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摘要:本文对于公路路基的沉陷问题的产生原因以及相对应的预防和处理措施进行了阐述,进而提高公路的质量,增加公路的使用年限。
关键词 公路;路基沉陷;措施
中图分类号:X734文献标识码: A
引言
现在,我国的高速公路、干线公路的建设在迅猛发展,交通的现代化建设、立体化建设也都获得了许多让人欣喜的成果。在我们为之骄傲的同时,我们也应该关注越来越多的道路塌陷的问题,是什么导致“公路路基沉陷”,我们要怎样抵制路基沉陷给我们带来的不良影响,这值得我们进行探讨和研究。
一、公路路基沉陷产生的原因
1.1 外部施工及相关原因影响
公路路基附近有基坑或者其他交通设施开挖未采取有效支护措施,造成该段道路位移,下沉;在辅道路基完工后,电力和供水部门,分别进行了横穿主辅道的高压电缆管及给水管的托管、顶管,并在辅道旁进行了基坑开挖,该处左右幅均出现下沉。
1.2 基坑水土流失的影响
由于交通的条件限制,在辅道施工时,主道不能封闭,为此通道不能同时施工,只能先施工辅道段通道,待辅道通车后,再分阶段施工主道的左、右幅通道。辅道通车后,在施工主道段通道时,辅道通道的台背侧处于临空面,地下水及雨水汇集基坑,基坑内处于长期排水,从而导致辅道通道台背段的回填料流失,导致通道台背下沉。
1.3 工艺缺陷的影响
由于工艺缺陷,通道台背回填虽按规范进行了碾压和灌水密实,但靠近通道墙身的钢板桩处,拔出钢板桩后出现空间,这个空间区域的密实度自然降低,达不到设计标准,造成大多数通道处跳车现象;由于工艺缺陷,通道在主道段施工时,台背回填料流失,造成该处辅道路基下沉;由于填方连续填筑,虽然密实度合格,但由于加载过快,引起软基过大沉降。
1.4 交通过度超负荷使用的影响
交通流量大大超过原预测量,绝大部分车辆走辅道运行,重车和超载车辆比预测量剧增,加剧了路面破坏。目前,货车超载现象十分普遍,特别是泥头车、自卸车、货运车尤为严重。同时,运送建筑材料的货车,因堆积过高,经常有大量的碎石、泥土等撒落在道路上,经重车碾压后,对路面损坏较严重。超重、超量车流产生的冲击加剧路基下沉的发展,引起路基的沉降以及路面的开裂。
综上所述,由于交通流量过大,超载、超速现象十分严重,从而对桥梁和道路造成严重破坏,是导致路基下沉开裂的重要原因。
二、减小公路路基沉陷的预防措施
2.1做好准备工作
在填方路基的部分要采用强度高的路基填料,在施工过程中可以通过冲击压实来增强路基压力。在原地表进行横向的挖台阶,高度不能大于1米,如果原地表比较陡峭时候,要在填方路基边坡的下面设置一些支挡工程,合理的安排施工过程的组织设计以及先后顺序,对于地表土的不良土质要注意清除,其次要加强地基的地表植被、垃圾等的处理。
2.2改善公路路基的压实处理工艺
第一步,疏通公路路基的两侧的纵横方向排水系统,以免于路基被水浸泡。第二步是对于路基填料的选择和确定之前必须要进行CBR、土质分析等实验,对于腐殖土、淤泥等劣质土或者最大粒径没有满足规范要求的材料是不能被用于路基填筑的。
2.3对于路基材料的选择
公路路基材料必须优先选择高强度和高稳定性的材料,比如选择低液限粉土或者低液限粘土来作为公路路基的填料,对于拟定要采用的填料一定要对塑性、液限、承载比、击实等进行实验,从而确定出相对应的技术指标,对于容易受到水浸、水淹的部位,则要采用透水性和水稳定性较高的材料,可以达到标准填料的要求。国家规定,对公路路基填料的最大粒径以及最小的强度给了定量化的标准,目前利用CBR数值的引用来表征公路路基的强度,从而路床的概念也因此被引入,路床上填料的限制条件是:对于一级公路和高级公路的路面底部以下0-30厘米左右的路床填料的CBR数值要大于8,如果公路路基的填料无法达到所规范的最小强度数值,必须采用换填、掺和粗粒料或者粘结稳定材料如石灰等来处理,如果没有规定出是哪种等级的公路铺筑一级或者高级路面的时候,国家规定也要采用一级公路和高级公路的标准来执行。
