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摘要:随着我国交通业的快速发展,公路工程随之增多。针对公路路基沉降及其施工控制技术展开研究,阐述并分析公路路基沉降的机理以及形成原因,并对公路路基施工控制技术展开探究,旨在找出优化的方法,为相关公路施工人员提供一些理论依据与指导。
关键词:公路路基;沉降病害;控制技术
引言
随着公路工程建设项目的增多,提高公路路基沉降病害及施工控制是必要的,在此过程中要充分利用先进技术,积极采取合理的管理方法,确保公路建设水平不断提高。
1公路路基沉降及施工控制技术应用优势
公路工程建设作为一项有利于国民经济发展的重要建设,在城市规范建设中具有重要意义。交通运输业为社会经济发展提供了便利、便捷的渠道,我国现代化的经济建设离不开交通运输业的支撑,而且对公路交通建设的需求量越来越大,公路工程项目建设的质量要求也在不断提升。但现阶段我国公路交通建设中却存在诸多问题,公路路基的沉降病害问题严重,严重阻碍了公路交通建设进程,更对我国现代化经济建设带来不利影响。因此,为改善当前公路建设现状,应针对沉降原因展开探究,并由管理部门采取相应措施,加强对公路路基沉降施工控制技术的研究力度,以此来改善我国公路交通建设现状。在此之前,我国公路路基沉降病害问题是相关研究人员的重点工作,但由于某些研究人员将研究工作只流于表面形式,缺乏实践的操作,致使一些理论知识与实际情况脱轨,无法保障我国公路路基沉降病害问题得以解决。当前,应深入研究公路路基沉降施工控制技术,找出相应的措施,才能够使我国公路建设更加稳定、安全。
2公路路基沉降发生的原因
2.1路基土层的应力
在路基施工过程中,不同路基之间存在一定的差异性,导致发生沉降的可能性不同,诱发原因也有所不同。当在软土上进行施工时,需要对路基进行压实,受外界荷载的影响,超过土层原有固结压力时,路基土层趋于正常的固结状态,此时会发生明显的路基土层应力变形。若土层固结压力不超过其自重应力时,即使没有外界荷载,路基仍会增加土层应用力,直至超过其自重应力,才会完成土层固结。当固结应力远远超过自重应力时,附加应力与自重应力在外在荷载的影响下,会小于土层固结力,此时土层变形力会大大缩减。
2.2设计因素导致的路基沉降
设计因素对于路基沉降的影响是非常直接的,主要是因为设计错误所导致的。高速公路设计方案确定的过程中,首先就是要进行交通量的预估,然后才能进行承载载荷的计算,从而确定路基的承载能力。但是如果交通量超出了规定的要求,公路路基需要长期承受汽车动载荷的影响,预期之外的路基沉降也会出现。这种沉降多数都是在公路施工结束之后所存在的,具备有明显的滞后性,所以控制难度较高。
2.3施工方面的原因
进行路基地面施工时,常受到施工材料的影响,进而出现材料材质参差不齐、填石规格不统一等问题的影响,导致石料不均匀存在较大的缝隙,增加下沉的发生概率。除此之外,设计不合理的施工段面尺寸、不适当的排水、加固、防护操作等也会加剧沉降发生的概率。在施工操作中,出现人为的填筑顺序颠倒、厚度不符合规定、未进行及时的边坡台阶处理、不同填料之间压缩性不同、抗水性差异较大等,均会导致路基出现沉降问题。
3优化公路路基沉降施工控制技术应用策略研究
3.1加强地质勘测工作
在路基施工开始之前,需要对基地条件进行详细了解,即要通过实地的地质勘测,掌握施工地点土质和水文情况。通过对地基物理学指标变化数据进行全面掌握,可以为地基沉降分析提供科学的依据,从而实现对地基沉降的有效控制。
3.2路基加固方法
3.2.1强夯法
这种施工方法主要利用的是重锤自重法来进行地基与填方部分施工的夯击处理,从而可以加速沉降以达到路基的强度指标要求,该设备比较简单、工期较短、成本也比较低,所以通常会应用到碎石地基与细粒土的工程中。
3.2.2换填土复填处理
此方式在公路沉降处理中较为常见,操作简单,成本较低。主要是将原有软土通过挖出的形式换用透水性能更好的材质,实现换材回填、碾压,进而提升公路的抗压性能,通过换填土复填的方式实现增加路基的承载力。此方式具有一定的操作优势、经济优势,通常取决于原材料的价格成本。
3.2.3灌浆处理
此方式主要应用于高速公路出现大面积、深度较大的路基沉降病害中,利用灌浆的方式进行修补,在一定压力下下个路基内孔内扩散水泥浆,通过固化原理,提升路面结实度,形成新结石体,提供路基的坚硬强度,降低或避免发生再次渗透问题。采用灌浆方式可缓解丘陵山地区域出现的路基沉降类问题。
3.2.4排水固结法
该方法主要应用在软土路基中的排水系统,比如排水板、砂井等,要进行逐级的荷载填筑,以满足地基强度的要求。在工程施工中可以选择使用超载预压的方式,从而可以有效降低施工之后的沉降、次固结沉降,应用在比较松软的黏土、淤泥等地基中。
3.3施工管理
在施工过程中,需要控制施工质量,对施工进行有序管理,进而降低路基发生沉降的可能。在设计、施工的过程中,需要按照严格的标准规划、操作施工,防止处理路基沉降。施工开始前,需要对路基高度、地基情况、地层结构、沉降控制因素等进行充分的考量与考虑,对相关施工工艺进行实验、保证施工工艺符合路基施工的要求。在此过程中,要做好系统的分析监测,评估路面铺设标准与路基沉降的一致性。在实际施工操作过程中,要对地面、铺设等进行反复地观察、与复测,合理设置定性标高并与测量设计图进行校准,保证中心桩、边桩处与设计时的位置相一致,观测断面纵向间距,对出现地质变化、过渡段等位置采用适当的加密措施,保证路基的稳定性。
可在一般土地路基处的观测位置,设置地面剖面沉降仪进行观测,将路基观测桩设置在路基面中心、两侧路肩处,主要以钢钎、混凝土桩作为观测桩。根据路基的土质、软土情况等合理确定地基的厚度、确定填土的适宜高度,并以此为依据设置边坡坡脚外边桩,从而开展水平位移观测。在此过程中需要根据,不同的工程地质地貌选择适宜的路基填高,如对深厚层松软土、第四系地层的地基进行合理计算,进而选择具有代表性的路基填高,并配合观测深层沉降、侧向变形。
进行路基施工时,需要测量达到标准要求后才能保证测量的精度,同时要根据具体情况中的不同要求保证测量频度。在施工过程中,需要及时整理分析沉降观测资料,以沉降情况和侧向变形速率为依据,进行路堤填筑。在完成路床施工的第一年内,及时观察路基沉降的情况,并汇聚观测结果,及时制成沉降双曲线,结合三点法,对路基最终沉降进行推算。
结语
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。
参考文献
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