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公路路基沉降病害及施工控制技术赖增强2

发表时间：2020/8/4 来源：《基层建设》2020年第10期作者：郭丽丽1 赖增强2

[导读] 摘要：路基沉降问题是当前高速工程中非常常见的病害问题，出现该问题之后，就会导致工程结构的稳定性下降，如果未能采取有效的措施来处理这一问题，就会导致工程无法正常进行，严重者会造成重大的滑塌事故，安全隐患比较大，建筑工程的施工也会受到很大影响。

        1通辽市财政投资评审中心内蒙古通辽 028000；2通辽市邮政业安全中心内蒙古通辽 028000
        摘要：路基沉降问题是当前高速工程中非常常见的病害问题，出现该问题之后，就会导致工程结构的稳定性下降，如果未能采取有效的措施来处理这一问题，就会导致工程无法正常进行，严重者会造成重大的滑塌事故，安全隐患比较大，建筑工程的施工也会受到很大影响。因此在高速公路的施工阶段，需要全面提升工程施工技术，有效解决所存在的路基沉降问题，大大提升了公路工程的建设施工速度。有了技术的提升就能够使公路工程的建设施工更具效果，沉降发生率也能够有效的降低，避免出现交通事故的问题，还能够促进我国公路事业的快速发展，具备非常高的经济效益与社会效益。
        关键词：公路工程；路基沉降；病害
        1 公路路基沉降及其产生原因
        1.1路基沉降与危害
        目前，通过服务回访可知，很多公路在运营后不久会出现路面沉陷与裂缝，导致部分路面破坏，对公路通行效果造成影响。对此，经过深入的分析，发现其本质原因为路基沉降，尤其是不均匀沉降，比如路基土部分土质较差、偏软，实际含水量过大，导致翻浆；部分路基段的压实度较低，导致局部沉降；桥头处路基土不均匀沉降，产生桥头跳车现象；基底的地质情况有很大差别，导致路面产生裂缝。可见，路面病害的症结在于路基质量，因此，只有解决路基沉降问题，才能有效避免路面早期病害。
        1.2路基沉降产生原因
        对于路基沉降现象，其产生原因和具体工程部位、基底情况、填料、工艺、质量控制等均有一定关系，是多因素共同作用的结果。为保证沉降预防和治理的有效性，需要以确定沉降产生原因为前提。现围绕具体工程部位与基底情况两个因素，分析沉降产生原因。
        1）具体工程部位。a．桥头：因台背部位的作业面较为狭窄，对机械设备作业十分不利，所以会使台背部位回填质量无法达到要求，加之该部位路基沉降以桥梁为参照物，因此会产生明显的偏差，导致桥头跳车。b．半填半挖段：因填筑、开挖在沉降系数上明显不同，所以受行车荷载持续作用后，伴随时间不断推移，开挖和填筑沉降差将明显增大，最终在填挖交界部位产生沉降，使路基上出现纵向裂缝。c．填挖结合段：对于填挖结合段，它是填方开始向挖方方向过渡的部位，所以具有挖深与填高均较小的特点，直接受行车荷载持续作用，伴随时间不断推移，路基上将产生横向沉降。d．陡坡段：在相同路段当中，填高有很大变化，导致纵向发生的沉降不均匀。其主要原因为路基填高存在明显差别，虽然其他因素基本一致，但高填方和低填方实际沉降量必定不同。开始受行车荷载持续作用后，伴随时间不断推移，两处沉降差还将进一步增加。e．正常路基段：在正常路基段落，若施工控制不到位，也将造成沉降。比如在同一层内，填筑不同性质的填料，因不同填料在压实系数上有很大差别，所以会达到完全不同的压实度，受行车荷载以后，产生不均匀沉降。另外，路基土含有大量的水，施工中未能有效处理；局部未能得到有效压实，都会导致沉降发生。
        2）基底情况。a．对于路基的挖方段，原土实际含水量会对路基压实效果造成直接影响。如果全段或局部实际含水量过大，且没有进行有效处理，将使该段路基产生不均匀沉降，严重时将造成翻浆破坏。b．在土方相同的段落当中，如果基底不平整，或填土的高度有很大变化，则也会产生一定程度的局部沉降。
        3）其他原因。上述属于工程实体方面的原因，除此之外，施工质量控制、设备、人员、工艺，也会对路基整体质量造成影响，引起路基沉降问题。比如，施工人员缺乏质量意识，且现场管理人员监管不到位，设备配置不充分，试验检测数据不真实等，均会对路基整体质量造成影响。