三、公路路基沉陷的处理技术
各个级别的公路其本身的特征不同,在设计的过程中要把握现实状况,严格的遵守施工规定,对于公路的施工,要采取科学合理的措施,提前准备道路施工过程中可能出现的状况,采取相应的措施。在我国公路路基沉陷的问题上,要采取比较合理和科学的措施,使得公路的路基处于良性的状态,主要的处理技术有固化剂法、填土复填法、粉喷桩法以及注浆法等等。
3.1固化剂法
当出现需要更换公路路基的填充材料缺乏,需要的量不大的时候,就可以在原料中加入一些固化剂来代替,其中石灰、石膏和水泥都是非常常用的固化剂,水玻璃是液体的固化剂,在浅层的路基进行固化的时候,就要将固化剂和土进行均匀搭配之后进行加压加固。如果在深层的土中的路基进行固化处理的时候,要利用应用液体的固化剂经过工艺的处理之后把混合物注入到土壤之中,总之,不同的要求就选择不同的固化剂。
3.2填土复填法
这种方法主要应用于公路的路基沉陷是由于填充材料不符合相關规范引起的情况,适用于在沉陷的面积不大且深度较浅的时候,主要的优点在于这种方法的操作比较简单,而且经济成本小。
3.3粉喷桩法
这种方法主要处理的是十米之内的公路路基沉陷问题,粉喷桩法主要是利用相适应的机械设备将固态的固化剂喷出来,在公路路基的较深处和比较软的地方混合均匀,经过一些固化剂和软土进行化学和物理的反应之后,就能够在原来的地基之中凝固成为强度很强的桩体,那么土和桩体的性质才能得到较大的改善。
3.4注浆法
这种方法主要是在公路的路基沉陷的路段区域很大、垂直的高度比较大的时候,然后在恰当的作用力作用下使得水泥的浆液能够填充到路基的间隙之中,增加路基的强度,对于不同的填充材料以及不同状况的公路路基的强度、压力、密实度、钻孔的深度等因素都能够影响灌浆时候的压力,所以具体的条件很难把握,对于注浆的方法有压密灌浆、渗透灌浆和劈裂灌浆等等方法。
结束语
针对已经出现路基沉陷的公路,我们要采用压浆施工工艺控制沉降;采用在现有下沉段路面上加铺沥青层,作为临时过渡路面,待沉降稳定后,再按原设计恢复砼路面;加强沉降观测,及时反馈沉降状况;施工单位根据整治方案立即施工,针对路基下沉、路面开裂的具体情况,采用注浆、灌浆等处理措施,注浆压力控制在2-2.5Mpa,深度为3-4米;采用AC13沥青,以机械摊铺施工调平处理。并加强观测,根据下沉变化情况继续进行补强和调平处理。总之,路基施工是一个复杂的系统过程,影响因素众多,其中沉降问题是重要的控制要点,路基施工前,合理选材,优化排水系统,严格控制施工质量,既节约又保质地完成路基施工,保证路基的稳定性与耐久性。要在施工前期、中期、后期都要对路基沉降进行有效的观测和控制,采取一系列防治措施,保证公路良好的使用效果。
参考文献
[1]李世壮.车辆荷载作用下复合路基的沉降研究[J].长春工程学院学报(自然科学版),2002.
[2]陈国荣,姜弘道,高谦,等.高速公路路基性态反分析及沉降预报[J].工程地质学报,1998.
[3]周铭.压力灌浆技术在唐津高速公路路基病害处理中的应用[J].公路,2002.
[4]张红兵.丘陵地区路基沉陷加固技术应用研究[D].济南:山东大学,2007.
[5]黄君.探索防治公路路基沉陷的解决措施[J].中小企业管理与科技,2009.
[6]荆改凤.浅谈路基沉陷原因及治理方案[J].山西建筑,2007.
