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摘要:随着我国社会经济的迅速发展,路桥施工的规模越来越大。而路基是路桥工程的关键部分,对路桥工程的施工质量影响非常大。为此,要采用科学、合理的方式解决路基不均匀沉降问题,保证路基施工质量。国家对公路交通运输行业的关注度也越来越高,其投入也越来越大。但是目前我国在路桥施工中路基仍存在着不均匀沉降问题,这不仅严重的影响我国交通运输的正常运行,还严重导致路面结构的过度破坏,极大幅度增加公路养护和维修费用等相关问题。
关键词:路桥施工;路基不均匀;沉降;处理方法
引言
路基作为道路主体的基础,其路基设计的处理方案在很大程度上影响道路施工质量及道路交通运输效率和路桥的使用寿命,其具体目的在于以路面位置及具体要求为基准,对路面基础的构造物进行修筑。但当前的路基中往往存在着不均匀沉降等问题,坚固稳定的路基是公路和桥梁的基本保障,而路基不均匀沉降的问题,向来是我国路桥中存在的最普遍最严重的问题,设计处理好路基的不均匀沉降问题不仅具有重大的经济价值,而且还有很高的社会价值。所以路桥设计中路基不均匀沉降的处理问题一直以来都是工程设计人员致力解决的问题。
1.路基不均匀沉降的相关原因
1.1路基地基处理不当
许多施工单位在进行路堤填筑时,往往存在未严格按照施工图纸设计要求,忽略了对路基范围内、杂草、树根等表层杂物的处理,直接堆填路基,导致路堤成型后,杂质腐烂的现象也随之出现,便直接造成了上述问题的产生。也许多施工单位在施工的过程中急于催赶进度,如对于较大的坡面没有将坡面做成台阶,导致路堤坡面滑移难以得到有效的解决。除此之外,部分施工单位在进行路堤填料选择的时候,施工前未对填筑材料进行试验检测,以稳定性较差的填料进行填筑,同时在施工中也存在未严格进行分层压实,导致填料在施工过程中出现变形的几率大大增长。
1.2桥头引道软土地基处治不标准
通过公路调查结果表明,软基路段由于地基沉降引起的桥头跳车现象主要是施工图设计时,地质钻探布孔过少,钻探深度不够,未能及时发现软基存在,或者未能准确探明软基范围和深度以及软土的物理力学性质等等,导致桥头路堤软土地基处治遗漏,或采取的处治方法不恰当。此外,采用的软基处治理论计算方法和选用的计算参数与软基实际情况存在一定差距,导致软基处治设计未能达到预期效果和技术要求。另外,雨水侵蚀造成路堤填土流失和强度降低,也是造成路桥过渡段路堤沉降的主要原因。
1.3控制填土含水率
填土含水率一般是要求略高于最佳含水率用来弥补在运输及施工过程中填土的水分流失。并且填筑路基的过程中需要压实,严禁出现低于最佳含水率的情况。因为如果填土的含水率太小,土粒间过于干燥,此时外界施加的压力也无法克服土粒间的摩擦力,土粒间的空气也无法排除,这种情况下碾压的土壤肯定不能达到最为密实的程度。如果填土中的含水率偏大的话,土粒中的水膜就会过多,土粒间又被水膜分散,同样无法碾压到最密实的程度。所以严格地控制填土的含水率尤为重要,如果含水量较大则应该进行恰当的晾晒直至合适的含水量为止。
2.解决路基不均匀沉降问题的相关设计对策
2.1完善路堤填筑的设计处理技术
在进行坡面基底处理时,在坡面较小的情况下,仅需对坡面表层杂物进行清除;在自然地面坡度大于1:5的情况下,可采用将坡面做成台阶的方法进行处理。
