高速公路路基沉降问题及施工处治技术

发表时间:2021/6/17   来源:《基层建设》2021年第7期   作者:林明
[导读] 摘要:路基沉降被认为是一种路面常见问题,如果不及时处理,将对高速公路整体结构产生不好的影响。
        湖南省高速公路集团有限公司  湖南长沙  410000
        摘要:路基沉降被认为是一种路面常见问题,如果不及时处理,将对高速公路整体结构产生不好的影响。发现这类问题后,要及时采取补救措施进行解决,避免出现路面塌垮问题。路基沉降问题的发现解决是保证后续工程有计划进行的重要环节之一。采取及时有用的技术手段,既能保证工程质量,又能加快工程进程,还可以把工程造价控制在合理范围。
        关键词:高速公路;路基沉降;施工处治技术
        1.高速路路基沉降特点
        公路的路基是路面平整和稳定的重要保障,路基简单来说是一种岩石结构物质,可以有效承受自身的重量、路面的重量和交通荷载。在正常来说,当行驶的车辆通过公路时,路基支撑着路面上的全部重量荷载;当路基受到外力时,它会发生变化以适应荷载,这种变化分为形变和体积变化。正应力导致的路基体积的变化对路基的整体结构承载力没有太大影响,但是剪应力导致的路基形变会造成路基基础破坏,影响整体荷载,严重会造成大事故发生。当路基发生沉降后,会导致原本紧密连接的路基和路面之间出现虚空,表面看问题可能不大,但是随着湿度和雨水经过伸缩缝、施工缝等进入路面下层,在高压和低透水性填料中聚集。导致整个路基路面的连接部分填满水,强度发生变化。
        2公路路基沉降原因
        2.1施工造成的路基沉降
        如若在动工过程中出现路基沉降,应分析影响因子。目前,为控制路基沉降发生,施工单位在动工过程中采用了有效的质量控制手段,对所有作业环节进行管控,以期有良好的施工结果。但一些施工工程师对设计的动工方案没有足够的重视度,特别是没有理解路基建设对整个工程的重要程度,使得整体路基铺设与实际需求不匹配的状况。比如材料使用不严谨,含水量控制不够,各种施工工艺不按应用规则执行,造成路面规划设计不好,压实不足等问题发生。还存在一些施工单位在动工前的沉降观测中用了不合理的观测方式,技术处理措施也不给力,使得路基沉降问题难以从根本上解决。
        2.2材料造成的路基沉降
        路基还未完成时如若发生沉降问题,就需要检查施工材料是否有质量问题。施工单位应该根据动工真实状况,合理选用施工材料,并根据施工要求核实工程原材料是否有质量问题,以确保所用材料的性能得到充分利用,并满足施工要求。一些建筑工程师在动工过程中没有注意选用匹配现场的建筑材料,没有严格把关建筑材料的质量。比如在买建筑材料之前,没有比较各类材料的完整性能参数,也没有进行材料的含水量、液塑限、CBR和压实度的性能试验,造成由于材料的质量问题而导致公路路基沉降发生。在路基路面中部填充施工和混合料配制过程中,因为作业人员操作与规范不相适配,含水量控制不好的原因,也会导致沉降产生。在进行压实时,没有一个合理的检测选择,会导致压实不足,承载力不满足要求,那路基沉降的发生就是不可避免的。
        2.3人为因素造成的路基沉降
        因为路基沉降问题时有发生,一些承接建筑工程的管理单位也十分重视这方面的问题,会提前对对施工人员进行定期培训,提高建筑从业人员的专业水平,是一个非常有用的手段。但也会因为培训课程设计不够完善,无法激发建筑工人的积极意识等因素。使得一些施工人员在路基建设过程中缺乏团队精神,对施工队伍不重视,在施工过程中存在不合作的情况,影响了工程的整体施工水平,导致工程质量出现问题。
        2.4自然因素造成的路基沉降
        自然因素是也是导致路基沉降发生的重要因素。部分施工单位对工程实施过程中的自然因素分析不够深入,对应制定的动工技艺缺乏可行性。由于施工过程中雨水入渗等各种自然因素的存在,导致路基的压实程度合理性存在巨大挑战。此外,施工填方路段的边坡会发生塌方和位移,这也是造成路基沉降发生的重要原因,需要引起重视。
        3高速路路基沉降的危害
        3.1公路使用周期减短
