魏 然
(北京市政路橋管理養(yǎng)護(hù)集團(tuán)有限公司第四公路工程處,北京 101500)
路基加固處理技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用一直受到學(xué)術(shù)界和工程實(shí)踐界的廣泛關(guān)注。交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院有關(guān)專家指出,路基是道路結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),承受著車輛荷載與外界環(huán)境的影響,其穩(wěn)定性和承載力是確保道路安全和正常運(yùn)行的基本要求。路基加固處理技術(shù)的合理應(yīng)用可有效提高路基的穩(wěn)定性和承載力、減少沉降和破壞程度,從而延長路橋的使用壽命?;趯κ姓窐蚬こ痰膶?shí)際需求和技術(shù)創(chuàng)新,學(xué)術(shù)界和工程實(shí)踐界進(jìn)行了大量的研究和實(shí)踐探索,結(jié)果表明,采用合適的材料、科學(xué)的施工工藝和嚴(yán)格的質(zhì)量控制可以顯著提高路基的穩(wěn)定性和承載力。
隨著城市發(fā)展和人口增長,城市道路的交通壓力也在逐漸增加。交通流量的增加會給路基帶來更大的負(fù)荷,并且頻繁的車輛行駛會導(dǎo)致路基變形和沉降。如果不采取加固處理措施,路基可能會因無法承載足夠的負(fù)荷而遭到破壞,從而影響道路的正常通行和交通安全。因此,市政路橋工程中的路基加固處理是非常必要的。
路基是道路工程的基礎(chǔ),其穩(wěn)定性和強(qiáng)度直接影響道路的安全性。如果路基不穩(wěn)定或承載能力不足,可能會導(dǎo)致路面塌陷、坑洼等問題,甚至引發(fā)交通事故。通過路基加固處理,可以有效提高路基的承載能力和穩(wěn)定性,保障道路交通安全。
路基是道路的支撐和基礎(chǔ),承擔(dān)著交通荷載的作用。長期以來,交通荷載的頻繁作用會導(dǎo)致路基變形和沉降,進(jìn)而影響道路使用壽命。通過路基加固處理,可以增加路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,減少路基變形和沉降的程度,進(jìn)一步延長道路的使用壽命。
(1)土工合成材料:如土工格柵、土工布等,其優(yōu)點(diǎn)是施工簡便、成本較低、對土壤質(zhì)量要求較低,適用于一般土質(zhì)條件下的邊坡加固;其缺點(diǎn)是耐久性較差,需要進(jìn)行定期維護(hù)和更換。
(2)鋼板樁墻:采用鋼板樁作為加固墻體,具有較高的承載能力和穩(wěn)定性,適用于土質(zhì)較松弛、邊坡較陡峭的路塹、邊坡加固(見圖1),相對而言,施工較復(fù)雜、成本較高。
圖1 鋼板樁施工現(xiàn)場
(3)鋼筋混凝土加固:適用于需要提高路基、橋梁基礎(chǔ)的承載能力和穩(wěn)定性的情況,可采用鋼筋混凝土樁、鋼筋混凝土板樁等形式,具有較好的耐久性和承載能力。因此,在選用不同加工技術(shù)時,需要綜合考慮工程的實(shí)際情況,包括土質(zhì)條件、工程要求、施工要求、經(jīng)濟(jì)性等因素。對于較簡單的邊坡加固,土工合成材料是較好的選擇;對于邊坡陡峭、土質(zhì)松軟的路塹加固,鋼板樁墻更加適合;對于需要較強(qiáng)承載能力的路基或橋梁基礎(chǔ)加固,鋼筋混凝土加固可能是更好的選擇。
(1)承載能力計算:根據(jù)土質(zhì)條件、地下水位等參數(shù)進(jìn)行路基的承載能力計算,可以通過地質(zhì)勘測、試驗、計算方法等得出路基的承載力。
(2)變形分析:根據(jù)土壤的力學(xué)性質(zhì)、邊坡的高度、土體的自重、引起變形的力等進(jìn)行路基變形分析,并進(jìn)行合理的變形控制和預(yù)測。
(3)結(jié)構(gòu)設(shè)計:根據(jù)工程要求和土體力學(xué)性質(zhì)制定合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。例如,在鋼板樁墻的設(shè)計中考慮樁長、樁徑、樁間距、樁壁厚度等參數(shù)的選擇。在路基加固設(shè)計過程中,需要考慮土壤的力學(xué)性質(zhì)、地下水位、荷載特點(diǎn)等參數(shù),同時,結(jié)合工程要求和可行性,以便進(jìn)一步確保設(shè)計的合理性和安全性。需要注意的是,在設(shè)計時可參考相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)指南。
(1)勘測和設(shè)計:施工前進(jìn)行詳細(xì)的勘測和土質(zhì)分析,了解路基的土質(zhì)特性、地下水位等參數(shù),根據(jù)勘測結(jié)果制定合理的加固處理方案,并注意設(shè)計施工工藝和施工流程。
(2)材料準(zhǔn)備:根據(jù)施工方案確定所需材料,并進(jìn)行供應(yīng)、搬運(yùn)和存儲準(zhǔn)備工作。確保材料的質(zhì)量和數(shù)量滿足施工需求。
