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路基沉降原因分析及控制措施研究

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  摘    要:现阶段由于社会经济的不断发展,人们在日常出行过程中已经完全离不开公路,开始逐渐关注公路安全。沉降问题在一定程度上是公路安全隐患之一,由于路基沉降问题,导致大多数公路都不能够达到实际使用年限,和国外一些国家先进水平进行比较可知,依然存在不足。所以公路路基沉降问题是目前人们比较关注的重点,加强对其研究,才能更好的促进公路为人们提供良好的服务,因此本文主要探究如何结合路基沉降原因制定有效的控制措施,进而提出以下内容。
  关键词:路基沉降;控制措施;分析
  1  导言
  对于路基而言,作为路面基础带状构造物,在对路面安全提供相应保障的基础上,还能加强路面的稳定性,所以要在较短的时间内科学有效的控制路基不会出现大面积沉降是至关重要的。再加上路基和人们的生活存在密切联系,同时也是当前公路工程中的高频检测对象,不仅具有较大的经济价值,与此同时也存在一定的社会价值。所以加强路基沉降的原因分析,积极制定行之有效的控制措施,不断提高路基的使用年限。
  2  路基沉降概述分析
  路基屬于公路路面或者铁路轨道比较基础的构筑物,为了能够对公路顺畅通行质量提供良好的保障,避免出现不必要的灾害,要对路基强度以及稳定性进行深入的探究。对于路基沉降而言,通常情况下指的就是公路基础在外力或者自身重力的影响下所出现的沉降现象,路面的基础就是路基,很容易出现均匀沉降和不均匀沉降,一旦路基出现不均匀沉降就会导致路面开裂和路面的不平整,当车辆高速驶过时,极易造成安全事故的发生,同时,降低汽车自身在运行过程中的速度,增加运输成本,没有充分发挥公路给人们带来的最大经济效益。
  3  公路路基沉降原因
  3.1  施工过程带来的影响
  对于整个施工过程而言,其施工组织设计至关重要,如果施工工序组织不合理,极易出现路基沉降。在施工时,如果路基填料质量不符合设计及规范要求,极易导致路基出现不均匀沉降,甚至还有部分施工单位为了加快施工进度,不惜通过增加填料填筑厚度、减少碾压遍数等方法。如果加速路堤填筑,虽然在整个过程中不会出现比较明显的沉降,但会造成工后沉降过快,产生的质量隐患越大。填石路堤对填料粒径的要求比较严格,如果粒径控制不好,虽沉降差满足要求,孔隙率过大,同样易造成路基沉降,尤其在后期通车后,由于动荷载的长期作用,路基易沉降。填土路堤对土的含水率及层厚的要求比较严格,每层均需要进行压实度检测,合格后方可进入下道工序,如果填料过湿需进行晾晒,填料过干需加水搅拌,因此,就地取材必须满足实验要求,过程中进行控制,降低对成品的影响。
  3.2  压实带来的影响
  路基天然含水率的多少直接影响路基压实度,在雨量比较充沛时,地下水位出现上升趋势,出现“毛细现象”,从而导致路基含水率急剧增加,路基短时间大量吸水变软后就会出现较明显的不均匀沉降。相反在雨量比较小时,地下水位出现下降,由于地基过干,路基存在较大的孔隙,不易被压实,致使路基稳定性较差。在施工时需要的材料比较多,不仅要指导施工材料的物理特性,还要了解其化学特性,通过不断的反复实验,最终获取适当的配料比。通过实施试验段,确定相关参数,在保证压实度符合相关标准的基础上,才能进一步降低由于压实不均出现的路基沉降问题。
  3.3  气候因素带来的影响
  对于气候因素,它对路基沉降产生的影响几乎表现在温度上,北方存在比较大的温差,冬季经常出现霜雪或者寒冷天气,而在夏季就会非常热。这种较大的温差就会给路基带来直接影响。例如:公路施工期限比较长,通常会经过一年四季的变化。在冬季就会出现冻土,天气转暖后就会出现冰雪融化现象,由于水分在增多后,就会在一定程度上致使土质出现变软现象,降低路基承载能力,导致路基出现沉降问题。对于工期比较长的项目几乎无法有效规避气候对沉降带来的影响,但是在如果在南方,由于其温差不是很大,所以由于温差导致公路出现沉降的概率也会明显降低。
  4  路基沉降控制的主要措施
  4.1  加强路基沉降预测工作
  目前公路在修建过程中的关键就是控制好路基沉降,所以要对相关所有的因素都要进行全面考虑,只有这样才能开展施工。由于前期分析工作相对来说比较繁琐,要对所有的不确定因素进行排出,特别是地基条件分析。不仅要对勘测力度进行加大,还要不断提高勘测范围,做到对地基条件的充分了解。掌握各项指标后才能进行施工,这些预测工作能够在一定程度上促进工程的有效开展,在对人力节省的基础上,还能节省财力。
  4.2  充分做好施工前准备工作
  在施工准备期,针对路基沉降的预测情况,明确分工,责任落实到人,制定详细的计划表,同时根据工程进展情况,动态调整。针对可能出现沉降风险较高的段落,重点加强指导与关注,结合现场实际情况,制定切实可行的防范措施。对路基料源进行取样试验,评定其是否满足路基填料要求,若如不满足,应寻找合适料源进行“借方”。
  4.3  保证压实符合设计及规范要求
  要对路基天然含水率、塑限、液限、标准击实试验、CBR试验等相关指标进行检测,尽可能在一定程度上减少可控因素对压实带来的影响,保证压实能够符合相关标准,实施多种方式进行测量,例如:环刀法以及灌砂法、沉降差法等,科学合理的测量压实,保证压实达到规定要求后方可施工。
  4.4  增加补强措施
  路基工程的的强夯、冲击碾等补强措施能够加速路基沉降,缩短工期,同时还能对工程建设成本起到节省的作用,通过夯锤等机械设备自身具有的强大冲击力,能够对波在路基填料上的传播起到阻断作用,进一步加固路基,通过夯锤的夯实,在一定程度上导致土体上层较为松动,进而形成松动区,中层主要是被加固,充分形成加固区,最下层具有一定弹性,形成弹性区。对于强夯等补强措施而言,需要选择较为合适的参数实施现场试夯,同时要结合规范进行比对,因地制宜,依据现场路基填料,通过多次试验,确定最优补强参数,指导后续施工。
  4.5  加强沉降观测
  施工质量的好与坏会对路基工程质量带来直接影响,为了能够降低路基出现沉降问题的概率,在实际施工前要实施试验路段,确定各项技术参数及机械配置,对存在的所有复杂因素进行相应的考虑,依据施工顺序进行有效的施工。但需要注意的是,路基在填筑后应该有12个月以上的沉降观测期,定期将观测结果进行科学合理的分析,一旦发现观测结果有异常,应加大观测频率,制定行之有效的方案和措施进行补救,必要时暂停施工,路基问题应在路面施工前处理完毕,留足观察时间,切勿盲目施工,留下质量隐患,造成后期维修成本增加。
  5  结论
  通过以上分析可知,填方路堤在施工过程中要尽可能先施工,留足自然沉降时间,同时,需综合考虑环境等不可抗因素对路基稳定性的影响,在施工过程中根据试验段确定的各项技术参数严格控制填筑速度及层厚,辅以必要的补强措施,尽可能使其均匀沉降,避免不均匀沉降的发生,针对高填方路段,还应设置沉降观测桩,定期进行观测,发现异常必须立即进行处理,通过以上措施在一定程度上保证公路后期的维修成本低和运营安全。
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