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【摘 要】 我国的高速公路里程虽已跃居世界第二位,但我国是一个发展中的国家,农村的基础设施甚至一些三线城市的基础设施也很不完善。特别是道路设施,我们的高速公路发展还有很长的路要走。高速公路的路基沉降对高速公路的使用起着决定性作用,因此,现场的技术人员和施工人员一定要对沉降的施工方案认真分析,因时、因地而异选择最优的施工方案。高速公路路基沉陷等病害,提出了行之有效的加固处理方法,本文针对高速公路的沉降观测和施工方案的选择两方面来分析,供大家参考借鉴。
【关键词】 高速公路;路基;下沉;对策;探讨
引言:
随着经济发展和社会进步,人们的出行越来越方便,高速公路扮演着重要的角色,承担着东西南北四个方向的资源和文化交流。高速公路发展的同时和我们的生活越来越紧密,这直接关系着国家经济发展和人民出行的安全。而高速公路的路基沉降问题又是这重中之重,因此,高速公路的路基沉降和施工方案必须慎重。
1、由原地基地质下沉导致的
1.1.路基沉降影响因素
高速公路路基沉降的影响因素主要是施工前准备阶段、路基基础处理阶段、竣工后养护阶段。
在施工前准备阶段,一定要熟悉设计图纸和设计交底,进行现场勘查、核实工程数量、检验施工器械的精确度能满足等级要求。同时一定要通过实验来检测不同路段压实机具不同填料的松铺厚度和碾压遍数,从而选择最佳机械配置和施工组织。
在路基基础处理阶段,路基土的应力要满足施工要求,填土高度不要超过设计的路基高度上限,地下水位的升降引起路基沉降,还有路基侧向位移和路基填筑速率。
例如,汝郴高速公路是厦门至成都国家高速公路在湖南境内重要的一段,自2008年开在竣工后路基养护阶段是影响路基沉降的重要一环,这主要包括乳化沥青稀浆封层、微表处、灌缝或封缝处的养护措施。在稀浆封层用稀浆封层薄罩面(PSM)可以起到防水、防滑、耐磨、改善平整度的作用。
1.1.1因为外界因素的变化导致的地基承载力降低
路基在施工过程中没有做好排水工作,如果发生长时间或较强的降水,就会出现大量地表水进入地基的现象,在水的浸泡下,导致地基变软,承载能力也会随之下降,也会在上部压力的作用下产生下沉现象。
1.2路基自身下沉引发
1.2.1路基填筑材料不合适
高速公路在进行路基施工时,因为所用的填料土中包含种植土或者是腐殖土,这会导致地基中产生大量的有机物,也会降低地基自身的耐水性和强度,就会导致路基出现塑性变形或是沉降现象。该土质在经水浸泡后,会出现膨胀,但是一旦水分慢慢蒸发,又会迅速的收缩起来,在收缩作用下就会产生裂痕,这都严重危害高速公路的整体构成,有时沉降不严重,但是如果沉降面积不断增多,就会出现大范围的路基下沉现象。
1.2.2不同的填料混合
路基在进行建设的过程中会选用不同的填充料,但是填料的种类都不尽相同,这就会造成其标准的干密度存在的差异较大,把这些材料混合在一起,就会导致降低原有标准,就很大程度上降低了陆基的压实度,就会出现路基沉降现象。所以,高速公路在进行施工的过程中,一定要做到的是把不同的材料进行具体分类,还要严格检查压实度。
1.2.3其他原因介绍
一是在一些大型压实机械无法进行施工的地点,比如桥涵和台背,都是压路机不能靠近的地方,如果未使用小型夯实机械配合进行施工的话,这些薄弱地点就会留下安全隐患。二是填料的来源不同,其性质也差别较大,应该进行分层填筑,比如作一些分段的或分幅的填筑,就会造成不均匀的沉降,造成路基开裂或局部沉陷的现象发生。三是虚铺的厚度控制的不严格,碾压时层底的压实度也不符合标准,路基就会自然的沉陷。
2、路基下沉的防治及处理措施介绍
2.1换填土复填法介绍
因为填筑的土质不符合要求就会导致路基出现下沉现象,但因为其深度不深、面积不大也不影响通车的正常运营,较快捷的加固處理措施是采用换填法。该方法的具体措施是挖掉原路基中出现病害的部分的土,再进行更换,更换一些符合规范要求的新土。进行回填时,其挖补的面积一定要扩大,还应逐层的挖成台阶状,之后从下到上一层层进行填筑,一定要碾压密实,而且其压实度一定要高出原路基的压实度。如果实际需要,进行施工时也能结合土工合成材料进行。
2.2灌浆法介绍
假如路基下沉的面积过大,深度过深,最佳的方式是灌浆法。灌浆法的原理是利用液压、气压或电动学原理在下沉部分进行钻孔,孔深的要求是要穿透薄弱层,之后再通过注浆管把浆液均匀地注入到地层中。将浆液以充填渗透或是挤压的方式灌入到填料的空隙中,一定时间后,浆液的作用就是把原来松散的土粒或裂隙凝结成一个整体,构成一个新结构、高强度、防水性能优的结构体,防止或减弱路基的再次下降。
