房伟
中铁四局集团有限公司工程建设分公司 陕西榆林市 719000
摘要:近年来,我国的交通行业有了很大进展,铁路桥梁工程建设越来越多。高速公路与铁路的客专沿线相交,由于公路路基与桥梁部分基础的距离较近,因此铁路的桩基施工很有可能会导致公路的路基出现沉降以及横向位移变形问题。为了了解铁路的桩基施工是否会对高速公路的路基造成不良影响,现本文站在路桥施工对路桥基础变形和公路路基变形角度进行研究,尝试性的对其进行评估。并在最后提出提高路基稳定性的个人建议,希望可以对我国的路桥施工起到一定的帮助。
关键词:铁路桥梁跨越公路;路基施工;路基稳定性
引言
影响路基边坡稳定性的人为因素主要为:削坡、坡顶加载、开挖、爆破、加固等,其中开挖可分为边坡开挖和地下开挖,边坡的开挖对边坡稳定性的影响主要表现在边坡坡高与坡比,坡高越高,坡比就越大(边坡角越陡);地下开挖主要是矿山的开采和修建铁路、公路隧道等,它会引起的地面滑动和边坡失稳。
1路基土工试验分析
在试验区钻掘8m深探孔,测试夯击前后路基土体的含水率和干密度。1)夯击后,表层土体含水率逐渐减少,而深层土体含水率略有增加,但土层含水率整体较小,这对控制夯击路基的压实效果是有利的。2)夯击后,干密度比固结前提高了6.8%;距表层1m深处干密度上升率最大,约为12.5%,距表层4m处干密度上升率最小,约为3%。由此可得,强夯法在有效加固区(0~8m)范围内可以显著改善土质特性。
2边坡稳定性分析方法
(1)瑞典圆弧法。瑞典圆弧法假设土体内摩擦角等于零,即c??,换言之,当摩擦角等于零时,有效应力则变为零,从而使剪切强度等于土体的黏聚力。瑞典圆弧法假定一个圆形破坏面,并利用圆形几何和静力学分析应力与强度参数,将边坡滑动力矩与抗滑力矩进行比较,若是抗滑力大于滑动力,则判定边坡处于稳定状态。(2)简化Bishop法。改进的Bishop法与普通的条分法略有差别,因为假设相邻土条之间的相互作用力是共线的,条间剪切力为零,该方法是由毕肖普提出,条间法向力的约束使之成为超静定问题,因此,必须采用迭代法求解安全系数,该方法已被证明算出的安全系数值误差是正确值的百分之以内。(3)简化Janbu法。分析非圆形滑动面的困难在于,难以找到多个分力作用于其中的一点,因此,用于圆形滑动面力矩平衡方法不再适用,Janbu选择在随后的分析中使用力平衡方法。
3影响路基边坡稳定性相关因素分析
3.1地形因素
我国地域辽阔,地形相对复杂,在进行公路工程路基施工的时候,需要仔细地研究地形因素,地形因素和路基稳定性有着紧密的联系。由于我国地形种类比较丰富,比较容易给公路路基工程造成一定的影响,比如冻土地区,要是长期受到水文因素和温度因素的影响,就比较容易产生融化的情况,进而出现路基沉降的问题,如此也会严重影响到整体的工程质量。
3.2黏聚力对路基边坡安全系数的影响
黏聚力是物质(体)分子或颗粒间黏结凝聚之力,是土体的抗剪强度参数之一,为了讨论黏聚力对边坡稳定性的影响,黏聚力的改变对安全系数影响显著,随着黏聚力的增大,安全系数也跟着增大,其原因主要是土体的黏聚力增大,路基边坡的应力、应变和位移的减小,边坡的抗剪强度也越高,这使得边坡的抗滑能力随之提升,从而使得边坡更加稳定,边坡安全系数就越大。在对路基边坡进行设计和施工中,应根据土体黏聚力的变化采取相应的设计和工程举措。
3.3自然因素
自然因素和路基的稳定性有着紧密的联系,其中环境因素属于一种自然因素,包括降雨和地震等。降雨会给路基质量造成一定的影响,雨水会使得土壤产生软化的情况,路基的强度也会显著减小,地表的空隙度会增加,路基的整体稳定性较低,要是产生暴雨的情况,就比较容易产生路基崩塌的问题。风化属于一个相对缓慢的过程,要是地表不存在植被就比较容易给地质结构造成一定的影响,甚至是影响到整体的工程质量。
不仅如此,地下水也属于一个重要的影响因素,主要就是由于水压作用于垂直的裂缝,进而产生较大的水平推力,向下推动,而且存在的浮力作用也会显著减小路基的稳定性,使得岩质和土质产生一定的变化。
4路基稳定性优化措施研究
4.1设置帷幕桩
帷幕桩的作用在于分担部分负荷,传递遮拦土体横向位移,较大程度上降低沉降现象的发生儿率。安置帷幕桩的过程中需注意确定具体位置,保障安装位置的精确。此类过程同样可通过计算机软件进行测算,确保帷幕桩能够切实有效地起到对应作用,有效减少铁塔基础部位的沉降,实现保护目的。
4.2改进公路路基设计
在进行公路设计工作的时候,公路路基的稳定性属于评价工程质量的重要标准,对于设计人员来说需要联系公路路基的实际情况进行综合设计,给之后的施工提供一定的参考。为了能够更好地提升路基的稳定性,在开展设计工作的时候,会选择广泛地使用锚杆。锚杆能够在公路工程路基设计工程过程中发挥一个悬吊的效果,锚杆穿过软弱土层和松动的岩石体,通过提供一定的拉力,可以防止土体产生滑落的问题,而且可以发挥挤压加固的作用,在合理的范围中产生压缩区,锚杆之间产生压缩袋,通过实现整体的加固能够显著增强路基的稳定性。不仅如此,锚杆也可以起到一个组合拱的作用,锚杆固力作用下的地层间进行相互挤压,层间的摩擦阻力会显著增加,内应力会减小,最主要的就是地层的承载能力得到了一定的提升。
4.3内摩擦角对路基边坡安全系数的影响
内摩擦角是土或岩石的抗剪强度指标之一,反映土或岩石内部各颗粒之间摩擦力的大小。为了讨论内摩擦角对边坡稳定性的影响,内摩擦角对路基边坡安全系数影响较大,随着内摩擦角的增大,安全系数也随之增加。
4.4增强现场施工管理
施工现场管理和路基的稳定性有着紧密的联系,通过对于公路路基施工现场的分析可以看出,比较容易产生各种违规的情况,进而造成豆腐渣工程。在这种情况下,施工单位需要增强施工管理,施工人员需要针对路基市场开展全方面的管理,改善施工行为,防止产生安全隐患。不仅如此,也需要增强对于施工人员的培训,施工人员需要具备充足的专业知识储备,合理地落实责任制度,确保能够提升施工人员和施工作业人员的责任意识。
结语
综上所述,通过对影响路基边坡稳定性的因素进行了总结和归纳,采用同济曙光边坡稳定性分析软件,路基对于公路工程来说是比较重要的,主要的作用就是承受车辆的荷载,而且会直接影响到公路的使用性能和使用寿命,所以需要保障路基的稳定性。有关部门需要选择合理的方法,增加公路的使用寿命,确保可以提升行车的舒适度。
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