jī)械的重量是否滿足要求,壓路機(jī)重量的選擇是根據(jù)試驗(yàn)段來確定的,若壓路機(jī)重量偏小容易出現(xiàn)壓不實(shí)的情況。總之,路基壓實(shí)度達(dá)不到要求,在后期各種荷載的作用下,路基就會(huì)產(chǎn)生不同程度的沉降。
二、高速公路路基沉降施工控制技術(shù)分析
2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化
第一、施工團(tuán)隊(duì)要確保道路橋梁沉降段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性,尤其要重視搭板長度和道路橋梁長度問題。設(shè)計(jì)施工方案時(shí)的參考依據(jù)包括道路橋梁橋頭路堤的負(fù)載量、整條道路的通車輛等。雖然我國到目前為止還沒有對(duì)道路橋梁沉降段的施工設(shè)計(jì)問題推出統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),但道路橋梁沉降段的搭板設(shè)計(jì)要以道路的實(shí)際情況為基準(zhǔn),滿足實(shí)際使用需求的最低標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計(jì)路基路面施工方案時(shí),土工格柵技術(shù)有著增強(qiáng)土層強(qiáng)度的優(yōu)勢(shì),可以增強(qiáng)整個(gè)工程的穩(wěn)定性。
第二、施工團(tuán)隊(duì)要充分重視道路橋梁工程建設(shè)的沉降段緩和設(shè)置。在進(jìn)行關(guān)于道路橋梁沉降段路基路面施工方案的設(shè)計(jì)時(shí),需要充分考慮道路橋梁路基的強(qiáng)度、瀝青混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及不同路段的使用強(qiáng)度等客觀條件,確定不同路段的沉降段強(qiáng)度。同時(shí),要做好不同沉降斷強(qiáng)度的漸變過渡工作。負(fù)責(zé)漸變過渡工作的路段長度不小于50m,相鄰兩個(gè)路段之間的沉降差異不超過5cm。
第三、根據(jù)實(shí)際情況,計(jì)劃出合適的道路橋梁沉降段的地基路基條件。當(dāng)?shù)缆坟?fù)荷量較大時(shí),可以采用土工合成材料建設(shè)鋼筋路堤,使整個(gè)道路的承載能力大大提高,以便達(dá)到有效地防止道路橋梁沉降段過度下沉的效果。根據(jù)國家規(guī)定的范圍,合格的道路橋梁沉降段標(biāo)準(zhǔn)要將路基沉降范圍控制在10cm之內(nèi)。因此,這個(gè)數(shù)據(jù)也應(yīng)該作為道路橋梁沉降段的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)之一。
第四、要采取相應(yīng)措施控制道路橋梁沉降段變形問題。技術(shù)人員可以將相關(guān)的參數(shù)輸入計(jì)算機(jī),通過電腦模擬的方式得出相關(guān)結(jié)果,將模擬結(jié)果與工程預(yù)期效果相比較。設(shè)計(jì)人員要保證工程沉降量控制在10cm之內(nèi),并且保障在竣工后的三個(gè)月內(nèi)沉降率不超過3cm。當(dāng)電腦的模擬結(jié)果與工程預(yù)期產(chǎn)生偏差時(shí),應(yīng)通過更改工程設(shè)計(jì)參數(shù)來調(diào)整工程效果,直至滿足工程應(yīng)用需求。
2.2道路橋梁橋臺(tái)軟基的施工
相較于其他技術(shù)手段而言,水泥粉噴樁地基法的工程造價(jià)更高,沉降量更大。南方高填方路段現(xiàn)在也常用一種氣泡混合輕質(zhì)土施工路基96區(qū),一種由水泥、水、發(fā)泡劑、摻和料(粉煤灰)參配形成,減少路基沉降。所以在選擇道路橋梁軟基施工方案時(shí),也要根據(jù)工程的實(shí)際要求和客觀環(huán)境狀況而定,盡量選擇綜合條件更適宜的施工方案。以消除地基的不均勻沉降現(xiàn)象為出發(fā)點(diǎn),以提高地基的負(fù)載力和穩(wěn)定性為目標(biāo),充分解決道路橋梁的沉降問題。
2.3做好道路橋梁路基路面的排水工作
