浅析高速公路路基沉降及施工控制技术

发表时间:2017/3/16   来源:《科技中国》2017年1期   作者:孙益斌
[导读] 随着社会经济的发展和进步,我国的公路交通事业也在不断地发展,从而满足人们日益增加的运输需求。

枣庄市公路管理局公路技术管理处  山东枣庄  277800

     摘  要:随着社会经济的发展和进步,我国的公路交通事业也在不断地发展,从而满足人们日益增加的运输需求,为了充分发挥高速公路的作用,就要对公路路基进行更加周密的施工。
        公路路基的沉降是施工中常见的问题,假如处理不当则有可能会造成路面的沉陷和路堤的滑塌事故,影响公路工程施工的进度,因此相关的技术人员应当深入分析路基沉降的机理,从根本上解决路基沉降的问题。
    关键词:高速公路;路基沉降;施工控制;技术分析
引言
        路基的沉降问题是高速公路的建设过程中较为常见的问题,沉降问题处理不当很有可能会导致路面失稳现象的发生,威胁高速公路使用的安全性,因此在公路工程施工中要对路基的沉降进行一定的控制,从而最大程度的减小路基沉降带来的危害。
        1.高速公路路基沉降产生的危害
        1.1路基沉降会对公路质量造成严重影响
        高速公路的路基作为整个路面的承重层,若发生路基的沉降则会影响公路的质量和使用性能,给车辆的出行形成一定的安全隐患。从高速公路施工的技术层面来讲,公路路基的沉降会使得较大面积的公路地基承重不稳,在施工的过程中易产生连锁的病害反应,即引起更大面积的路基发生沉降现象。这种情况会严重影响高速公路路面的平整程度,甚至还会造成路面的断层、裂缝等,从而不能够达到公路路面的使用要求,影响公路的质量。
        1.2路基沉降对公路使用寿命的危害
        通常情况下,高速公路的路面受力方向为竖直方向,即在路基施工的过程中保证路面竖直方向的强度要求,但是在路基发生沉降等现象时,路基的受力方向会产生变化,并形成一定的弯拉应变,在路基沉降的范围内进行应力的扩散,从而导致整个路面的承载力不均匀,长期受到较大的应力的部位可能会发生形变和破坏,这也正是高速公路的路面产生裂缝、塌陷、鼓包的重要原因,产生的公路病害会严重的缩短公路的使用寿命。
        1.3路基沉降对公路施工的危害
        在高速公路施工的过程中很有可能会发生路基沉降的现象,因此在公路工程施工期间,必须要定期的进行公路工程路基的检查维护,若发现可能会导致路基路基沉降以及失稳的情况则必须上报给相应的施工技术管理人员,采取相应的措施来预防和治理路基的沉降,其中最长用的措施即更换路基使用的材料,加大路基施工的夯实力度等,但是在处理的过程中可能会导致面层施工的延误。
        1.4路基沉降对公路安全的危害
        对于高速公路而言,其行车的容量较大,因此对于公路路面的平整度要求较高,若发生路基的沉降往往会使得路面出现裂缝、鼓包、塌陷等病害现象,从而对出行的车辆造成行驶的威胁,严重的还有可能导致交通事故的出现,因此高速公路路基沉降对于公路安全的危害极大。
        2.高速公路路基沉降产生的原因
        2.1自然方面影响因素
        引起高速公路路基沉降的主要原因包括公路所处地区的地质条件、水文条件以及气候环境等其他自然方面的因素。不同地区的地质环境有着非常大的差异,对高速公路的路基产生的影响也有所不同,较为明显的就是所处地区的土壤条件,相比于北方其地区的土壤来说,南方地区的土壤粘性相对较大,且内部水分不容易渗出,因此引起路基沉降的可能性就较大。


