淺談公路的路基沉降及施工

吳旭

（黑龍江省五常高等級(jí)公路管理處 黑龍江省哈爾濱市 150000）

1 公路路基沉降發(fā)生的原因

1.1 路基土層的應(yīng)力

公路路基施工過程中，由于路基土存在差異，當(dāng)處于軟土情況下，需要對(duì)路基進(jìn)行壓密施工，在外在荷載作用下，當(dāng)其大于土層固結(jié)壓力時(shí)，路基土層則會(huì)達(dá)到正常固結(jié)的狀態(tài)，路基土層應(yīng)力變形則較為明顯。但當(dāng)土層固結(jié)壓力小于土層自重應(yīng)力時(shí)，在沒有外加載荷作用下，路基土層中應(yīng)用會(huì)增加，直至超過自重應(yīng)力，土層才會(huì)完成固結(jié)。當(dāng)固結(jié)應(yīng)力大于自重應(yīng)力，在外加載荷作用下，附加應(yīng)力與自重應(yīng)力之和在土層固結(jié)應(yīng)力之下，這種情況下土地層的變形力則會(huì)減小。

1.2 填筑高度的影響

在公路路基施工過程中，當(dāng)填筑高度越高時(shí)，則會(huì)增加沉降的可能性，而且路基側(cè)向位移的可能性也會(huì)增加。當(dāng)路基側(cè)向位移發(fā)生后，在土層應(yīng)力、抗剪應(yīng)力強(qiáng)度發(fā)生變化的情況下，種基的地基土則會(huì)受到較大的破壞。

1.3 施工方面的原因

在路基施工過程中，當(dāng)填料中混有劣質(zhì)土?xí)r，或是填石中石料規(guī)格不一，石料性質(zhì)不勻，這就會(huì)導(dǎo)致填筑過程中石料之間存在較大的空隙，在較短時(shí)間內(nèi)會(huì)有局部明顯下沉現(xiàn)象發(fā)生。當(dāng)施工斷面尺寸不合理，邊坡取值、排水、防護(hù)和加固等不妥當(dāng)情況下，也會(huì)導(dǎo)致沉降發(fā)生。在具體施工過程中，填筑順序不發(fā)，填筑厚度與規(guī)定不符，邊坡沒有進(jìn)行臺(tái)階處理，不同性質(zhì)填料之間存在壓縮性和抗水性存在差異，含水量沒有得到有效控制等，都會(huì)導(dǎo)致路基沉降發(fā)生。

2 公路路基沉降的施工控制

2.1 加強(qiáng)地質(zhì)勘測工作

在路基施工開始之前，需要對(duì)基地條件進(jìn)行詳細(xì)了解，即要通過實(shí)地的地質(zhì)勘測，掌握施工地點(diǎn)土質(zhì)和水文情況。通過對(duì)地基物理學(xué)指標(biāo)變化數(shù)據(jù)進(jìn)行全面掌握，可以為地基沉降分析提供科學(xué)的依據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)地基沉降的有效控制。

2.2 優(yōu)化和細(xì)化施工設(shè)計(jì)

2.2.1 地基沉降控制

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)地基土沉降的有效控制，則需要對(duì)地基進(jìn)行加固處理。在具體施工過程中，需要對(duì)斷面的數(shù)值進(jìn)行分析，并通過離心模型試驗(yàn)，通過對(duì)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析來得出沉降與時(shí)間關(guān)系的曲線，以此來對(duì)地基沉降是否與設(shè)計(jì)要求相符進(jìn)行評(píng)價(jià)。在全面施工開始之前，需要選擇適宜場地進(jìn)行試樁，并通過沉降觀測和現(xiàn)場荷載試驗(yàn)，來對(duì)地基處理方案的可靠性進(jìn)行測證，并進(jìn)一步對(duì)地基土處理后的沉降進(jìn)行評(píng)價(jià)。為了提高地基土的承載力，也可以采用強(qiáng)夯法，通過使用落錘來對(duì)地基土體進(jìn)行沖擊壓密，降低地基壓縮性。但這種方法不適宜應(yīng)用在具有較高飽和率的粘性土處理上。在具體使用強(qiáng)夯法加固時(shí)，加固深度會(huì)因不同土質(zhì)種類而產(chǎn)生不同的效果，因此在實(shí)際施工過程中，需要通過試驗(yàn)來進(jìn)行具體的測試設(shè)計(jì)。對(duì)于強(qiáng)夯處理的地基，需要實(shí)時(shí)進(jìn)行觀測和測試，通過測試的變形模理來對(duì)路基沉降量進(jìn)行計(jì)算，以此來確定路基沉降是否與標(biāo)準(zhǔn)要求要求，并確定是否需要增加夯擊次數(shù)和加密夯點(diǎn)。在施工過程中，可以根據(jù)路面類型及交通調(diào)查，來進(jìn)行地基沉降總分析，從而確定堆載預(yù)壓高度及時(shí)間，堆載預(yù)壓時(shí)間要以路堤表面沉降穩(wěn)定作為卸載的前提，堆載預(yù)壓期將對(duì)路堤面進(jìn)行沉降觀測，施工過程中要特別注意的是地基的穩(wěn)定性。