2.3固化剂法介绍
对高填方路段的路基沉陷进行修复时,如果更换路基填料受到约束,且填料数不多,可在原填料中掺入一定的固化剂来进行加固。固化剂作为一种较特别的建筑原料,因为其化学组成和物理性质不同,就决定了其具有不同的特点和固化方法。对于一些路用材料的固化剂,从形态上可分为液体、固体两类;从化学构成上可分为助固化剂和主固化剂两部分。前者的使用原理是通过特殊工艺将浆液注入土中,使土固结,适用范围是固结深层土;后者的原理是通过与土混合加压,适用范围是浅层或表层土的固化。当前的固化剂的种类有很多,在进行加固处理使用时,可据用土的类别和固化剂的种类、成分来挑选。
2.4布设土工格栅法介绍
一些高填方的路基下沉不易察觉,只在路面上出现了一些纵向的开裂,经一段时间的观察后,发觉路面的标高变化小,可采用的是布设土工格栅法。此法的原理是将裂缝两侧的沥青路面用切割机进行对称切除,铺设玻纤土工格栅,再用钢钉加固,最后恢复沥青路面。这种处理措施的优点是经济方便,且实用。
2.5粉喷桩法介绍
粉喷桩法是处理10m以内的路基沉陷时采用的。粉喷桩是在软基之间进行一系列的化学和物理变化,在原地基中形成了刚度和强度较大的桩体,同时,也使桩周围的土体性质得到改善,这样由桩体和桩间土体共同形成的复合地基来承担外来负荷。然而采用粉喷桩法进行路基加固应认真调查路基沉陷情况,还要做好粉喷桩的施工设计,比如桩距、桩径、桩身强度、土样含水量等,在施工的过程中要控制好混合料搅拌的均匀,严格把握钻机的每一步工艺流程。因为粉喷桩处理软基属隐蔽工程,且一般情况下都是昼夜进行的,所以应格外注意做好粉喷桩的质量控制工作。
3、结束语
造成高速公路路基下沉的原因较多较复杂,除去长期受汽车载荷这一因素的影响外,还受到路基自身的填料、施工压实情况等的影响。针对各种因素,就要求对路基下沉的原因进行详细分析,才能提出相应的针对性强的改进措施,从而保证了我国高速公路路况稳定,保障了交通的顺畅。
参考文献:
[1]容康开.影响公路路基压实质量的几个因素[J].山西建筑.2007.19.
[2]袁治军.易有为.高速公路红纱岩高边坡变形监测与分析[J].公里工程.2008.33(6).
[3]欧小祥.韩红桂.贺威.某高速公路边坡稳定性评价[J].公路工程.2009.34(1).
[4]李丽荣.路基压实质量控制的探讨[J].山西建筑.2003.04.
【关键词】 高速公路;路基;下沉;对策;探讨
引言:
随着经济发展和社会进步,人们的出行越来越方便,高速公路扮演着重要的角色,承担着东西南北四个方向的资源和文化交流。高速公路发展的同时和我们的生活越来越紧密,这直接关系着国家经济发展和人民出行的安全。而高速公路的路基沉降问题又是这重中之重,因此,高速公路的路基沉降和施工方案必须慎重。
1、由原地基地质下沉导致的
1.1.路基沉降影响因素
高速公路路基沉降的影响因素主要是施工前准备阶段、路基基础处理阶段、竣工后养护阶段。
在施工前准备阶段,一定要熟悉设计图纸和设计交底,进行现场勘查、核实工程数量、检验施工器械的精确度能满足等级要求。同时一定要通过实验来检测不同路段压实机具不同填料的松铺厚度和碾压遍数,从而选择最佳机械配置和施工组织。
在路基基础处理阶段,路基土的应力要满足施工要求,填土高度不要超过设计的路基高度上限,地下水位的升降引起路基沉降,还有路基侧向位移和路基填筑速率。
例如,汝郴高速公路是厦门至成都国家高速公路在湖南境内重要的一段,自2008年开在竣工后路基养护阶段是影响路基沉降的重要一环,这主要包括乳化沥青稀浆封层、微表处、灌缝或封缝处的养护措施。在稀浆封层用稀浆封层薄罩面(PSM)可以起到防水、防滑、耐磨、改善平整度的作用。
1.1.1因为外界因素的变化导致的地基承载力降低
路基在施工过程中没有做好排水工作,如果发生长时间或较强的降水,就会出现大量地表水进入地基的现象,在水的浸泡下,导致地基变软,承载能力也会随之下降,也会在上部压力的作用下产生下沉现象。
1.2路基自身下沉引发
1.2.1路基填筑材料不合适
高速公路在进行路基施工时,因为所用的填料土中包含种植土或者是腐殖土,这会导致地基中产生大量的有机物,也会降低地基自身的耐水性和强度,就会导致路基出现塑性变形或是沉降现象。该土质在经水浸泡后,会出现膨胀,但是一旦水分慢慢蒸发,又会迅速的收缩起来,在收缩作用下就会产生裂痕,这都严重危害高速公路的整体构成,有时沉降不严重,但是如果沉降面积不断增多,就会出现大范围的路基下沉现象。
