浅论公路路基沉降的施工预防措施--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

浅论公路路基沉降的施工预防措施

发表时间：2020/11/25 来源：《基层建设》2020年第22期作者：张金强

[导读] 摘要：随着国家经济的高速发展，公路建设也迎来高速发展，同时也路基质量问题的研究也愈发深入，路基沉降作为路基质量问题的一种表现也影响着整体路基质量，现在运用的各种预防措施也逐步成熟，解决了路基沉降问题那么路面的不均匀沉降、路面开裂等问题发生的概率也会大大的降低，同时也将提高路面整体的运营寿命，降低维护成本。

        温州交通建设集团有限公司浙江温州 325600
        摘要：随着国家经济的高速发展，公路建设也迎来高速发展，同时也路基质量问题的研究也愈发深入，路基沉降作为路基质量问题的一种表现也影响着整体路基质量，现在运用的各种预防措施也逐步成熟，解决了路基沉降问题那么路面的不均匀沉降、路面开裂等问题发生的概率也会大大的降低，同时也将提高路面整体的运营寿命，降低维护成本。
        关键词：路基沉降；原因；预防措施；
        一、路基沉降成为公路路基施工过程中存在的主要问题
        （一）路基沉降
        公路建设在我国是一项基础性的重要工程，它的建设为人们提供了更加快速安全的出行路径，为我国的经济发展作出了重要贡献。但是在公路的建设过程中，受技术的限制及施工过程的不规范，公路在实际运行时发生不同的隐患。例如，在施工过程中未对施工质量进行严格控制，容易在公路路基处发生沉降，甚至有些情况下还存在断裂的现象。
        路基沉降一般分为均匀沉降和不均匀沉降，均匀沉降一般在地质环境差异不大，或者穿过某些地质、地形、地下水和地表水变化都不大，或填筑用料、施工机械、质量控制等变化不显著的路基段。而不均匀沉降一般在地质、填筑用料、机械施工、质量控制等方面变化显著的路基段。
        （二）路基沉降成因
        1.原地基处理导致的路基沉降
        温州市位于中亚热带南缘，部分地质为沿海冲积和海积平原，平原上散布着蚀余的孤山和孤丘，海岸有基石质和淤泥质二种。常年温度适中，雨量充沛。
        （1）在路基施工前未按规范或设计要求设置纵向、横向排水系统或者排水系统运行不通畅，导致路基长期被水浸泡，从而使地基和路基土承载能力下降，致使路基发生沉降。
        （2）原地面处理不到位也会导致路基发生沉降，例如草皮、树根、腐殖质土、淤泥质土等不良土处理彻底，即使施工过程中压实控制到位也很难保证路基在后期静、动载的作用下不发生沉降。
        2.路基填料导致的路基沉降
        （1）路基填料的选择往往和当地的环境有很大关联，在温州地区，由于土资源较为珍贵，且沿海土质较差，在实际施工过程中作为路基填料常常由于填料含水量过高或含有部分淤泥质土致使路基填料有混填现象，同时各点压实程度不一致，易发生路基沉降。
        在多雨或局部在雨期易受浸泡的路基段，选用不透水材料，或水稳定性较差的材料进行填筑时，由于路基成型后长期承受荷载，且在水的影响下，即使填筑当时压实度达到设计要求，在后期受荷过程中，土基在水的作用下逐步松散，与未受雨水影响部分逐渐分离从而导致土基局部发生的冲蚀、空洞等病害，更甚至发生坍塌或者滑坡等现象；另外由于本身填筑材料的透水性较差，排水性能较差导致在压实过程中发生“弹簧”现象，无法完全碾压密实，从而影响路基整体稳定，导致部分路基发生沉降。
        3.路基施工过程控制导致的路基沉降
        在路基原地面处理、填料选择均符合相关要求后，路基沉降问题多由施工过程质量控制不到位导致，施工过程质量控制涉及的因素复杂多变，很难一概而论，下面从几个方面简单分析下施工质量控制对路基沉降的影响
        （1）施工组织安排不当。这在高路堤、软土路基段体现的比较明显。施工过程中因施工工期紧或施工组织不当，高路堤施工未能预留6个月的沉降期，路堤填筑完成后即进行路面施工，一般情况下路基在自身重力和汽车荷载作用下，压实程度进一步提升，分层填筑的土层密实程度进一步提升，特别是高填方路堤，沉降更加明显。
        （2）未严格按分层填筑分层碾压进行施工。施工现场采用的压实机械一般为16-25t的振动压路机，其压实功随土层厚度递减，过厚的分层填筑，易导致压实功不能穿透土层，从而影响路基压实度。特别是在机械设备无法进场的深沟，采用竖向填筑进行施工时，后期路基沉降更为严重，甚至出现路基分离错台现象。
        （3）未严格控制填料粒径进行填筑，特别是土石路堤填筑，在一些较低等级的公路中由于料源紧张及施工方便，在填筑过程中，部分路基填料粒径甚至超过50cm，过大的填料粒径使得路基填筑时，大粒径处不易压实，而在大粒径填料周围土层及过渡至普通粒径的路段，压实厚度通常由小变厚，且由于粒径大小不一致，密实不一致，导致压实后的路基出现隆起的鼓包，平整度及质量外观较差。在后期的路基承载运营阶段，这些无法碾压密实的路段最终引起各类路基及路面的质量问题，其中就包括路基的不均匀沉降。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

