高速公路路基沉降及施工技术分析 邹凡昌

发表时间:2020/7/15   来源:《基层建设》2020年第8期   作者:邹凡昌
[导读] 摘要:针对高速公路路基沉降施工中存在的问题,进行全面分析,结合公路工程实例,简要介绍了高速公路路基沉降的危害与影响因素,提出高速公路路基沉降施工技术应用要点,实践证明公路工程的整体施工质量得到更好提升,有效降低了高速公路路基结构失稳现象的发生概率,希望能够给类似工程施工提供良好依据。
        中铁十局第一工程有限公司  山东省济南市  250000
        摘要:针对高速公路路基沉降施工中存在的问题,进行全面分析,结合公路工程实例,简要介绍了高速公路路基沉降的危害与影响因素,提出高速公路路基沉降施工技术应用要点,实践证明公路工程的整体施工质量得到更好提升,有效降低了高速公路路基结构失稳现象的发生概率,希望能够给类似工程施工提供良好依据。
        关键词:高速公路;路基沉降;施工控制;技术
        引言
        路基沉降有可能出现在高速公路施工前、中、后等各个环节,它是高速公路施工中常见的一种现象,也是难以彻底规避的一种公路危害。一旦公路发生沉降,就会对高速公路的质量、安全、使用寿命、施工等多方面造成严重的危害,不仅给人们的生命财产安全构成严重威胁,而且会给日常交通运输产生极大影响。所以,非常有必要对高速公路路基施工进行严格有效的控制。
        一、高速公路路基沉降的危害
        缩短高速公路使用寿命。当高速公路路基发生沉降后,公路路基路面受水平应力影响会发生较大变化,导致路基沉降区域周围应力被迫增加,路面应力不均匀。而公路长期在承受过大应力的情况下,沉降区域周围就会极易发生坍塌或损毁,使高速公路使用寿命急剧缩短,所以路基沉降会严重危害到高速公路的使用寿命。
        影响高速公路行驶安全。除了会缩短高速公路使用寿命外,路基沉降还会严重影响到高速公路的行驶安全,同时其也是导致高速公路桥头颠簸的最主要因素之一。在高速公路与桥头衔接部位,由于长期受行车荷载及自重等影响,使得该部位极易发生不均匀沉降现象,而一旦这种现象发生就会导致台背与构造物连接处路面高低不平,速度快的汽车在行驶至这样的路面时难免会发生颠簸,从而给行车安全与舒适度都造成极大的负面影响。
        二、高速公路路基沉降原因与危害分析
        路基是高速公路的基础,路基的质量直接影响到公路的整体质量,如果路基的质量不达标,会造成路基沉降的现象,从而影响到公路的正常使用。现阶段造成公路路基沉降的原因有很多,以下主要针对几方面原因进行分析:对地质材料搜集不完善。通常在高速公路路基施工之前需要对施工地区的地质条件进行全面的勘察,而如果在这个环节对勘察数据不全面或是出现误差的情况下,将会给后期的路基施工带来严峻的影响,极易引发高速公路路基沉降的问题。路基填土施工过程控制不合理。如填土施工过快,未能按不稳定或土容量不足的象,最终造成公路路基沉降的问题发生。在高速公路路基施工管控方面不够健全,导致施工过程中经常出现疏漏,埋下路基沉降的风险,最终引发高速公路路基沉降问题。施工技术水平不高,高速公路路基沉降施工技术都需要严格按照相关技术标准进行施工或是没有引进先进的施工技术等,都会给高速公路路基的施工质量带来直接的影响,极易产生公路路基沉降问题。
        沉降危害,在高速公路施工领域,沉降是比较严重的风险,多发生于路基施工阶段。一旦出现该风险,则严重影响公共质量,威胁人们的出行安全。通常情况下,外力破坏是导致沉降风险发生的主要原因,外力破坏导致内部结构体系失衡,而严重影响正常的交通运输功能。在沉降发生的过程中,高速公路内部部分区域会发生形变,表面不平整或者部分区域塌陷,造成高速公路路面表层出现裂缝,而影响工程系统正常使用。同时,沉降还会导致高速公路整体塌陷,路基稳定性失衡,严重威胁车辆、人员的安全。影响因素,路基施工是一项环境复杂、工序复杂的施工环节,也是决定公路整体质量的关键,而造成沉降风险的影响因素,也具有多样化特征,主要分为:准备工作不到位。在施工设计的过程中,施工单位并未对公路现场作业环境的土质情况,做好全面的调查,所获得的沉降速率与规范的标准存在一定的偏差,导致沉降风险大范围增加。填土施工不规范。