[7]赵旭辉.公路路基沉陷治理方案设计与施工[J].青海交通科技,2008.
关键词 公路;路基沉陷;措施
中图分类号:X734文献标识码: A
引言
现在,我国的高速公路、干线公路的建设在迅猛发展,交通的现代化建设、立体化建设也都获得了许多让人欣喜的成果。在我们为之骄傲的同时,我们也应该关注越来越多的道路塌陷的问题,是什么导致“公路路基沉陷”,我们要怎样抵制路基沉陷给我们带来的不良影响,这值得我们进行探讨和研究。
一、公路路基沉陷产生的原因
1.1 外部施工及相关原因影响
公路路基附近有基坑或者其他交通设施开挖未采取有效支护措施,造成该段道路位移,下沉;在辅道路基完工后,电力和供水部门,分别进行了横穿主辅道的高压电缆管及给水管的托管、顶管,并在辅道旁进行了基坑开挖,该处左右幅均出现下沉。
1.2 基坑水土流失的影响
由于交通的条件限制,在辅道施工时,主道不能封闭,为此通道不能同时施工,只能先施工辅道段通道,待辅道通车后,再分阶段施工主道的左、右幅通道。辅道通车后,在施工主道段通道时,辅道通道的台背侧处于临空面,地下水及雨水汇集基坑,基坑内处于长期排水,从而导致辅道通道台背段的回填料流失,导致通道台背下沉。
1.3 工艺缺陷的影响
由于工艺缺陷,通道台背回填虽按规范进行了碾压和灌水密实,但靠近通道墙身的钢板桩处,拔出钢板桩后出现空间,这个空间区域的密实度自然降低,达不到设计标准,造成大多数通道处跳车现象;由于工艺缺陷,通道在主道段施工时,台背回填料流失,造成该处辅道路基下沉;由于填方连续填筑,虽然密实度合格,但由于加载过快,引起软基过大沉降。
1.4 交通过度超负荷使用的影响
交通流量大大超过原预测量,绝大部分车辆走辅道运行,重车和超载车辆比预测量剧增,加剧了路面破坏。目前,货车超载现象十分普遍,特别是泥头车、自卸车、货运车尤为严重。同时,运送建筑材料的货车,因堆积过高,经常有大量的碎石、泥土等撒落在道路上,经重车碾压后,对路面损坏较严重。超重、超量车流产生的冲击加剧路基下沉的发展,引起路基的沉降以及路面的开裂。
综上所述,由于交通流量过大,超载、超速现象十分严重,从而对桥梁和道路造成严重破坏,是导致路基下沉开裂的重要原因。
二、减小公路路基沉陷的预防措施
2.1做好准备工作
在填方路基的部分要采用强度高的路基填料,在施工过程中可以通过冲击压实来增强路基压力。在原地表进行横向的挖台阶,高度不能大于1米,如果原地表比较陡峭时候,要在填方路基边坡的下面设置一些支挡工程,合理的安排施工过程的组织设计以及先后顺序,对于地表土的不良土质要注意清除,其次要加强地基的地表植被、垃圾等的处理。
2.2改善公路路基的压实处理工艺
第一步,疏通公路路基的两侧的纵横方向排水系统,以免于路基被水浸泡。第二步是对于路基填料的选择和确定之前必须要进行CBR、土质分析等实验,对于腐殖土、淤泥等劣质土或者最大粒径没有满足规范要求的材料是不能被用于路基填筑的。
2.3对于路基材料的选择
公路路基材料必须优先选择高强度和高稳定性的材料,比如选择低液限粉土或者低液限粘土来作为公路路基的填料,对于拟定要采用的填料一定要对塑性、液限、承载比、击实等进行实验,从而确定出相对应的技术指标,对于容易受到水浸、水淹的部位,则要采用透水性和水稳定性较高的材料,可以达到标准填料的要求。国家规定,对公路路基填料的最大粒径以及最小的强度给了定量化的标准,目前利用CBR数值的引用来表征公路路基的强度,从而路床的概念也因此被引入,路床上填料的限制条件是:对于一级公路和高级公路的路面底部以下0-30厘米左右的路床填料的CBR数值要大于8,如果公路路基的填料无法达到所规范的最小强度数值,必须采用换填、掺和粗粒料或者粘结稳定材料如石灰等来处理,如果没有规定出是哪种等级的公路铺筑一级或者高级路面的时候,国家规定也要采用一级公路和高级公路的标准来执行。
