公路路基沉降病害及施工管控技术

发表时间:2021/7/5   来源:《基层建设》2021年第10期   作者:廖璐
[导读] 摘要:公路是关系国家竞争力和人们生活质量提高的关键项目,长时间以来始终受到政府部门和人们的广泛重视。
        湖北长江路桥有限公司
        摘要:公路是关系国家竞争力和人们生活质量提高的关键项目,长时间以来始终受到政府部门和人们的广泛重视。为了保障项目施工质量能全面提升,要结合项目具体施工情况对路基沉降病害进行分析,整合各项施工控制技术。其中各项病害发生与项目建设区域地理、水文条件、气候、土壤各方面要素之间紧密联系,当前要整合各项影响要素,采取针对性施工控制措施,提升公路路基施工质量。
        关键词:路基沉降;病害;施工技术管控
        路基沉降问题是當前影响我国高速公路工程质量的主要因素,在具体施工的过程中,要加大力度进行沉降的监测和控制,选择合适的沉降监测点,对于沉降变化的数据和实际情况进行全面分析,合理预测沉降量,然后根据工程的实际情况选择合适的施工方案,且进行有效的加固处理,以全面提升路基的强度指标,避免出现严重的沉降问题而造成公路质量无法满足要求。
        1公路路基项目常见病害
        1.1填料缺少适宜性
        路基建设中,因为员工缺少必要的实践经验,在购置施工材料时极易忽视其性质,选取不合适的填料,下降了填料的适宜性,进而影响着路基建设质量,这样既会增多路基建设成本,甚至会延迟工期,影响着工程总体收益。
        1.2中线移位现象
        受到工作人员素质、工艺技术等因素的制约,路基施工阶段极易产生导线点破坏等现象。而且,目前工作人员忽视中线复查工作,也没有重视对控制桩的维护,进而造成中线偏移现象,与《路基施工标准》的内容相违背。
        1.3存在安全生产问题
        公路项目的建设环境比较复杂,尤其是地形环境,在施工阶段极易出现淤泥路段、软弱地基以及斜坡等,若未对这些地方采用科学的处理方法,将会导致路基出现严重的安全隐患,在后续投运过程容易产生滑坡、局域沉降等情况。
        2公路产生路基沉降的原因
        路基是公路的基础,对于公路的整体质量有着直接的影响,如果路基质量出现问题,很容易造成路基沉降过大,对于道路的使用有着非常大的影响。当前道路路基沉降的原因主要表现在以下几个方面:首先,对于地质材料在搜集的过程中不够完善。在进行路基施工之前,工作人员都需要到施工现场进行全面勘察和了解,尤其是对地质材料的搜集,这是进行施工的前提,如果在勘察过程中数据出现失误或者是不完善的地方,对于后期施工会造成非常严重的影响,尤其是容易导致公路路基发生沉降问题。其次,在路基填土施工过程中控制不够合理,如果在填土过程中没有按照规范进行操作,填土施工过快,对于路基层面造成不稳定现象,也会出现土容量不足等现象,最终也会造成路基出现沉降等问题。再次,管理控制不够,在施工过程中经常会出现一些疏漏,管理控制不够全面也会引起路基沉降的风险。最后,施工技术水平有待提升,在公路路基施工过程中,应该严格按照施工流程以及标准来进行,否则可能也会引起路基发生沉降问题。
        软土路基的处理是从稳定、沉降满足承载力等方面进行分析。路堤稳定采用固结应力法,地基沉降采用分层总和法计算主固结沉降,采用经验修正系数对其进行修正,地基的固结度采用太沙基固结理论计算。
        为保证沉降的缓和过渡,相邻路段差异沉降引起的纵坡变化控制在0.4%。压缩层计算深度控制原则为计算底面附加应力与有效自重应力之比不大于0.15,稳定验算时采用圆弧条分法按路堤施工期及公路运营期的荷载分别计算安全系数,施工期采用直剪快剪指标、运营期采用固结快剪指标,按有效应力法计算。


        3高速公路路基沉降及施工控制技术
        3.1沉降监控技术