在施工前,施工團(tuán)隊(duì)要充分考察施工地區(qū)的氣候條件。尤其是在氣候變化強(qiáng)烈、降雨量較大的地區(qū),防水排水工作自然是道路橋梁路基路面施工的重要環(huán)節(jié)。在施工過程中要設(shè)置一定基數(shù)的排水管道,合理規(guī)劃工程的排水線路和排水溝槽的位置,要充分保障道路橋梁沉降段排水功能的暢通,避免路基路面坍塌危險(xiǎn)性的增長,避免對(duì)路面瀝青結(jié)構(gòu)造成破壞。在設(shè)置道路橋梁工程的排水結(jié)構(gòu)時(shí),要充分結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡叵滤唤Y(jié)構(gòu)。必要的情況下,設(shè)計(jì)人員可以適當(dāng)?shù)靥Ц叩缆窐蛄郝坊访娴母叨?,解決由于雨水聚積帶來的浸泡侵蝕威脅。
2.4道路橋梁沉降段回填作業(yè)填料的選取
首先,施工人員要意識(shí)到受沉降段地質(zhì)要求與其他工程路段的地質(zhì)要求存在很大差異,所以應(yīng)在受沉降段的填料中增加加固材料的比例。其次,企業(yè)應(yīng)多選取幾種填料類型,借助土工試驗(yàn)的方式,最終確定性能最好的填料。工程的土工試驗(yàn)結(jié)果,應(yīng)當(dāng)以滲水性能、干容重等條件作為判斷依據(jù)。最后,道路橋梁沉降段的回填應(yīng)與搭板設(shè)置、科學(xué)設(shè)計(jì)沉降段結(jié)構(gòu)形式等環(huán)節(jié)配合,共同促就優(yōu)質(zhì)的道路橋梁工程。
2.5松軟地基處理技術(shù)
在對(duì)地基進(jìn)行松軟處理之前,操作人員通常會(huì)在建設(shè)區(qū)域內(nèi)選擇幾個(gè)具有代表性的地點(diǎn)作為試驗(yàn)區(qū)域。根據(jù)試驗(yàn)區(qū)內(nèi)獲得的參數(shù),詳細(xì)分析地基的各項(xiàng)情況,并制定相應(yīng)的處理效果。將此時(shí)得到的處理方案與工程策劃時(shí)期預(yù)設(shè)的處理方案相對(duì)比,并修改參數(shù),用來指導(dǎo)地基建設(shè)的施工過程。操作人員需要在試驗(yàn)區(qū)內(nèi)布置觀測(cè)點(diǎn),尤其是在地質(zhì)條件較為復(fù)雜、土層條件并不優(yōu)良的情況下,操作人員必須在區(qū)域內(nèi)埋設(shè)足夠的觀測(cè)設(shè)備,用以得到全面而客觀的數(shù)據(jù)。松軟路堤填筑需按照頻次進(jìn)行觀測(cè),操作人員要將觀測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)記錄上傳數(shù)據(jù)庫。當(dāng)路堤填筑高度低于填筑極限高度時(shí),操作人員只需按照常規(guī)的填土速率進(jìn)行施工即可。當(dāng)路堤填筑高度無限接近于極限填筑高度時(shí),操作人員需要依次降低填土速率。在填筑過程中需實(shí)時(shí)觀測(cè)坡腳的水平位移狀況和中心地面的沉降狀況,當(dāng)坡角和中心地面的位移與沉降狀況趨于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),才可繼續(xù)開展填筑工作。當(dāng)坡腳的水平位移狀況和中心地面的沉降狀況并不穩(wěn)定時(shí),操作人員需要對(duì)坡腳和中心地面的運(yùn)行狀況進(jìn)行分析,并根據(jù)觀測(cè)資料繪制相關(guān)的關(guān)系曲線,結(jié)合實(shí)際狀況指導(dǎo)下一步的路基填筑施工發(fā)展態(tài)勢(shì)。在完成松軟地基處理工作后,操作人員需要通過觀測(cè)綜合分析路基的沉降狀態(tài),以此來判斷是否需要增加加固環(huán)節(jié)。
三、結(jié)語
綜上所述,高速公路作為基礎(chǔ)設(shè)施,對(duì)于其施工中的技術(shù)問題要高度重視。對(duì)于道路橋梁沉降段路基路面施工技術(shù)的選擇要結(jié)合具體工程的實(shí)際施工要求和施工的環(huán)境而定。在道路橋梁沉降段經(jīng)常會(huì)發(fā)生一些不穩(wěn)定地跳車現(xiàn)象和不均勻沉降的現(xiàn)象,這些情況會(huì)對(duì)道路橋梁的結(jié)構(gòu)造成破壞,甚至?xí)苯油{到行人的生命安全與車輛的出行安全。參考文獻(xiàn):
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