三、公路路基沉陷的处理技术
各个级别的公路其本身的特征不同,在设计的过程中要把握现实状况,严格的遵守施工规定,对于公路的施工,要采取科学合理的措施,提前准备道路施工过程中可能出现的状况,采取相应的措施。在我国公路路基沉陷的问题上,要采取比较合理和科学的措施,使得公路的路基处于良性的状态,主要的处理技术有固化剂法、填土复填法、粉喷桩法以及注浆法等等。
3.1固化剂法
当出现需要更换公路路基的填充材料缺乏,需要的量不大的时候,就可以在原料中加入一些固化剂来代替,其中石灰、石膏和水泥都是非常常用的固化剂,水玻璃是液体的固化剂,在浅层的路基进行固化的时候,就要将固化剂和土进行均匀搭配之后进行加压加固。如果在深层的土中的路基进行固化处理的时候,要利用应用液体的固化剂经过工艺的处理之后把混合物注入到土壤之中,总之,不同的要求就选择不同的固化剂。
3.2填土复填法
这种方法主要应用于公路的路基沉陷是由于填充材料不符合相關规范引起的情况,适用于在沉陷的面积不大且深度较浅的时候,主要的优点在于这种方法的操作比较简单,而且经济成本小。
3.3粉喷桩法
这种方法主要处理的是十米之内的公路路基沉陷问题,粉喷桩法主要是利用相适应的机械设备将固态的固化剂喷出来,在公路路基的较深处和比较软的地方混合均匀,经过一些固化剂和软土进行化学和物理的反应之后,就能够在原来的地基之中凝固成为强度很强的桩体,那么土和桩体的性质才能得到较大的改善。
3.4注浆法
这种方法主要是在公路的路基沉陷的路段区域很大、垂直的高度比较大的时候,然后在恰当的作用力作用下使得水泥的浆液能够填充到路基的间隙之中,增加路基的强度,对于不同的填充材料以及不同状况的公路路基的强度、压力、密实度、钻孔的深度等因素都能够影响灌浆时候的压力,所以具体的条件很难把握,对于注浆的方法有压密灌浆、渗透灌浆和劈裂灌浆等等方法。
结束语
针对已经出现路基沉陷的公路,我们要采用压浆施工工艺控制沉降;采用在现有下沉段路面上加铺沥青层,作为临时过渡路面,待沉降稳定后,再按原设计恢复砼路面;加强沉降观测,及时反馈沉降状况;施工单位根据整治方案立即施工,针对路基下沉、路面开裂的具体情况,采用注浆、灌浆等处理措施,注浆压力控制在2-2.5Mpa,深度为3-4米;采用AC13沥青,以机械摊铺施工调平处理。并加强观测,根据下沉变化情况继续进行补强和调平处理。总之,路基施工是一个复杂的系统过程,影响因素众多,其中沉降问题是重要的控制要点,路基施工前,合理选材,优化排水系统,严格控制施工质量,既节约又保质地完成路基施工,保证路基的稳定性与耐久性。要在施工前期、中期、后期都要对路基沉降进行有效的观测和控制,采取一系列防治措施,保证公路良好的使用效果。
参考文献
[1]李世壮.车辆荷载作用下复合路基的沉降研究[J].长春工程学院学报(自然科学版),2002.
[2]陈国荣,姜弘道,高谦,等.高速公路路基性态反分析及沉降预报[J].工程地质学报,1998.
[3]周铭.压力灌浆技术在唐津高速公路路基病害处理中的应用[J].公路,2002.
[4]张红兵.丘陵地区路基沉陷加固技术应用研究[D].济南:山东大学,2007.
[5]黄君.探索防治公路路基沉陷的解决措施[J].中小企业管理与科技,2009.
[6]荆改凤.浅谈路基沉陷原因及治理方案[J].山西建筑,2007.
[7]赵旭辉.公路路基沉陷治理方案设计与施工[J].青海交通科技,2008.