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高速公路路基沉降病害及施工控制技术探讨

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  摘 要 高速公路的建设不仅能够增加不同地域之间的合作交流,加快经济发展,还可以有效保证驾驶员的安全性和舒适度,从而减少交通事故,保护人民的生命财产安全。虽然公路会因使用年限、地基施工等多种因素的影响而出现沉降,但是目前拥有的地基沉降处理技术能够有效解决这一问题,全面改善高速公路路基质量。
  关键词 高速公路;路基沉降;控制技术
  1 造成路基沉降的主要原因
  1.1 路基压实不符合标准
  路基工程实施的过程中,所有的车道部分都必须要应用填土施工,而材料质量、工程机械以及施工过程对于整个工程的压实度都会产生直接的影响。如果路基压实不能达到设计方案、施工规范的标准要求,就会导致路基出现严重的损坏现象,会发生沉降。
  1.2 软土地基问题
  软土地基的施工质量对于沉降影响较大,如果工程技术人员没有在设计过程中确定出最为合理的软土地基的影响范围以及施工深度尺寸,就会造成在项目运营之后,该位置受到严重的雨水侵蚀后路基强度会减弱,路基也就不会表现出较强的防水效果,造成了路基沉降现象的出现,严重影响了交通运行的安全性,极易发生交通事故。
  1.3 路基結构设计不合理
  对于高速公路工程应用的过程中所发生了沉降现象,最为主要的因素就是结构设计不合理所造成的。只要是结构设计存在严重的问题,就会导致路基稳定性难以提升,进而产生严重的沉降问题,使用寿命减少,因此,在设计过程中,设计人员需要深入的勘察施工位置的地形条件以及地理状况,进而选择最为合理的结构设计方案,切实提供工程的质量与安全性。
  1.4 施工环节存在问题
  如果施工项目中的路基位置在高架桥与隧道的中间位置,施工中需要先在该路段位置进行施工,填筑施工的高度达到路床位置时可以建设高架桥梁场,桥梁建设施工结束之后再进行路基的修缮处理,这样可以使得路基沉降具备一定的时间,防止了在投入使用之后再出现大范围的沉降[1]。
  2 控制高速公路路基沉降的有效措施
  2.1 沉降观测技术
  在高速公路路基中,有效运用软土建筑的过程中,需要检测土层沉降稳定性,利用地表型沉降计来将路基沉降程度进行检测,同时,还要检测地表沉降的数据。填土工作开展的起初,填土速度必须要严格地进行控制,可以参考测定地表沉降的数据。结合高速公路路基沉降预测的趋势,致使预压卸载需要的时间和物体得以明确,高速公路路基在施工的过程中,为了使地表水平面稳定性得以有效保证,地表水平位的移桩需要进行隆起量,根据实际隆起量的情况,分析和研究地表隆起量的情况,施工的过程中,路堤稳定状态应该得以保证。分层地下土体,测量可以利用地下水平位移计,从而使位移量获得,根据位移量研究和分析土体受损坏的地方,然后再将解决的相应措施制定出来,从而使高速公路路基的稳定性得以有效保证。
  2.2 换填土和降低地下水位
  针对一些等级比较低的公路,在施工的过程中,由于路基沉降控制的措施不得当,通常不能够按照规范将路基土方严格地进行分层碾压,导致压实度欠缺,或者填筑前没有彻底清淤和土质欠佳等,导致路基大量发软和下沉等现象出现。针对公路工程质量改造而言,处理此类的软土路基是关键的环节。
  若由于处理方式不彻底和地下水位过高,而出现土路基发软或者沉降现象出现,土体长期受到浸泡以后,水稳性比较差,成型比较难,承载力比较低,流失也比较严重,受荷后就会出现很大的变形,这时,就应该采取盲沟开挖和边沟深挖等相应的处理措施,想办法将地下水位降低。沉降量比较大的地段,既要将地下水位降低,还要换填土和开挖处理道路发软的地段,通常应该挖到深度的0.8m以上,或者挖到硬土为止。并且,换填材料既要级配均匀,又要透水性好,密实地进行填筑,与压实度的要求相符合[2]。
  2.3 处理地基
  ①地基复合。碎石桩地基复合、水泥土桩地基复合、低强度桩地基复合以及加筋土地基复合。通过改良土质,都能够将地基承载力有效地提升,从而使施工后沉降减小。②改良土质。应用强夯法和排水固结法以及其他方法,改良土质。
  2.4 处理路堤
  (1)减轻路堤荷载。减轻路堤荷载就是利用轻质填料。例如,利用EPS超轻质材料和粉煤灰等对路堤进行填筑。粉煤灰的重度大约是每立方米92kN/m3,通常是土的1/2,EPS超轻质材料的重度只是土的1/50~1/100,减轻荷载能够将地基承载力的要求直接减小,致使施工后沉降减小。
  (2)加筋法。加筋法是将水平向筋体设置在地基土体中,借助筋体与土体之间摩擦的作用,致使筋体承受到拉力,而筋间的土体却将承受剪应力和压力,从而使加筋土的土体和筋体都能够将自身的潜能充分发挥出来,致使沉降减小和地基稳定性提升的目的得以有效实现。
  为了能够进一步减轻荷载,还有人利用EPS超轻质材料将天然地基土体置换。聚苯乙烯泡沫塑料就是EPS的化学名称,是最新的建筑技术。EPS超轻质材料不但耐压性和耐水性好,而且超轻质性和自立性也非常好,施工装卸和加工切割搬运都比较轻便,无须大型的施工机械,从当前来看,这种新型化学合成材料在国外岩体的工程实践中已经广泛应用,特别在软土地区路堤填料应用非常广泛。
  2.5 施工后修补
  在能够将地基稳定性的要求得以有效满足的前提下,施工后不均匀沉降和较大沉降是允许产生的。施工以后,不断地修补路基路面,对不均匀沉降不断地进行调整,来满足行车要求,这也是处理的一种方法[3]。
  3 结束语
  想要改善高速公路路基施工质量,需要全面分析造成路基沉降的原因,进而针对沉降原因采取针对性的施工控制技术,改善路基施工工艺,有效防止路基在使用中变形,并增加路基的承载能力和稳定性;同时,控制超载车辆等对路基性能的影响,有效增加路基使用过程中的安全性。
  参考文献
  [1] 林利安.高速公路路基沉降及施工控制技术研究探讨[J].四川建材,2016,42(2):191,194.
  [2] 倪宝书.高速公路路基沉降及施工控制技术研究[J].公路交通科技(应用技术版),2016,(2):229.
  [3] 杨江峰,张丽云.高速公路路基沉降及施工控制技术研究[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2015,(7):94.
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