根据土质、地形及施工方法等因素的不同,台阶的尺寸也应根据实际情况进行设计,通常情况下,台阶的宽度以不低于1.0m为基准,台阶顶面应向堤内倾斜,坡度约在3%~5%之间,同时在台阶上设置土工格栅、土工格室等进行补强加筋。除此之外,在进行路堤填料的选择时,应提前对路堤填料进行多次抽检试验,应避免路堤填料夹杂沼泽土、有机土、冻土等含腐殖质的土,同时设计可采用沙砾或其他塑性指数及含水量与相关标准相符的土作为填料。在土的液限>50且塑性指数>26的情况下,通常不宜用作路基填土。
2.2推广实施沉降观测技术
在路桥地基设计过程中,需要对路桥路基不均匀沉降进行控制,设计可借助地表型沉降计检测路基的沉降程度,测定地表的沉降数据。在设计过程中,为了确保地表水平面的稳定性,需要设置地表水平的沉降计检测设施,测量地表水平位移桩的隆起量。同时在施工开展填土工作时,设计通过施工路基的每天地基沉降趋势对填土的速度进行控制,进一步对设计预压卸载所需要的物体、时间范围等进行明确或调整,进而在一定程度上准确控制路基沉降值。对于地下土体分层,设计可以借助地下水平位移计进行测量,同时得到相应的位移量,并且根据位移量对土体遭受破坏的位置进行分析,然后制定相应的措施,确保路基的稳定性。
2.3强夯法及粉喷桩处理措施
路基强夯处理方式主要由高处将重锤自由落下进而对路基形成强大振动及冲击力,实现令填土压缩性降低目标。应用该类强夯处理方式进行路基加固设计时,可有效提升地基土承载力,该类处理方式适用于各类砂性土、碎石土、薪性土与湿陷性黄土地质,对于较难实施加固的大体积碎石土与配料填方土也能良好处理。对于10m之下的内路基沉降病害,设计可科学应用粉喷桩进行加固处理,该类技术主要借助专业性机械喷出粉体固化剂,位于深处地基就地强制与软土搅拌,通过软土与固化剂的化学、物理反应,位于原地基形成较大的刚度与强度桩体,并合理改善桩周具备的土体性质,令桩间土体与桩体构建的复合地基可有效承担大量外荷载作用。应用粉喷桩路基加固处理措施阶段中,应对路基具体病害状况实施仔细认真的研究调查,做好粉喷桩良好施工设计,明确桩距、桩径、掺入固化剂量以及桩身的具体强度。同时施工阶段中对于固化剂的总体掺入量、土样含水量、粉喷机具体龄期、搅拌混合料均匀性银进行严格的要求掌控。
2.4路桥过渡段的设计结构型式
桥台台背路堤加铺土工格栅 在路桥过渡段路基设计中,采用土工格栅技术。当土工格栅与土一起承受车辆荷载和土体自身荷载的同时,土工格栅能使土体的抗剪强度得到充分发挥,约束土体的侧向变形,控制路基填土的侧向位移,增强路基的整体稳定性,从而增大了路基的变形模量;由于土工格栅与路基填土的摩擦作用,使上部荷载可以在路基中重新分配,降低了桥台台背局部范围土中的垂直应力,使路基土体承载力得到提高,从而减少沉降;由于水平摊铺的土工格栅具有弹性,在车辆荷载的反复作用下,会减少或不会产生变形的累积。由于在路桥过渡段铺设土工格栅具有明显的工程效果,因此在路桥过渡段高填方路堤设计时可采用桥台台背回填加铺土工格栅的结构型式。土工格栅的设置间距和长度应满足规范要求,通过计算确定。
3.结束语
综上所述,路基不均匀沉降问题时影响路基的质量重要因素之一,进而影响到路桥工程质量。为此,设计单位要重视从路基处理设计,结合工程施工中实际情况,针对不同地质、不同部位等影响因素,找出路基不均匀沉降的原因,并制定有效的设计处理措施。只有对路基沉降不均匀的原因进行准确的分析并有针对性地加以处理,才能切实预防这一情况的发生,从而保障路桥工程的质量,给人民的生命财产安全带来保障。
参考文献:
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