(3)施工人員培訓(xùn):對施工人員進(jìn)行培訓(xùn),確保他們對施工方案、施工工藝和安全措施的理解與掌握,以便提高施工質(zhì)量和安全性。
(1)實(shí)施監(jiān)測:在施工過程中,通過安裝傳感器和監(jiān)測設(shè)備對加固結(jié)構(gòu)的變形、承載力等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測,監(jiān)測結(jié)果可以便于相關(guān)工作人員及時發(fā)現(xiàn)問題和調(diào)整施工措施(見表1)。
表1 監(jiān)測內(nèi)容
(2)質(zhì)量控制:在施工過程中嚴(yán)格控制施工質(zhì)量,包括對材料的檢查和驗收、對施工步驟和要求的監(jiān)督、對施工工藝的控制等,以便更好地保證施工質(zhì)量符合相關(guān)設(shè)計要求。
(3)施工調(diào)整:根據(jù)監(jiān)測結(jié)果及時對施工進(jìn)行調(diào)整。例如,當(dāng)監(jiān)測結(jié)果顯示承載能力不足時,就需要合理采取加固措施;當(dāng)變形超過設(shè)計限值時,就需要重新評估施工方案。
(1)施工驗收:在施工完成后進(jìn)行驗收和檢查,通過檢查結(jié)構(gòu)的完整性、質(zhì)量、施工的符合性等進(jìn)一步確保加固結(jié)構(gòu)滿足相關(guān)設(shè)計要求。
(2)質(zhì)量保障:在施工完成后要進(jìn)行定期的巡查與維護(hù),同時,進(jìn)行長期監(jiān)測,以便及時發(fā)現(xiàn)問題并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行修復(fù)和保養(yǎng),以確保加固結(jié)構(gòu)的安全性和可持續(xù)性。
(1)案例:某市一條城市主干道的路基加固。
(2)背景:該城市主干道是重要的交通干線,由于長期使用和車流量大,路基出現(xiàn)了沉降和變形問題,導(dǎo)致道路不平整,進(jìn)而影響了交通安全和暢通。
(3)存在的問題:路基的沉降和變形導(dǎo)致了道路不平整,給車輛和行人帶來了不便和安全隱患,需要進(jìn)行路基加固處理。
(4)解決方案:工程師們在對該路段進(jìn)行細(xì)致調(diào)研和分析后,決定采用地基加固技術(shù)進(jìn)行路基處理。
(5)具體實(shí)施步驟:
①在路基加固處理之前,需要對路基下方的地質(zhì)條件進(jìn)行詳細(xì)勘察,通過鉆孔和取樣檢測等方法獲得土層的含水量、穩(wěn)定性、承載能力等參數(shù),為設(shè)計方案提供準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
②根據(jù)地質(zhì)勘察結(jié)果并結(jié)合路況和交通要求,制定路基加固的具體設(shè)計方案。設(shè)計方案要考慮土層的特性,選擇合適的加固方法和材料,同時,需要滿足道路的承載要求。此外,在加固處理之前,通常需要對原路基進(jìn)行一些處理,以提供更好的基礎(chǔ)條件用于加固。處理方法包括填充砂石等填料,通過機(jī)械碾壓進(jìn)行壓實(shí)等提高路基的穩(wěn)定性和承載能力。
③根據(jù)設(shè)計方案選擇適當(dāng)?shù)募庸谭椒▽β坊M(jìn)行處理,常見的加固方法包括土工格室加固、加筋土墻加固、灌漿加固等。土工格室加固可以提高土壤的排水性和穩(wěn)定性,加筋土墻加固可以提高土體的抗剪強(qiáng)度,灌漿加固可以填充土層中的空隙并提高土壤的穩(wěn)定性。
④加固完成后,需要進(jìn)行后期的質(zhì)量檢測和監(jiān)測。通過檢測路基的沉降、變形等參數(shù)判斷是否達(dá)到預(yù)期的加固效果,如有需要,進(jìn)行必要的維護(hù)和修補(bǔ)工作,以保持路基的穩(wěn)定性。
通過采用上述路基加固處理技術(shù),該市主干道的路基得到了有效加固。經(jīng)過一段時間的使用和監(jiān)測,道路表面的不平整問題得到了改善,車輛和行人的安全得到了保障。該加固工程的成功實(shí)踐為該市治理道路沉降和變形問題提供了可行的技術(shù)方案,并為其他類似問題的處理提供了借鑒。路基加固技術(shù)的應(yīng)用不斷積累經(jīng)驗,為城市基礎(chǔ)設(shè)施的維護(hù)和改善作出了積極貢獻(xiàn)。
綜上所述,在市政路橋工程中,路基加固處理技術(shù)的應(yīng)用至關(guān)重要。常見的加固處理技術(shù)包括邊坡加固、車站基礎(chǔ)處理和橋梁墩基處理。在實(shí)施加固處理時,需要考慮土質(zhì)條件、工程要求、經(jīng)濟(jì)性等因素,同時,相關(guān)工作也面臨著一些挑戰(zhàn),如土層不均勻性和周邊環(huán)境限制。因此,為了確保加固結(jié)構(gòu)的可靠性和安全性,進(jìn)行加固效果評估和長期監(jiān)測是十分必要的??傊?,合理選用和設(shè)計加固處理技術(shù),進(jìn)行有效的施工管理與質(zhì)量控制,以及持續(xù)加固效果評估和長期監(jiān)測是保證加固結(jié)果質(zhì)量和安全性的關(guān)鍵。