藍 皓
(綿陽市川交公路規劃勘察設計有限公司,四川 綿陽 621000)
公路高填方路基沉降原因分析、勘察重點以及處置措施
藍 皓
(綿陽市川交公路規劃勘察設計有限公司,四川 綿陽 621000)
路工程建設已成為經濟發展中不可或缺的一個因素,一旦公路路基發生沉陷,將會對社會的發展產生嚴重影響。加強公路路基的勘探管理,并做出充分的處理措施是確保公路工程建設科學、合理、安全、耐用的保證。文章主要結合勘察分析了公路高填方路基沉降原因,并提出了處置措施。
勘察;公路;高填方路基;沉降
公路的路基作為路面基礎,受到其自重、公路路面的重量及由路面來傳遞行車的動載荷,是公路承重的主要結構。公路勘察是工程建設的基本前提,是施工管理的關鍵,是工程施工質量控制的根本,是公路建設工程發展的關鍵。如果勘察工作不到位,很容易影響路基的施工質量,進而導致公路高填方路基沉降問題。所以,有效地預防公路工程路基的沉陷就要做好工程勘察工作。
要做好公路工程地質勘察,首先需要對勘察的內容作詳細地歸納和整理,制定勘察方案,以便對后續勘察提供具體指導。一般來講,公路工程地質勘察的內容包括工程地質調繪、現場勘探測試、地質資料綜合分析、勘察報告的編制等內容。在勘察實踐中,地質勘察內容會根據公路是新建還是改建而有所變化。在公路工程地質勘察中,需要對以下內容作詳細勘察:(1)現場環境的勘察。對公路所處地帶地質環境總體特征進行了解,對是否適合公路建設提出判斷,同時還需要對建成后的地質影響做預判。(2)對備選路線的路基進行勘察。包括對路基的穩定性進行判斷,并對不良地質等可能影響路基穩定性的因素進行研判。(3)對路基穩定性和質量進行初步檢查,對公路工程的天然筑路材料進行調查。這可減少公路施工時的材料運距,從而降低工程成本。
2.1 沒有準確計算地基的穩定性
導致高填方路基下沉的主要原因就是設計人員沒有對高填方的地質特點進行準確的計算,尤其是對相應的填料等的穩定性沒有科學的計算,而是按照傳統的設計方案進行,結果導致在使用的過程中,因為負荷導致路基下沉。另外在路基的銜接點,也就是新路與舊路之間的連接處沒有做相應的處理,結果導致雨水等滲透,進而造成地基的下沉。
2.2 地質不良,選用填料不當
工程地質不良,選用填料不當,且未作地基土空隙水壓觀測原地面未徹底處理。高填方路基的基底由于處于低洼地帶,因此其被雨水浸泡的時間比較長,這樣一來地基的含水量就會增加,與此同時地基就會變得比較軟,這樣很容易出現地基下沉的問題。另外由于高填基地是用其他填充物墊高的,因此其承載能力相比一般公路要高,因此在進行地基設計時需要充分考慮填充物的重量,但是在實踐中經常缺失對填料的合理應用,以及沒有對地基做相應的防水處理的。
2.3 地下水處理不當
地下水位過高,未在施工過程中采取降低地下水位的措施,導致路基土體在地下水的交替作用下,使得含水量變化,更為重要的是由毛細管張力引起的負孔隙水壓力可以達到相當的數值,再加上水的軟化,潤滑效應,可以使土體產生沉降變形。施工過程中可能會經歷雨期或者冬季。在雨期時未進行雨期施工組織,分段開挖,全面開挖或挖斷過長,導致土體被雨水長期浸泡,含水量增大,導致土體抗剪強度降低,引起沉降。在冬季施工時,由于氣溫過低,導致已開挖土體受凍,形成凍土,融化后承載力急劇下降,壓縮性提高,導致地基產生融沉。
3.1 詳細查明填方路基工程地質情況
