高速公路扩建工程差异沉降控制技术探讨

发表时间:2020/8/24   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:孙官云
[导读] 摘要:随着经济的发展,我国高速公路改扩建工程的发展也变得非常迅速。
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        摘要:随着经济的发展,我国高速公路改扩建工程的发展也变得非常迅速。高速公路扩建相对于新建,可以减少投资,减少生态破坏,增加经济效益。但在高速公路扩建工程施工过程中,由于施工技术和方式的问题,施工难度会比新建公路大,因此需要对高速公路改扩建工程的特点进行分析,特别是在施工过程中出现的土石方差异沉降问题。在高速公路施工过程中,降低新旧路基的差异沉降是改扩建工程中的重点之处,为了保证高速公路扩建工程的稳定,应该通过提升技术水平的方式来保证工程的稳定发展。
        关键词:改扩建工程、差异沉降、技术探讨
        一、引言
        在目前社会发展中,高速公路的作用也变得越来越重要。然而,在高速公路发展过程中,也面临着许多问题。由于经济的迅速发展,原先的高速公路设计已不能满足交通迅速发展的需要,并且许多高速公路的运输能力已达到饱和状态。为了改善这种问题,需要对高速公路进行改扩建工程,然而在改扩建工程中可能会出现新旧路基差异沉降的问题。因此为了保证工程的稳定发展,应该通过改进技术的方式来尽可能的降低差异沉降。
        二、高速公路扩建工程差异沉降控制技术应用现状
        从目前工程建设中所采用的工程技术来看,国内高速公路扩建工程主要是通过促进新旧路基之间的结合的方式来开展的。在此基础上提出了降低路基差异沉降的控制技术。尽管,在目前发展过程中具有不错的整体效果,技术应用也比较全面。然而,在实际应用过程中,也存在着众多问题,比如在大部分高速公路扩建工程中,可能会在使用期内出现道路开裂的问题。
 
        因此为了解决这类问题的出现,应该通过提升技术的方式,来促进新旧路基差异沉降控制技术的发展。
        三、扩建出裂缝产生的机理分析
        1、不均匀沉降引起的裂缝
        在路基沉降过程中分为三种沉降方式,瞬时沉降比较小,并且对新旧路基的沉降差异影响也较小,而固结沉降的产生则是沉降差异中的重要组成部分,固结沉降是因为土壤压缩变形产生的。次固结沉降产生于一定环境中,并且是因为土壤变化引起的次固结沉降的作用,时间长,但是会引起的差异较小。由于新旧路基的建造时间不同,因此在各方面的沉降也表现出明显的不同,同时由于施工过程中可能出现的位移和侧向移动现象,也在一定程度上加速了土壤的沉降,因此由于路基沉降固结需要凝固过程。因此在新路基修建好之后,由于较长时间的凝固,也会产生沉降差异。
        2、压实机械原因引起的裂缝
        在建设施工过程中,碾压机械也会在一定程度上造成裂缝现象的出现,在应用碾压机械过程中,新旧路基的交接处会有一部分无法被碾压,由于工作面的不平整,也会在一定程度上影响压路机的正常工作,主要表现为对边缘路基的碾压不符合标准需要。其次,即使在边缘位置采用其他压实的方式,由于压实度不一,也会在一定程度上造成碾压区别,进而引发路面裂缝问题的产生。
        四、沉降差异的控制技术措施
        1、边坡削坡并开挖台阶
        通过对老路边坡杂物的清理,并在老路基搭接面开挖台阶的方式来处理,通过增加接触面积的方式来增大交接部位的摩擦力和相互支撑、嵌锁,在投资允许情况下,还可以在台阶上设置土工格栅,通过这种方式保证路基的稳定性。通常情况下,采用的施工工序主要是削坡,然后再开挖台阶。在开挖过程中台阶的宽度越大,高度越小,路基的位移会越小。因此在台阶开挖过程中,即宽度应该大于3m。碾压时做到纵、横交界填筑均衡,碾压密实无拼痕。通过这种方式可以在一定程度上保证沉降差异可以控制在一定范围内。
        2、加强新建路基的承载力
        旧路基相比新建路基的固结沉降比较低,这种问题的出现也会造成不均匀沉降现象出现。在工程扩建过程中,为了加强对新建路基的控制,应该使新老路基结合为统一的整体。通过对不同地质情况的勘探,在路基处理过程中,也应该采取不同的控制措施。一般来说,新路基可以通过使用冲击压实和振动压实相结合的方法,通过增加压实次数的方式保证其紧密性。
        3、控制路基填料和压实度
        路基填料对于降低沉降差异具有重要的作用,因此在路基填料应用过程中,应该选择压缩性低,并且稳定的填料,尽量采用砂石填料。填筑过程中,应该保证填料的含水量在一定范围内,如果含水量超过一定范围,应该通过增加石灰、粉煤灰的方式来综合材料含水量或采用翻晒的方式。在压实度控制过程中要保障路基的承载力以及下部的凝固变形,并且压实度也应该保证在规范的范围内。因此,在压实度工作过程中,应该根据地质情况和实际的工作需求来选择合理的填筑方式。
        4、其他措施
        新路基填筑完成后,在路面施工前,经过1~2个雨季的工后沉降,固结沉降基本稳定,更有利于路基路面的稳定,防止路基开裂并将裂缝反射到路面。
        5、沉降观测
        高填方路段,清表碾压之后,沿路基横断面,在坡脚处敷设沉降观测及位移观测桩。
        土石方填筑之前,对各个观测桩进行测量,记录原始数据。随后开始填筑作业,在施工过程中将测量数据与填筑前原始数据进行对比,并分析数据偏差的原因,及时采取相关施工技术措施。填筑完成后,由测量工程师进行沉降观测和位移观测,确定路基是否已经稳定。
        五、扩建工程差异沉降的控制指标
        在高速公路扩建工程建设过程中新旧路面的结合处,无论采用怎样的措施都会在一定程度上出现沉降差异现象,因此应该使路面结合处沉降范围保持在一定范围内,较小的沉降并不会给公路的正常应用造成影响,不必过于担忧。同时,为了保证工程的正常应用,也应该将重点放在后期养护上,通过加强后期养护的重视,可以在一定程度上保证道路的正常运营。
        六、总结语
        随着目前经济的迅速发展,高速公路在经济运行中的作用也越来越明显,在高速公路建设过程中,改扩建工程已成为目前高速公路发展的重要方向之一。因此,保证改扩建工程中对差异沉降的有效控制,可以对技术进行合理的提升和改善。本文主要是通过对改扩建工程现状的分析,进而通过产生问题的原因来提出具体的技术改善措施,以此来促建高速公路改扩建工程的稳定发展。
        参考文献:
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        [2]范黎明. 高速公路拓宽软土路基差异沉降分析理论与工程实践现状[J]. 城市道桥与防洪,2015,(5):43-47
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