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        2公路路基沉降控制施工技术
        2.1沉降测点布置
        （1）选择合适的沉降观测基准点，即水准点与位置控制点。沿路线走向布置水准路线，将水准点设置在中心线两侧不超过 300 m 的区域内。（2）进行整体观测网设计。其基本要求包括：对于采空区、高填方段及软基段等所有特殊路段，应每段布置一个测点；对于正常段，按 1 km/个的间隔布置测点。
        2.2观测仪器安装
        （1）开挖仪器埋设线路以挖沟槽的方式埋设沉降观测仪器，填筑路堤以前，根据测量断面的要求，挖出宽度为 30 cm，深度在 30 ～35 cm 范围内的沟槽，以此有效防止和填筑发生不必要的冲突、干扰。（2）埋设测头与管路沿完成整平处理的沟槽按照蛇形放置管路，然后对测头进行连接，埋设压力盒，同时向测量板引管线。测头与管路完成埋设后，用细砂进行回填，并压实。（3）连接管路在将所有管路对号入位后与量测板进行连接，然后开启排气阀门，依次从抽送油加压桶向脱气等压实充水排气后，开启排油管、进油管和排气管的阀门，实现进油管的排气与充油。在排油管流出油之后，开启量测管上的阀门，在加压后进行充油和排气，待油位升高到指定点后，关闭进油阀门。检查确认管内液面保持稳定后，读取油面数值。
        2.3路基动力试验
        （1）路基沉降观测与土压力数据读取首次计数之前对所有仪器的情况进行检查，包括油管、护管、阀门、测头与量测系统。在读取完观测数据后，对路基沉降数值进行计算。通过量测板，能读取出水准值，而采用土压力测试装置能读取出具体的土压力结果。（2）数据处理在改造四等水准测量手簿的基础上，提出可综合反映基点编号、名称及高程，现场水准仪测量误差，现场水准尺测量结果的表格。此外，通过对 Ex-cel 的应用，可以完成基本的数据整理与分析，从而编制出可以反映路基沉降设计和具体观测结果的数据报表。为实现对路基填筑施工的实时监测，处理所有类型的工程问题，需对得到的观测数据实施处理，算出每层沉降数量，同时绘制出沉降和填筑高度的关系曲线，再利用测得的数据结果，绘制横断面上所有点位的高程示意图。
        2.4室内试验
        对所有类型的路基填筑材料进行试验，通过试验得出各类型填筑材料组成颗粒实际分布、最佳含水量与最大干密度，以及在所有可能出现的施工条件下的压实关系曲线，为填料力学性质、沉降特性与渗透系数的确定提供参考。
        2.5设备选型与工艺方法选择
        （1）压路机选型将填料厚度确定为 20 cm，选择不同吨位的单钢轮振动压路机开展动力试验与数据检测。如果填料以下30 cm 范围内土压力超过600 kPa，则为达到预期的压实目标，需选用比最小极限吨位大的振动压路机。（2）压实工艺方法进行不同压实工艺方法、压实遍数及压实速度的填料碾压试验，碾压后 24 h 对填料沉降进行观测。在填料的压实度符合设计要求，路基整体稳定性分析完成且结果可靠的基础上，将实际沉降量不超过 0． 05 mm 作为合格标准，并据此选择相应的工艺方法，以实际沉降量可达到最小的方法为最佳方法，在实际施工中应优先考虑。
        结束语
        在公路路基施工中，应对沉降控制引起足够重视，根据不同的工程部位及基底情况，结合地下水、土质、设备，制定有针对性的施工方案，保证路基整体质量，从根本上减少或避免沉降的发生
        参考文献：
        ［1］崔鹏程．公路的路基沉降及施工技术研究［J］．黑龙江交通科技，2018，41（9）：29-30．
        ［2］李彦青．高速公路路基沉降及施工控制技术探讨［J］．交通世界，2018（17）：64-65．