榆林市公路局三处陕西省榆林市719000
摘要:近年来,随着经济的发展,我国的交通运输业实现了跨越式发展,同时带动了高速公路的发展。为了满足运输需求,国家对高速公路建设加大了投入力度。在高速里程增加的同时高速公路建设问题也频繁发生,这时高速公路安全受到社会各界的普遍关注。在高速公路的建设过程中,路基沉降是比较常见的问题,并且这种问题会直接影响高速公路的稳定性。如果没有处理好路基沉降问题,将会导致高速公路施工过程中容易发生滑塌等事故,进而在一定程度上直接威胁到高速公路的安全性,并且会延长高速公路的施工周期。基于此,本文对高速公路路基沉降病害及施工控制技术进行分析。
关键词:高速公路路基;沉降病害;施工控制技术
路基施工是公路工程建设的重要组成部分,也是质量控制的重点。因此,施工人员在开展公路路基工程建设时,应该完善施工方案设计,确保原材料质量,严格按要求进行摊铺和碾压施工,确保工程质量,有效预防路基沉降现象。但不能忽视的是,目前在公路路基施工过程中,部分施工人员责任心不强,施工方案设计不合理,质量控制不到位,再加上忽视沉降观察,难以有效实现对路基沉降的控制,制约施工效果和公路工程建设效益提升。为弥补这些不足,施工单位应该增强质量控制意识,落实路基沉降控制技术,把握施工技术要点,有效预防路基沉降,增强路基结构的稳定性与可靠性,促进公路工程建设效益提升。
1公路路基沉降的危害
1.1影响后续工程施工
如果施工质量控制不到位,一旦路基发生沉降现象,往往会降低施工效果和工程质量,也会影响路面工程施工效果。而在施工过程中,应该增强质量控制意识,把握施工技术要点,保证路基结构的稳固性与可靠性。这样既能预防质量问题发生,还能方便路面工程施工,有利于顺利完成整个公路工程施工任务,让工程建设取得更好效果。
1.2加大养护维修难度
路基维修是公路工程养护施工的重要内容,也是必须重视和关注的问题。作为施工单位和施工人员,如果不注重加强质量控制,路基质量不合格,再加上车辆荷载的影响响,很容易出现路基下沉现象,增加养护维修难度。而施工人员在工程建设中,应该充分认识路基沉降的危害,严格加强质量控制,确保每道工序质量合格,使其更好运行和发挥作用。同时也有利于降低养护维修成本,提高养护施工效果和公路工程质量。
1.3降低工程建设效益
沉降问题的发生,往往会加大养护维修难度,需要进行养护维修施工,增加材料费、机械费和人工费,降低公路工程施工效益。而养护施工人员在工程建设中,应该充分认识沉降的危害性,结合公路施工现场基本情况,严格落实质量控制措施,把握施工技术要点。并确保填料质量合格,采用分层填筑和碾压施工方式,实现对路基沉降的有效控制。进而降低养护维修难度,避免出现不必要的资金支出,让公路工程建设取得更好效益。
2公路路基沉降病害产生的原因
路基是公路的主干,决定着公路的质量与使用年限。但路基不仅承受路面车辆的荷载还要承受地下岩土对其的压力,在这样的双重压力下,就要要求路基具有很好的施工质量。因此,熟知公路建设当地的自然条件,研究其变化规律,才能因地制宜采用有效的技术来避免较大沉降的产生。影响路基稳定的因素主要有以下几方面因素。
2.1地质原因导致的路基沉降
地形地貌影响公路建设,特别是路基施工,面临较为复杂的地形结构,不同的自然环境对路基的影响也不同,平原地区一般地势平坦,很容易出现大量的地面积水情况,而且地下水位又非常高,丘陵地区和高山地区地质结构又险峻,地面整体起伏大,路基施工时需要对现场做好排水施工,合理设计排水路径,不能因为排水问题影响施工质量,如果设计不合理,则会在施工过程中出现塌方,给施工人员造成不必要的人身伤害,严重的导致伤亡事故,施工中需要严格把握好现场地质情况,特别是需要掌握岩石种类、走向、厚度,细致分析后,找到科学合理的解决方法,保证顺利施工,维护施工进度。
2.2气候温差导致的路基沉降
气候也是影响路基稳定的因素之一,它随季节的变化而变化,水温和雨雪也随气候的不同而变化。夏天温度高,冬天温度低,水温也随之变化。地域气候也有差异,南方靠近赤道,一年四季的温度都比北方高。另外地势高低也有差异,在山顶气候变化无常,温度与湿度变化较大,山南山北也存在着气候差异。路基的温度与大气温度关系密切,大气温度骤变,会导致出现路基温差,从而产生沉降差异。
2.3土壤因素导致的路基沉降
土壤主要就是路基建设过程中所应用的工程材料土壤。从成本方面来考虑,也要考虑到工程的便捷性,路基施工的土壤需要从施工周边区域中进行选取,但是很多情况,施工周边的区域中土壤未必能够满足路基施工的需要,特别是要求比较高的高速公路施工项目。如果工程中应用大块的红砂岩,该种材料压实度会非常低,风化与渗透都比较强,所以整个土体结构的稳定性都非常差,未能够有效的调配就应用到工程中,就会导致路基出现沉降的问题。
2.4设计因素导致的路基沉降
设计因素对于路基沉降的影响是非常直接的,主要是因为设计错误所导致的。高速公路设计方案确定的过程中,首先就是要进行交通量的预估,然后才能进行承载载荷的计算,从而确定路基的承载能力。但是如果交通量超出了规定的要求,公路路基需要长期承受汽车动载荷的影响,预期之外的路基沉降也会出现。这种沉降多数都是在公路施工结束之后所存在的,具备有明显的滞后性,所以控制难度较高。
