丁維揚
(貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司)
我國交通運輸業迅速發展,帶動高速公路不斷的發展,國家加大對高速公路的建設投入,高速公路建設問題也引起人們的重視。路基沉降是高速公路建設常見的問題,影響著高速公路的穩定性,路基沉降如果沒有處理好會帶來嚴重的危害,使高速公路在建設的過程中容易發生滑塌,使高速公路的安全問題受到威脅,拖延高速公路的建設進度。所以在高速公路建設過程中,必須重視和提高施工控制技術,解決路基沉降問題,促進高速公路的發展。
高速公路路基沉降會給高速公路路面帶來一定程度的損害,如果出現路基沉降的現象而不處理,不僅路基本身會受到破壞,在外力的作用下,路面結構會很容易的受到破壞。路基沉降引起充填裂縫,是因為在內部填土的時候造成應變區域變形引起的不均勻沉降,在填充拉伸區域的時候拉伸強度不高,會很容易形成裂紋。路面沉降如果沒有采取填平措施,會引起路面變形,水泥板較易破碎,路面出現橫向和縱向的裂縫,邊坡不穩定的現象。高速公路路基沉降引起一系列危害現象,對高速公路的質量和使用周期造成很大的影響,分析高速公路路基沉降的原因,有利于針對這些原因找出相應的解決措施。
造成高速公路路基沉降的原因有很多,在建設高速公路的前期,沒有對施工場地的地質條件、地理環境進行詳細的勘探,沒有獲得完整的數據材料,不了解施工場地的地質結構,而地質結構對路基暗池的長期穩定性有著很大的影響,所以這種情況下容易在高速公路建設的過程中發生路基沉降的現象。在施工過程中,沒有根據實際情況進行沉降觀察,僅僅是依據前期的施工沉降計算的數據,對實際沉降的速率和沉降曲線都沒有進行認真研究和仔細分析,造成實際施工中出現誤差,引發高速公路路基沉降。在高速公路進行填土施工時,如果沒有對路基和填土臨界高度進行分析,填土速度太快,在靠近路基臨界高度時沒有觀察路基沉降現象,就會造成軟基與臨界之間的距離太近,使地基容量達到不到要求,很容易造成地基沉降或者出現裂縫。路基在進行壓實操作時,如果控制不嚴格,會導致路基部位變形,產生路基沉降。
在高速公路地基施工時,要進行沉降管理,利用地表型沉降計對路基進行測量得出地表沉降測定數據。在進行填土時,要嚴格控制填土速度,需要以地表沉降測定數據為依據。對路基的沉降趨勢進行預測,能夠準確的知道預壓卸載所需要的物體和時間范圍,從而把握路面施工的時間。要使地表水平能夠穩定,要對地表水平位移樁進行測量得到隆起量,根據隆起量分析地表的隆起情況,使路堤在施工的過程中保持穩定狀態。用地下水平位移計對地下土體分層進行測量得到位移量,根據位移量分析土體破壞的位置,能夠及時采取措施處理,使路基保持穩定狀態。
如果高速公路在路基施工過程中,沒有很好的控制措施,會對路基沉降帶來影響。如在進行碾壓操作中,如果沒有按照要求對路基土方進行分層碾壓,會使碾壓的強度達到不到要求,在地質條件不太好的路段極易發生路基下沉的現象。當地下水位高于標準水位的時候,如果不及時處理,土體在水里浸泡時間過長會松散流失,使土體的承載力降低,受外力影響會造成路基沉降。對于這種情況應該及時采取處理措施,如開挖盲溝、深挖邊溝,讓地下水位降低。對于沉降現象非常嚴重的路段,在降低地下水位的前提下,還要在公路的發軟路段進行開挖操作,挖土的深度要控制在80 厘米以上,要一直挖到有硬土的地方,然后再進行填土,填土要選用透水性好的材料,填土速度要控制好,使填土的每個地方都保持均勻,讓填土達到密實的程度,符合規范要求。
建筑工程施工對地基處理技術要求很高,這就促進了我國地基處理技術的發展。高速公路地基施工過程中所用到的機械、材料、施工工藝都和地基處理技術有著很大的關聯,地基處理技術還應用到施工現場監測過程中。高速公路的地基施工技術直接影響著高速公路的安全問題,因此我國十分重視高速公路地基處理技術,對高速公路上出現的軟土路基沉降現象普遍采用的是灌裝沉降處理法。對一些地質條件差的路段要進行土質改良,土質改良一般采用排水固結法,就是把劣質土里的水排出去加固土的密度,使土質提高強硬度。有的地方為提高地基的承載力,采用復合地基,常見的復合地基有:碎石樁復合地基,水泥土樁復合地基和加筋土復合地基。
路堤處理技術一般為加筋路堤技術和輕質路堤技術。采用加筋路堤技術就是把水平向筋體裝置在地基土體中,讓筋體與土體產生摩擦,在摩擦力的作用下筋體會承受拉力,土體承受壓力和剪應力,筋體和土體都能夠將自己所承受的力發揮出來,使地基的穩定性提高,減少發生地基沉降的可能性。采用輕質路堤技術主要是利用一些具有輕質特質的材料進行填土,如粉炭灰和EPS 超輕質材料,這些材料的重量遠遠低于土的重量,使地基的承載壓力大大降低,從而降低路基沉降的發生率。
高速公路路基沉降有很多處理技術,必須從中擇優,但是,高速公路的建設是一個復雜的過程,對路基沉降的處理要考慮到很多方面,不僅在技術上要提高利用,還要考慮到自然因素,如地質特點、氣候等。我們必須結合每項技術的優點,結合實際情況,進行綜合利用,才能滿足高速公路建設的需要。例如地基處理技術結合輕質路堤技術,能夠很好的加強地基和防止路基沉降。
高速公路路基沉降會引發很多問題,嚴重影響到高速公路建設的質量和安全,必須引起人們的重視。引起高速公路路基沉降的因素有很多,在解決路基沉降的過程中,必須結合實際情況,運用合理的施工控制技術來解決。
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