        当路基牢固、车流量和交通荷载基本稳定时,路基的受力点基本平衡,使用时间也会比较长。当路基产生沉降后,路基结构受到破坏,受力不再均匀,会导致路面发生一定的应力变化,受力集中在路基发生变形的地方,使得路面的平整度和强度产生一定变化,降低高速路的使用年限。

如果路面出现及严重的下沉现象,也会增加高速公路的养护成本,造成资源浪费。
        3.2行车安全无法得到保障
        若是路基发生沉降,会造成路面高差问题,若水平度相差较大,会造成桥头跳车现象,严重影响开车速度和开车安全。高速行进的直接撞击桥头会破坏路面和伸缩装置。因为高速路规定的车速在80至120km/h之间,一般不会低于100km/h,所以造成车辆产生的惯性相对较高。当发生跳车现象时,很可能发生严重的交通事故。
        3.3高速路施工难度变大
        在动工阶段,由于在地面长久进行高强度作业,作业段较为固定时,使得部分区域收到的压力较大,会发生路基沉降。特别是在南方的雨季,路基空区自流排水受阻,容易形成积水。所以必须设计方案进行排水,尽量减少路基土壤的含水量,这在一定原因上增加了施工难度,减缓了工程进度。
        4路基施工中控制沉降的方法
        4.1施工综合控制
        路基填土采用强夯法施工。在这种施工技术的具体操作中,采用重锤锤击填土和地基工程,加快沉降部分的速度,路基强度须要满足施工要求。在高速路建设过程中,须要各类建筑设施结构简易、使用方便,可以加快施工进度,缩短工期,从而控制工程造价,这种控制方式一般用在砂砾地基和细土地基的处理上。采用砂土垫层法对公路路基进行铺筑,不仅可以调整地基的基础结构,还可以确保地基的荷载能力,又能避免变形问题。采用砂土垫层法对施工区上部进行排水,可更有效地实施沉降处理措施,提高加固效果,有效地完成路基铺筑。
        4.2选用好的材料
        在选择建筑材料时,应多进行实验,选择性价比好的材料。工作管理单位明确质量控制要点后,必须落实到具体工作中,提高公路路基建设质量。开工前,项目工程师对施工现场条件进行深入研究,充分了解道路路基施工现场条件,完善施工方案,使设计计划在具体动工中的实施更有可行性。开始动工后,合理安排施工机械设施、协调好人员管理、运用保质的建材,多次比较选用最可行的方案。
        4.3规划现场管控
        对施工现场管理中,对于基本秩序的有效控制也非常重要,使得施工区域的含水量符合要求,施工质量有所保证。
        在路基动工中,好的现场管理会加快工程进度。承接单位必须安排作业人员配合管控,各施工环节的技艺应用必须与管理相互配合。在施工过程中,管理人员要对现场进行管控,定时检查分析工程施工进度,了解情况,提高路基施工质量,压实度达标。在施工管控中,也要设立基本秩序,这样才能使施工区域的含水量达到要求,保证施工质量。
        4.4施工场地分划有序
        (1)构件加工基地和搅拌站的抉择应依据现场地形,修筑排水系统,确保现场排水正常。
        (2)加固便道,两侧设路拱和排水沟。
        (3)严格检查宿舍、办公室、库房等地方,危险建筑物和重点建筑物必须加固。
        (4)提前硬化集料堆放场,并且内设盲沟,外设明沟,提高排水程度,确保雨后场地硬度不变。细集料存放地点应提供有效的防雨棚,确保细集料的干燥程度。
        (5)为施工所需的机电设备提供防雨棚。
        5.结束语
        综上所述,路基发生沉降会对高速路的路面造成严重损坏,在具体设计铺筑中,要充分了解本工程的特点和使用定位,积极开展有用的路基技术管控和有效的施工处理技艺,减少因路基沉降造成的损失。
        参考文献:
        [1]郝令涛,刘赞瑄,张子明.浅析高速公路路基沉降影响[J].中国高新技术企业,2009(11):182-183.
        [2]臧俊玲.高速公路路基沉降与失稳产生的原因及处理措施[J].交通世界,2013(21):162-163.
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