在实际施工期间,施工单位对高度、临界距离、容纳量等各项指标,未能进行明确规范,而诱发了沉降风险。施工人员责任意识薄弱,作业操作不规范,而导致路基施工期间出现沉降等问题。因为承受负荷超标,缺乏合理养护,而导致沉降等不良风险发生。
        三、预防处理高速公路路基沉降的施工技术
        路基沉降量的观测与控制,沉降量观测。在高速公路实施软土填筑施工过程中,必须对软土层的沉降稳定性进行检测,可以借助沉降板S3科学观测仪,使用感应式水平推测技术来进行。首先,对路基地表的沉降趋势进行检测,并计算出其水平土层的承重量,然后开展路基地表水平位移凸起量推平作业。当路基地表沉降量检测完成后,需要在路基施工前利用对路基分层水平移量的掌握来找出路基土体被破坏的位置。路基沉降量的观测与控制操作十分必要,它可以在工程施工前将沉降量及时降至最低。沉降量及其精度控制。沉降量大小决定着沉降量的精度,沉降量越小其精度就越高。提高沉降量精度可以实现对路基沉降的有效控制,其具体控制技术细节为,在路基填筑阶段,先将填土压实厚度控制在5mm以下,将沉降量控制在40%以下。随着路基的逐渐增高、变厚,路基沉降量逐渐减小,此时沉降量观测精度更高、测量结果更为准确。到了施工后期,对厚度为2mm以下的填筑路基进行二等水位测量,并绘制相应的水位曲线图,图中所描绘的一条单一走向曲线即为公路路基沉降过程。当工程竣工后,每隔7至10天对各层填土进行观察,同时做好沉降量记录工作,控制好沉降量降低的速率。
        科学选择回填料进行作业,回填料的选择和施工科学性直接关系到公路路基的质量。一般来说,沉降路段路基的地质条件与正常路段路基存在结构上的显著差异,应用回填料对沉降路段的路基进行加工能够有效提升其强度和稳定度。一方面,路基建设施工单位应严格根据施工路段的质地、水文和气候条件等因素选择几种合适的回填材料,并在施工开始前进行土工试验,尤其应重点测定路基的渗水、干容重等阐述,并结合这些参数反复修正回填材料,以确保后期使用中满足路基加固的质量需求。另一方面,使用回填料加固路基时,技术人员也应该严格遵照不同回填料生产厂商提供的技术工艺手册流程,科学、规范及合理地施工,保证回填料能够有效地与路基融合,产生加固效果。
        路基回填土预压时间控制,路基回填土预压时间决定着高速公路路基的稳定性与稳固性,所以要想保证高速公路路基具有足够的稳固性,就必须严格控制好路基回填土的预压时间。在高速公路工程项目设计阶段,通常允许路基施工后有轻微沉降现象出现,因为这样做可以为公路地基的合理选择提供必要的数据参考。同时,依据这一沉降量信息,还可以通过预压时间来较为准确的预测完工前沉降量的出现及其沉降程度,从而为填土预压时间测算提供更大的便利。目前我国高速公路路基填土预压时间一般为6个月,桥头路段一般预压时间为8个月。需注意,高速公路路基填土预压时间的确定必须参考软土地基施工小组的建议来完成。
        加强路基沉降施工管理是确保公路,路基施工质量最重要的环节,具体来说,施工单位应做好施工设备、施工人员和施工技术三方面的管理工作。首先,施工设备管理。施工单位应做好路基沉降施工设备的有序管理工作,按照路基沉降现场的观测和施工工艺需求,合理地采购合适的施工观测设备,为后续的沉降预防及加固施工奠定基础。
        结束语:路基是高速公路工程的基础,同时也是确保高速公路后期良好使用的重要组成部分。但是,通过相关调查发现,路基沉降时有发生,影响到高速公路的整体质量。因此,路基沉降问题需要得到高度的重视,并采取有效的措施解决公路路基的沉降问题,确保高速公路施工高效率进行。
        参考文献:
        [1]何颖.高速公路红粘土路基沉降变形分析及施工控制研究[J].长沙理工大学,2013.
        [2]刘雪明.公路的路基沉降及施工技术分析[J].工程技术研究,2017(10):33.
        [3]宋治成.公路路基沉降及施工控制技术浅析[J].工程建设与设计,2018(17):216-217,220.
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