王仕朝
(寧德沈海復(fù)線雙福高速公路有限責(zé)任公司,福建 寧德 352100)
隨著城市化進(jìn)程的加快和交通運(yùn)輸需求的增加,公路建設(shè)工程的規(guī)模和數(shù)量不斷增加,而在公路建設(shè)過程中,沉降段路基路面的施工技術(shù)一直是關(guān)注的焦點(diǎn)。一旦路基條件較差導(dǎo)致路面出現(xiàn)下沉現(xiàn)象,這種情況會(huì)給公路使用者帶來安全隱患,也會(huì)影響交通運(yùn)輸?shù)捻槙尺M(jìn)行,因此對(duì)沉降段路基路面施工技術(shù)的研究具有重要意義。基于此,本文旨在分析沉降段路基路面出現(xiàn)沉降的危害,進(jìn)一步明確路基路面出現(xiàn)沉降的原因,針對(duì)問題提出有效解決措施。
橋頭跳車是指車輛在駛過公路沉降段時(shí),由于路面高度突然降低,造成車輛前輪與橋頭之間的不平衡,導(dǎo)致車輛產(chǎn)生劇烈的晃動(dòng),甚至出現(xiàn)失控現(xiàn)象(見圖1)。同時(shí),橋頭跳車還會(huì)給公路的使用壽命產(chǎn)生負(fù)面影響,加劇公路的破損程度,進(jìn)而會(huì)增加維修和維護(hù)的成本。
圖1 易導(dǎo)致橋頭跳車的路面情況
若沉降段路基路面質(zhì)量存在問題,再加上長期受到車輛荷載、降水等自然環(huán)境影響,會(huì)增加其發(fā)生質(zhì)量問題的概率。
同時(shí),沉降段的路基和路面失去原有穩(wěn)定性,容易造成路面龜裂、地面塌陷等問題,給維修人員帶來困擾。要想解決這些問題,施工單位需要投入大量的資金進(jìn)行公路養(yǎng)護(hù),從而增加養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用。而如果沉降現(xiàn)象得不到及時(shí)處理,將會(huì)給周邊環(huán)境造成嚴(yán)重破壞,無形中增加修復(fù)的難度系數(shù)[1-2]。
公路沉降段的路基路面出現(xiàn)沉降問題,主要是由于路基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)引起的。
首先,路基設(shè)計(jì)不合理。在進(jìn)行路基設(shè)計(jì)時(shí),需要考慮到地質(zhì)、土壤、環(huán)境等因素,才能確保路基的穩(wěn)定性和承載能力。但從目前部分路基設(shè)計(jì)情況來看,其存在缺乏科學(xué)依據(jù)的問題,導(dǎo)致路基無法承受交通荷載的壓力,從而引發(fā)路基沉降問題。其次,路面材料選擇不嚴(yán)格。路面材料選擇應(yīng)根據(jù)路段的交通流量、車輛類型、氣候條件等因素來確定,從而確保路面的耐久性。而施工人員在選擇材料過程中,很可能選擇不適合該路段的材料,如使用質(zhì)量不合格的瀝青混凝土、混凝土等材料,將導(dǎo)致路面材料失去穩(wěn)定性,從而引發(fā)路基沉降問題。最后,施工方法不符合要求。施工過程中,如果沒有嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工,如未正確控制土方開挖和填筑、未進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐寥兰庸?、壓?shí)等措施,都可能導(dǎo)致路基的不穩(wěn)定,從而引發(fā)路基沉降問題[3-4]。
壓實(shí)度是指土壤或路基材料在施工過程中經(jīng)過合理的壓實(shí)措施后達(dá)到的密實(shí)程度。如果壓實(shí)度不足會(huì)導(dǎo)致路基土體松軟,無法承受交通載荷的作用,從而引發(fā)沉降。目前,導(dǎo)致壓實(shí)度不足的原因有多種,如施工過程中未嚴(yán)格按照規(guī)范和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)、使用的壓實(shí)設(shè)備不符合要求、路基土種類和含水量等均會(huì)影響壓實(shí)度的達(dá)標(biāo)程度。除了壓實(shí)度不足,壓實(shí)度不均勻也是公路沉降段出現(xiàn)的常見問題。當(dāng)路基土的壓實(shí)度在不同位置存在較大差異時(shí),會(huì)導(dǎo)致路基土的承載能力不均勻,從而造成局部區(qū)域的沉降。另外,良好的壓實(shí)度需要經(jīng)過嚴(yán)格的監(jiān)測(cè)和評(píng)估。然而,個(gè)別施工單位未能及時(shí)進(jìn)行壓實(shí)度的監(jiān)測(cè),從而無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,并采取措施加以修復(fù)。這樣一來,壓實(shí)度問題逐漸積累,從而產(chǎn)生公路沉降段[5-7]。
部分施工單位在進(jìn)行路基處理時(shí),未按照科學(xué)合理的方式進(jìn)行,對(duì)路基處理中的質(zhì)量控制重視程度有待提高,在公路施工前并未詳細(xì)調(diào)查施工現(xiàn)場(chǎng),不了解施工現(xiàn)場(chǎng)軟土層位置、軟土深度等數(shù)據(jù),導(dǎo)致地基強(qiáng)度和承載力無法達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。在公路投入使用后,經(jīng)過長期的車輛荷載作用,沉降路段較易發(fā)生不均勻沉降問題[8]。