3公路路基沉降施工控制技术
3.1加强施工前的准备工作
首先在进行高速公路施工前一定要做好地质勘查工作,掌握高速公路路基的基本情况,根据不同的地质条件选择不同的施工方案。其次要对路基的沉降量进行观测控制。在高速公路施工前一定要对土层进行沉降稳定性的检测,利用科学的计算方法对土层的承重量以及地表水平位移隆起量进行预测,以此制定出具体的施工方案。最后要选择合适的施工材料。选择合适的路基施工材料是路基施工的关键,土作为路基的基本材料,要控制好土的应用,结合工程实践,应该选择颗粒大于2mm的、带有粘性的土质,并且在其中要参杂大于2mm的石质土,并且要根据施工过程中的特殊地质特点对路基施工材料进行改良,以此保证高速公路路基质量。
3.2提高高速公路的路基施工质量
对于施工质量的控制是提升路基稳定性的重要保障,要想控制好施工质量,工程技术人员就必须要不断探索和实践,在具体的工程实践之中不断总结经验和教训,从而不断提升工作方法和思路。首先,应当注重土层回填工作,并采用沉降杆来严格控制回填的高度,让回填之后的土壤高度能够达到相关要求,如果回填不标准,公路的稳定性也就不能够得到保障,最终为后续的使用带来安全隐患。在进行回填时,不但需要仔细考究填入材料的类型,而且应当注重施工方面的一些细节,例如,回填速度和回填之后的压紧和压实等,在进行压紧工作时,应当注意预压时间,预压时间越长,则工程建设越稳定。其次,在进行预压工作时,施工技术人员应当对沉降量进行严格控制,精确核算最终沉降量,从而确保高速公路路基的沉降量可以控制在安全系数之内,最后,应当结合不同载荷强度下的地基固结情况来进行处理,从而保证计算结果的准确性。
3.3科学合理设计路基施工方案
路基设计方案的好坏会直接影响到路基是否发生沉降,因此,一个科学合理的路基施工方案能够在很大程度上保证高速公路的稳定性和安全性。路基沉降问题与其所处地域有较大的联系,因此,尤其需要做好路基排水方面的设计。就高速公路排水的具体设计内容而言,必须要综合考虑各个方面的内容,并选择出最为合适的施工方案。首先,应当高效利用各种类型的孔沟设施来进行防护工作,这些设施能够把地下水位控制在一个合理的区间范围之内,并让路基保持在一种比较干燥的状态。其次,边坡排水系统可以有效阻止地下水的径流现象,从而有效加强高速公路路基的稳定性。最后,加强地基保养和维护技术的探索,定期进行路基的检查和保养,及时发现问题并解决问题,从而延长使用寿命。
3.4严格控制公路路基施工材料质量
在影响公路路基施工质量的各种因素中,施工材料的质量是最关键、最根本的因素。所以,在现代公路路基施工过程中,要加强对施工材料的控制和管理。路基施工之前,施工单位要面向供应商进行材料招投标工作,在此期间,施工单位要对供应商的资质,以及供应的材料进行严格审核和检查。材料进入施工现场时,也要进行抽样检查,确保入场材料符合工程施工要求。同时,在存放材料时,要选取通风干燥、平整整洁的场所储存,保证材料在存储过程中性质不变。进入正式施工环节之前,还要对施工材料的含水量、杂质等进行检测,将控制施工材料质量的工作贯穿于公路路基施工的始终。
3.5加强地面沉降量的观测控制
在路基软土处理过程中,需要对土层的沉降情况进行严密观察,来确定路基的沉降情况。在沉降量的观察中,借助的设备是沉降板、S3科学观测仪,通过感应式水平推测技术,来预测路基地表路基的沉降趋势,计算出相应土层承重量。
在沉降的观测方法中,可分为土层内部分层沉降和深层沉降观测两种,前者是通过利用分层沉降标,可以得到软土层各层次的压缩情况,后者是通过使用深层标,来了解软土层在某一层位的土体压缩情况。通过地面沉降量的观测,可以采取适当的措施来控制,在路基施工前将沉降量降至最低,避免对路基沉降产生不良影响。
3.6加强地基处理技术的应用
在高速公路路基的施工过程中,地基处理技术会对施工所用的机械、材料、施工工艺等产生不同程度的影响,在路基现场施工监测过程中,也会用到路基处理技术。对于高速公路来说,其运行的安全性受到路基施工技术的影响和制约。因此,在高速公路施工过程中,需要高度重视路基处理技术,同时借助灌装沉降处理法对软土路基地段进行处理。对地质条件较为恶劣的路段,一般对土质进行改良处理,比较常用的土质改良措施就是排水固结法,其使用方式就是排出劣质土里的水,对原有的土体密度进行加固,以此提高土质的硬度。另外,在高速公路路基施工过程中,如果需要提高路基的承载力,这时可以采用复合地基对路基进行处理,较为常用的复合地基主要包括碎石桩复合地基、水泥土桩复合地基等。
结束语:
总而言之,高速公路建设对于我国的交通运输业和社会发展具有重要作用,必须要把高速公路的建设工作重视起来,并放置到战略的角度来进行思考和面对,其中,高速公路路基沉降问题是一种非常常见的危害,在很大程度上影响和阻碍了交通运输行业的发展,也会影响公众们的行车安全,必须要不断探索控制高速公路路基施工质量的方法和途径,并在具体的施工实践中总结经验,不断提升路基施工质量。
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