        二、路基沉降采取的主要预防措施
        路基沉降在各个地区各个环境主要原因不经相同，对于沉降的预防也多有不同，在这里我们就几个在温州地区较为常用的预防措施作简单的探讨，路基沉降的预防工艺目前均较为成熟，预防措施基本可以包括加强原地面处理、加强路基填料的处理及施工过程中的质量控制等，下面我们就这些作简单的探讨：
        （一）原地基处理
        1.温州地处沿海，雨量充沛，原地基处理过程中首要重点就是排水系统的设置，排水系统包括临时排水设施和永久排水设施，包含截水沟、排水边沟、渗沟、排水沟、仰斜孔、平孔、暗沟等。其中临时排水设施在施工中尤显重要，永久排水设施在后期受荷阶段更为重要。
        路基施工截水先行，截水沟的规范设置便于截留流向原地基的地表水，结合排水沟、边沟可以较好的排除地表水，在实际施工中要特别注意，截水沟、排水沟、边沟等地表排水设施的迎水面要低于地表，且沟底应平滑，有凹坑时应填平。暗沟、暗管、渗沟等用于排除地下水的排水设施在设置位置及施工要求应该加以重视，其中暗沟沟底应埋入不透水层，沟壁最低一排渗水孔应高出沟底200mm，设置时应沿路线方向布置。渗沟应设置排水层、反滤层和封闭层，渗水材料的顶面应高于地下水位，用于排除层间水时，渗沟底部应埋置在最下面的不透水层。
        同时应在由陡变缓处设置检查井等防止排水系统堵塞，只有有效的排除地表水及地下水，降低水对路基的作用，减少水对路基冲刷或者浸泡，提高路基整体强度消除路基沉降。
        2.加强原地面的处理，地基表层压实度二级及二级以上不小于90%，三、四级公路应不小于85%。低路堤应进行超挖、分层回填压实，深度要大于路床深度。目的在于确保路基的密实程度，减少因原地面压实度不足导致的路基整体式沉降。若地面有坑、穴、洞等，应先清除坑洞内沉积物，再用合格填料分层回填、分层压实，以便减少不均匀沉降。
        （二）填料的选择
        填料的选择也影响路基沉降，在施工过程中应严格选择路基填料用土，应优先选择强度高、水稳性好的材料，比如碎石土、砾石土等。或采用轻质材料，比如粉煤灰。在受雨水淹没和浸泡的路段，应选择透水性和水稳性均好的材料。
        同时施工过程中土质要尽可能均匀一致，不能混杂，同时要注意剔除超大颗粒填料，这样可以保证各点密实度均匀一致。
        在实际施工过程中，试验室的取土地点也非常重要，代表性土样的合理性关乎施工工艺的确定，同时在后期取土过程中，应根据试验数据选择集中取土，避免沿线取土。
        （三）施工过程中的质量控制
        在以上两项基本完成后，施工过程的质量控制是防止路基沉降的重要措施。
        1.在施工过程中应做好施工组织设计，安排好各个施工段的先后顺序，结构物及路基的衔接处要特别处理，比如设置台阶等。特别是对高填方段尤其应优先安排施工，以留足至少6个月的沉降观测期。
        2.路基填筑过程中应采用水平分层填筑，特别要注意分层填筑时应横断面全宽分层逐层向上填筑，避免路基纵向分幅填筑引起两侧路基沉降不均，同时应该保证填筑层面平整，以便各个的压实均匀。
        3.分层填筑时，应合理确定每层的松铺厚度，一般控制在30cm左右为宜，采用较大压实功压路机碾压时，可以适当考虑增加分层厚度，但是必须通过试验路段进行确认相关参数，以证明压实效果，对试验路段的选择应选择有代表性，长度不少于200m。
        4.路基碾压是否密实也关系到整体施工质量，施工中应选择合适的压实机具，重型轮胎压路机和振动压路机效果较好，碾压时压实速度宜为2-4km/h，碾压一段结束时，应采取纵向退行方式碾压第二段，不在路基上调头，防止搓挤土使压实土被翻松。直线段碾压顺序由两边向中间，曲线段宜由曲线内侧向外侧（当曲线半径超过100m时，可以按直线段方式进行），横向应重叠1/3-1/4轮迹，进行第二段压实时，纵向接头宜重叠1-2m，以确保接头处平顺过渡。
        三、结束语
        过去几年经济高速发展，建设温州市交通综合体系也显得愈发紧迫，公路建设施工质量问题的研究与讨论也越来越深入，现在沉降观测的全面使用，标准化建设的新要求，都不断提高着施工质量。路基沉降作为路基施工过程中最普遍存在的质量问题，也越来越得到有效的预防，除了普通路基外，现在对软土路基、湿弱地基、膨胀土地基等特殊路基的预防及处理也日渐成熟，相信在不久的将来一些更高新型材料的出现，比如土工泡沫塑料路堤、泡沫轻质土路堤等，将会为应对路基沉降带来新的技术革新。
        参考文献：
        [1]公路路基施工技术规范，JTG/T 3610-2019