針對公路工程中的高填方路段,我們現場勘察工作要做好的是,查明基層深度地層結構、地基的土層結構以及基巖面橫向坡度、地基巖土的物理力學性質和承載力。首先對高填方路堤的地質情況進行科學的勘察,了解其基本的地質結構,然后按照對應的規范進行設計;其次對高填方路堤的上部荷載進行科學的計算,以此確定具體的地基承載能力,以便更好的進行設計;最后對填充材料進行嚴格的規范,保證材料符合設計的要求。
3.2 查明基底地基持力層地質情況
在地質勘查中,要查明填方路基工程地質問題,客觀評價路基存在的危害程度,提出針對性處理方式。在高填、陡坡地段,應該驗算好路基,為路基穩定施工提供依據。在進行路堤施工的時候一定要對路堤的表面進行觀察,首先確定路堤的具體位置,如果路堤通過耕地時,需要將上部根植土清理掉,保證地基的土質;其次在進行填料之前一定要對地基進行碾壓,以此保證路基的硬度,如果采取以上措施均不能滿足路堤施工要求,則按照相關的規定進行加固處理,以此保證路堤的質量。此外,在軟弱土基上進行高填方路堤施工時,除應對軟基進行必要的處理外,從原地面以上1-2m高度范圍內不得填筑細粒土,應填筑硬質石料,并用小碎石、石屑等材料嵌縫、整平、壓實。在分層填筑時,應按照《施工規范》要求進行,逐層整平碾壓,并按規范進行操作。
3.3 查明填方路基地下水工程地質條件
在勘察過程中,需要查明地下水類型、地下水穩定水位,并應采取水樣做水質分析。高填方路堤填筑過程,注意防止局部積水;在半填半挖的路段,除應挖成階梯與填方銜接分層填壓外,要挖好載水溝。具體的防水措施就是在施工的過程中要保持表層的干燥,避免其存有積水,另外在施工的過程中也要及時根據當地的氣候設置相應的排水系統,以便及時將雨水等排出。
3.4 處理好路堤的銜接處
路拓寬時,需要將路邊的雜物清理干凈,并且將沿路邊坡設計為寬度大于1.0m的臺階,填方分段施工兩段交接處,則先填段應留臺階與后填段分層階梯搭接,搭接長度不小于2m。高填方路堤應嚴格按設計邊坡度填筑,不得貼補幫寬,路堤兩側超填寬度一般控制在30-50cm,逐層填壓密實,然后削坡整型。以確保邊坡密實;路基虧坡,整修時開臺階,分層填筑壓實,嚴禁貼補,確保路基的整體性和邊坡密實。每層填筑上料前要根據設計邊坡線實地放出路堤填筑邊線。
4.1 固化劑法
當缺乏公路路基換填材料,需求量不大時,可在原料中添加一定量的固化劑作為代替,常見的固化劑有石膏、石灰及水泥,而液體固化劑還有水玻璃,在淺層路基固化時,要把固化劑與土均勻地搭配,再加壓、加固。
4.2 填土復填法
填土復填法針對當因填料問題引起路基下沉,可采用此方法,并且此方法經濟、操作簡單。但是僅限下沉面積不大而且不深的情況。具體的操作方法是 : 將己塌陷公路的填料挖出,以規范要求再重新平整壓實,將填料再填回原處。回填時應該注意,挖補面積應該比原先大,要挖成臺階式,逐階進行回填,并且要比原先壓得更實約高出百分之一二左右。
4.3 成樁加固法
粉噴樁法處理軟土路基是使用專用機械噴出粉體固化劑后在地基的深處和軟土進行強制性攪拌。通過固化劑與軟土兩者發生一系列的物理和化學性能反應,于原地基內形成剛度和強度較大樁體,與此同時完善樁周圍土體的性質,樁體和樁間的土體組成復介地基來共同承受外荷載。采取粉噴樁法對路基進行加固要認真查看路基的病害情況,充分做好粉噴樁工程施工設計。
綜上所述,基于高填方路堤下沉的原因,為了降低因為路堤下沉而帶來的系列危害,需要我們在施工中做好勘查工作,并且要不斷的積累經驗,做到早預見、早防治,確保高填方路堤有足夠的穩定性和耐久性,能承載車輛的反復荷載作用和抗御各種自然因素的影響。
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