        沉降监测是进行路基沉降与变形控制的方法,具体的施工流程如下所示:施工准备→观测布点→结构的统计和分析→结果综合分析→判定地层结构的稳定性→地层安全动态分析、提供设计与施工建议书、上报设计与监理单位→反馈设计、施工→是否改变设计、施工方法→新的设计、施工方法。在进行作业的过程中进行数据的检测,科学合理的预测软土路基沉降量以及发展规律,进而为路基的加固提供基础的方案。
        3.2路基加固方法
        (1)砂垫层法
        这种方法主要应用在软土地基顶面铺砂垫层结构中,可以将该部分作为持力层,以提升整个地基结构部分的强度、降低变形,砂垫层通常也可以作为软土层固结所需要的上部排水结构,经过加速沉降处理以达到缩短固结的效果,从而提升工程的质量。
        (2)强夯法
        这种施工方法主要利用的是重锤自重法来进行地基与填方部分施工的夯击处理,从而可以加速沉降以达到路基的强度指标要求,该设备比较简单、工期较短、成本也比较低,所以通常会应用到碎石地基与细粒土的工程中。
        (3)排水固结法
        在公路路基施工过程中经常会遇到一些软土或者是一些含水量较高的地基,这个时候就应该想办法排出多余水份才能保证地基的稳固。否则地基土质中水分过高,就会为地基埋下非常大的隐患,容易引起路基沉降问题。排水固结法是常用的排水技术,在实际施工过程中,不仅可以达到排水的功能,还可以使得地基的土质更加稳固,从而提升地基的强度,对于公路路基施工有着非常重要的作用。在实际的排水固结技术应用过程中,需要根据不同的道路路基情况进行选择,主要包含的种类有真空预压法、堆载预压法、电渗排水法以及降水预压法等。其中堆载预压法在应用过程中,主要是在公路路基施工中临时堆放填土石,从而对地基进行加载预压,使得地基的沉降可以提前完成,这种方式也可以提升地基的承载力,使得地基可以固结,提高稳定性和坚固性,消除地基部分的沉降。而降水预压法指的是利用水泵将地下水抽出,使得地下水位可以降低,这样可以减少地基土质空隙间的水压力,使得有效的应力可以增大,从而加固路基。降水预压法主要适用于粉土以及细沙地基等,在实际应用中可以有效的控制地基沉降,提升路基的承载力。
        (4)灰土垫层法
        在材料中加入一定量的石灰来改善土质,可以提升结构质量。
        (5)桩土复合地基法
        在施工中的桩体材料中加入一定量的高黏度刚性桩体,这种方法进行加固施工效果非常好,可以适用的范围也比较大,且不会受到气候条件的影响,加固之后就能够具备较强的承载性能。
        3.3水泥搅拌桩施工技术
        随着公路行业的不断发展,公路路基施工过程中质量控制也在不断完善,通过公路路基出现沉降的原因分析我们知道,出现沉降很大一部分原因是施工技术水平不够先进引起的。因此,本项目双向搅拌桩采用“两搅一喷”施工工艺。水泥土双向搅拌桩采用42.5级普通硅酸盐水泥,除固化剂采用水泥浆液外,还应根据工程需要选用具有早强、缓凝、减水、节省水泥等性能的外掺剂,石膏兼有缓凝和早强的作用,掺入量宜取水泥用量的2.0%,应优先采用纯净的生石膏粉作为添加剂,要求通过0.075mm的方孔筛>85%。双向搅拌桩桩径5Ocm,设计建议水泥用量55kg/m。水泥浆制备必须有充分的时间(大于4min),以保证水泥浆液搅拌的均匀和水泥的活化。
        4 结语
        在实际的施工活动中,技术人员应积极借鉴成功的施工经验,总结路基出现沉降的原因,采用科学有效的技术控制措施,不仅可以保证施工质量,施工的进度也会加快,施工成本得到有效控制。
        参考文献:
        [1]公路路基沉降病害及施工控制技术[J]. 杨春华,罗书俊.  交通世界. 2018(34)
        [2]公路路基沉降及施工控制技术浅析[J]. 宋治成.  工程建设与设计. 2018(17)
        [3]公路路基沉降及施工控制技术[J]. 康大伟.  中国公路. 2018(16)
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