在進(jìn)行公路沉降段路基路面施工時(shí),需要對(duì)地質(zhì)條件進(jìn)行詳細(xì)勘查,根據(jù)地質(zhì)勘查結(jié)果,合理選擇路基路面的材料和結(jié)構(gòu)形式,確保其能夠承受預(yù)期的交通荷載。同時(shí),要綜合考慮施工路段的水文條件,選擇合適的排水措施,避免水分滲透導(dǎo)致路基路面沉降。還要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工,確保各個(gè)施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量。首先,進(jìn)行路基土的加固處理,如填筑加固層、改良土壤等,提高路基的承載能力和穩(wěn)定性;其次,進(jìn)行路面鋪設(shè),確保路面的平整度和強(qiáng)度;最后,進(jìn)行路基路面的監(jiān)測(cè),及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理沉降問題。值得注意的是,公路沉降段的施工并不是一次性的任務(wù),而是需要進(jìn)行長期的維護(hù)管理。例如,在路面鋪設(shè)時(shí),選擇適合維護(hù)的材料和技術(shù),以減少維護(hù)成本和頻率,且在橋臺(tái)以及路堤之間的漸變段應(yīng)不小于50m,緩和段沉降的差應(yīng)控制在5cm 之內(nèi)[9-10]。
為避免出現(xiàn)不均勻沉降問題,保證車輛能順利通行。施工人員在進(jìn)行沉降段路基路面施工時(shí),除了充分勘查施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件外,還要合理設(shè)置搭板,優(yōu)化設(shè)計(jì)公路結(jié)構(gòu),保證搭板施工質(zhì)量,以保證公路橋梁過渡段的結(jié)構(gòu)平整,避免車輛行駛時(shí)出現(xiàn)顛簸的情況[11]。同時(shí),在進(jìn)行施工時(shí),需控制好搭板和沉降段路基路面的頂面,確保兩者的標(biāo)高一致,才能保證結(jié)構(gòu)在平行狀態(tài),保障公路和橋梁的平穩(wěn)過渡(見圖2)。
圖2 搭板設(shè)置
在施工前需要進(jìn)行詳細(xì)的勘查和設(shè)計(jì),確定地形、地勢(shì)、地下水位等信息。根據(jù)勘查結(jié)果,合理規(guī)劃和布置排水系統(tǒng),確保排水能夠順利進(jìn)行。在設(shè)計(jì)階段,需要考慮到水流的方向、坡度、流速等因素,并選擇合適的排水設(shè)施,如雨水口、排水管道等。在施工過程中,需要合理選擇和使用材料。對(duì)于路基和路面材料,應(yīng)選擇透水性好、耐壓力強(qiáng)的材料,以確保水能夠迅速排出,并避免路基路面沉降。因此,根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,科學(xué)合理地安排排水管道等,以順利沖刷排出積聚在路面上的雨水。除此之外,為避免出現(xiàn)雨水下滲可能破壞路基路面結(jié)構(gòu)的問題,需要抬高路基的高度,保證沉降段路基路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性以及可靠性,避免沉降段路基路面出現(xiàn)問題。
部分公路項(xiàng)目之所以會(huì)出現(xiàn)地基不均勻沉降的情況,是因?yàn)椴⑽催M(jìn)行路面適當(dāng)填補(bǔ)而造成的。因此,在進(jìn)行公路施工時(shí),施工人員要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,適當(dāng)填充路面,有效提高路基路面的承載能力和抗壓能力[12]。
第一,在進(jìn)行后臺(tái)填充時(shí),嚴(yán)格選擇沉降段的填充材料,保證所選用的填充材料的剛性具有橋臺(tái)、路基材料的綜合性能,填充材料最好選擇輕型材料,該材料經(jīng)過密實(shí)度處理并進(jìn)行填充,保證地基具有一定彈性,讓其能夠防范反復(fù)性荷載沖力,從而有效避免地基出現(xiàn)變形的情況。
第二,需要保證填充材料具有一定的透水性,可以選用砂土、碎石等作為填充材料,若所選用的材料透水性較差,在材料中添加適量石灰,有效改善材料的穩(wěn)定程度。
第三,對(duì)部分填充材料進(jìn)行必要處理,能防范公路工程出現(xiàn)其他安全隱患,從而能夠保證公路工程的質(zhì)量,也能夠保證人們安全出行(見圖3)。
圖3 路基附加沉降分布示意圖
在公路施工中,沉降段路基路面的施工技術(shù)是一個(gè)重要的研究領(lǐng)域。通過對(duì)這一問題進(jìn)行深入研究,得出以下結(jié)論:
第一,在設(shè)計(jì)和施工過程中,應(yīng)充分考慮地質(zhì)條件、環(huán)境因素、材料選擇、施工工藝等各方面的影響。只有綜合考慮這些因素,才能確保施工質(zhì)量和道路使用壽命。
第二,沉降段路基路面的施工需要采取合理的工序。在施工過程中,應(yīng)按照一定的順序進(jìn)行,確保每個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量和進(jìn)度。例如,可以采用先填土再壓實(shí)的施工方法,以確保路基的穩(wěn)定性和承載能力。
第三,沉降段路基路面的施工需要使用適當(dāng)?shù)牟牧?。選擇合適的填料和路面材料對(duì)于減少沉降具有重要意義。同時(shí),應(yīng)注意材料的質(zhì)量和施工時(shí)的操作規(guī)范,以確保路面的平整度和耐久性。
綜上所述,通過合理的設(shè)計(jì)、科學(xué)的施工和有效的監(jiān)測(cè),可以提高路基路面的質(zhì)量和延長使用壽命,為公路交通的安全和便利作出貢獻(xiàn)。未來,需要進(jìn)一步深入研究這些施工技術(shù),為公路建設(shè)提供更好的保障。