2.2.2 路堤本體沉降

路堤本體沉降是指路堤本體在填筑完成以后，路堤自身重力和交通荷載作用下產(chǎn)生的壓密和側(cè)向變形引起的沉降。對(duì)于路堤本體的沉降，我們可根據(jù)具體填料情況，采用離心模型試驗(yàn)進(jìn)行有關(guān)的研究和分析，從而改善路堤本體的沉降情況。

2.3 施工管理

公路路基沉降與施工質(zhì)量息息相關(guān)，因此在實(shí)際施工過程中，需要嚴(yán)格遵守路基沉降的設(shè)計(jì)規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)。在施工開始之前，要對(duì)路基的高度和地基土的成因、地層結(jié)構(gòu)及沉降控制等因素綜合考慮，通過開展具體的施工工藝試驗(yàn)，確保路基施工的質(zhì)量。同時(shí)還要通過系統(tǒng)的監(jiān)測和分析，進(jìn)而對(duì)路基沉降與公路路面鋪設(shè)標(biāo)準(zhǔn)是否相一致進(jìn)行評(píng)估。在具體操作過程中，需要對(duì)斷面設(shè)置進(jìn)行觀測，復(fù)測斷面時(shí)，測量設(shè)計(jì)圖的中心樁和邊樁處的地形標(biāo)高，對(duì)斷面縱向間距進(jìn)行觀測。當(dāng)?shù)匦蔚刭|(zhì)條件變化較大和過渡段時(shí)需要適當(dāng)加密。一般土質(zhì)地基地段，每個(gè)觀測斷面在地面設(shè)剖面沉降儀，在路基面中心及左右兩側(cè)路肩處設(shè)路基觀測樁，觀測樁采用鋼釬或混凝土樁。軟土及松軟土路基，根據(jù)地基厚度和填土高度，在邊坡坡腳外設(shè)置邊樁進(jìn)行水平位移觀測，分別距坡腳2m、6～l0m處設(shè)置位移邊樁。深厚層松軟土、第四系地層的地基，按不同的工程地質(zhì)地貌，選擇代表性路基填高，進(jìn)行深層沉降觀測和側(cè)向變形觀測。在路基施工中，需要二級(jí)以上的測量標(biāo)準(zhǔn)才能滿足對(duì)測量精度的要求，同時(shí)對(duì)測量頻度針對(duì)不同的情況有不同的要求，在施工期間，施工方要對(duì)沉降觀測資料進(jìn)行整理分析，并根據(jù)沉降情況和側(cè)向變形速率指導(dǎo)路堤填筑施工。路床施工完成后的一年里，是路基沉降觀測的時(shí)間。在這一年里所觀測到的資料結(jié)合沉降的雙曲線和三點(diǎn)法來推算出路基的最終沉降。

3 結(jié)束語

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，公路在國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的過程中占有重要的地位，公路縱橫交錯(cuò)于每一個(gè)城市之間，承載著城市間的交通運(yùn)輸需求，因此公路建設(shè)是一項(xiàng)關(guān)系民生和未來的基礎(chǔ)建設(shè)，為了保證其行車過程中的安全性及舒適性，在公路建設(shè)過程中，施工單位要從多方面對(duì)路基沉降的原因進(jìn)行分析并深入研究，從而制訂一套完整的控制路基沉降的具體措施，以保證公路建設(shè)的質(zhì)量。

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