1.2.2不同的填料混合
路基在进行建设的过程中会选用不同的填充料,但是填料的种类都不尽相同,这就会造成其标准的干密度存在的差异较大,把这些材料混合在一起,就会导致降低原有标准,就很大程度上降低了陆基的压实度,就会出现路基沉降现象。所以,高速公路在进行施工的过程中,一定要做到的是把不同的材料进行具体分类,还要严格检查压实度。
1.2.3其他原因介绍
一是在一些大型压实机械无法进行施工的地点,比如桥涵和台背,都是压路机不能靠近的地方,如果未使用小型夯实机械配合进行施工的话,这些薄弱地点就会留下安全隐患。二是填料的来源不同,其性质也差别较大,应该进行分层填筑,比如作一些分段的或分幅的填筑,就会造成不均匀的沉降,造成路基开裂或局部沉陷的现象发生。三是虚铺的厚度控制的不严格,碾压时层底的压实度也不符合标准,路基就会自然的沉陷。
2、路基下沉的防治及处理措施介绍
2.1换填土复填法介绍
因为填筑的土质不符合要求就会导致路基出现下沉现象,但因为其深度不深、面积不大也不影响通车的正常运营,较快捷的加固處理措施是采用换填法。该方法的具体措施是挖掉原路基中出现病害的部分的土,再进行更换,更换一些符合规范要求的新土。进行回填时,其挖补的面积一定要扩大,还应逐层的挖成台阶状,之后从下到上一层层进行填筑,一定要碾压密实,而且其压实度一定要高出原路基的压实度。如果实际需要,进行施工时也能结合土工合成材料进行。
2.2灌浆法介绍
假如路基下沉的面积过大,深度过深,最佳的方式是灌浆法。灌浆法的原理是利用液压、气压或电动学原理在下沉部分进行钻孔,孔深的要求是要穿透薄弱层,之后再通过注浆管把浆液均匀地注入到地层中。将浆液以充填渗透或是挤压的方式灌入到填料的空隙中,一定时间后,浆液的作用就是把原来松散的土粒或裂隙凝结成一个整体,构成一个新结构、高强度、防水性能优的结构体,防止或减弱路基的再次下降。
2.3固化剂法介绍
对高填方路段的路基沉陷进行修复时,如果更换路基填料受到约束,且填料数不多,可在原填料中掺入一定的固化剂来进行加固。固化剂作为一种较特别的建筑原料,因为其化学组成和物理性质不同,就决定了其具有不同的特点和固化方法。对于一些路用材料的固化剂,从形态上可分为液体、固体两类;从化学构成上可分为助固化剂和主固化剂两部分。前者的使用原理是通过特殊工艺将浆液注入土中,使土固结,适用范围是固结深层土;后者的原理是通过与土混合加压,适用范围是浅层或表层土的固化。当前的固化剂的种类有很多,在进行加固处理使用时,可据用土的类别和固化剂的种类、成分来挑选。
2.4布设土工格栅法介绍
一些高填方的路基下沉不易察觉,只在路面上出现了一些纵向的开裂,经一段时间的观察后,发觉路面的标高变化小,可采用的是布设土工格栅法。此法的原理是将裂缝两侧的沥青路面用切割机进行对称切除,铺设玻纤土工格栅,再用钢钉加固,最后恢复沥青路面。这种处理措施的优点是经济方便,且实用。
2.5粉喷桩法介绍
粉喷桩法是处理10m以内的路基沉陷时采用的。粉喷桩是在软基之间进行一系列的化学和物理变化,在原地基中形成了刚度和强度较大的桩体,同时,也使桩周围的土体性质得到改善,这样由桩体和桩间土体共同形成的复合地基来承担外来负荷。然而采用粉喷桩法进行路基加固应认真调查路基沉陷情况,还要做好粉喷桩的施工设计,比如桩距、桩径、桩身强度、土样含水量等,在施工的过程中要控制好混合料搅拌的均匀,严格把握钻机的每一步工艺流程。因为粉喷桩处理软基属隐蔽工程,且一般情况下都是昼夜进行的,所以应格外注意做好粉喷桩的质量控制工作。
3、结束语
造成高速公路路基下沉的原因较多较复杂,除去长期受汽车载荷这一因素的影响外,还受到路基自身的填料、施工压实情况等的影响。针对各种因素,就要求对路基下沉的原因进行详细分析,才能提出相应的针对性强的改进措施,从而保证了我国高速公路路况稳定,保障了交通的顺畅。
参考文献:
[1]容康开.影响公路路基压实质量的几个因素[J].山西建筑.2007.19.
[2]袁治军.易有为.高速公路红纱岩高边坡变形监测与分析[J].公里工程.2008.33(6).
[3]欧小祥.韩红桂.贺威.某高速公路边坡稳定性评价[J].公路工程.2009.34(1).
[4]李丽荣.路基压实质量控制的探讨[J].山西建筑.2003.04.