水文气候因素在不同的地区表现的影响情况也不一致,地下水含量较多的地区产生沉降的几率较大,且外部环境与温度在热胀冷缩的原理下也会使得路基产生一定程度的沉降变化,影响高速公路路基的稳定性。
        2.2人为方面影响因素
        引起公路路基沉降的原因不仅仅是自然方面的因素,还有人为造成的因素。在高速公路的路基施工中相关的施工技术人员的操作、指挥不当就有可能导致施工的质量不能够达到相应的工程质量规范标准,从而引起路基的沉降。例如,在高速公路路基施工时的碾压环节中,管理人员选择的压路机型号不当、操作人员进行碾压的方式不正确以及质检人员在进行质量检查时有疏忽遗漏等等都有可能会导致路基的三师公质量不过关,路基的密实度达不到工程质量技术标准,因而就会出现路基的沉降现象。另外,在高速公路进入使用阶段之后,若道路行驶的车辆严重超过其设计承载范围,则会导致其路面承载结构变形,进而发生路基的沉降。
        3.高速公路路基沉降施工控制技术
        3.1实施沉降观测控制技术
        沉降观测控制技术是高速公路路基施工过程中应用较为广泛的一项路基沉降控制技术,其主要是利用地表型沉降计测定地表的沉降数据,从而判断公路路基的沉降程度。一般情况下,在进行填土时要根据地表沉降测定的数据严格把握填土的速度,技术人员应当通过数据的分析对路基的沉降趋势做出相应的预测从而能够在施工中准确把握预压卸载的范围以及路面的施工时间。除此之外,施工技术人员还应当根据地表隆起的情况进行分析,并对路基土体进行分层,从而确保路基施工的过程中有一个稳定的施工状态。
        3.2公路路基沉降控制技术
        高速公路的路基沉降控制技术主要是为了在施工中最大限度的减少沉降量和沉降发生的概率,进而减少路基沉降对高速公路造成的质量影响。路基沉降控制技术首先要判定路基的沉降值,一般情况下,沉降值的大小与沉降精度成反比。因此,在实际的路基碾压施工中,观测沉降精度随着路基变高而提高,并且在填筑施工的后期,要制作相应的水位曲线图。在此期间,要进行沉降发生频率的测定,并制定沉降值-时间的变化曲线,通过曲线反应的两者的差值来判断路基沉降的几率,进而在高速公路施工中进行路基沉降的控制。
        3.3路基填筑沉降控制技术
        在公路工程的施工过程中,为了在路基施工时对其沉降量做出合理的核算,保证其控制在工程质量允许的范围之内,需要对路基的沉降进行综合的归纳和分类,通过辗压不同强度下路基沉降值,来测算路基沉降的仿真度。但是,影响路基沉降值的因素较多,这就要求施工人员在土工试验技术和钻探孔径大小和质量等方面进行控制,若是软土地基还需要对其进行填筑加固。填筑加固的形式主要是挖土换填,通过进行施工的预压试验确定路基铺筑厚度以及碾压过程中采用的技术和碾压所需的次数,对公路的路基沉降做相应的控制。
        3.4地下水位的控制技术
        降低地下水位是高速公路路基施工中控制路基沉降的较为常见的方式,在路基施工的碾压环节中,为了防止地下水位过高而影响路基碾压的强度和标准时,则需要采取形影的措施对地下水位进行合理的控制和处理,防止出现地下水位过高而浸泡路基土体,使得土体变得松散且容易流失,路基的承载力降低的现象。在施工的过程中最常用的方式就是开挖盲沟,降低地下水位。若是软土路基则应当先进行开挖填筑,并选择透水性良好的土壤作为回填土,保证路基土质的密实性,从而加强路基的稳定性。
        4.结束语
        高速公路的路基沉降会引起非常严重的公路病害,从而降低高速公路的平整性和稳定性,影响高速公路的使用性能和整体质量,对于路面的行车安全也会产生一定的威胁,因此在高速公路的路基施工过程中要深入的分析路基沉降产生的原因,结合所在地区的地质条件和水文气候环境因素,选择科学合理的路基沉降处理技术,并制定有效的控制方案,从而保证高速公路路基的稳定性,达到延长公路使用寿命的目的。
参考文献:
[1]杨江峰,张丽云. 高速公路路基沉降及施工控制技术研究[J].中小企业管理与科技(上旬刊), 2015,07:94.
[2]于澍.基于多灰色预测模型对比的高速公路路基沉降量预测[J].西安建筑科技大学学报(自然科学版),2013,(2).

 

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