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摘要:高填方路基若承载性弱、压缩性高,车辆在驶过道路时,路基由于荷载的作用会出现沉降变形现象,对道路安全有不利影响。基于此,本文介绍了高填方路基,探究了影响路基沉降变形的因素,并通过影响因素提出了控制高填方路基沉降变形的方法,旨在提高路基稳定性、安全性,更好地服务于社会发展。
关键词:高填方路基;沉降变形;影响因素;控制方法
引言
新时代,我国公路事业快速发展,公路建设已经步入了一个全新的阶段。与此相对应的是高填方路基大大地提升了道路建设难度,其变形沉降是目前急需解决的问题。于高填方路基而言,有效控制其变形沉降问题是提高道路安全性、经济性、可靠性的关键。因此,对其控制方法进行研究具有现实意义。
一、高填方路基概述
(一)含义
高填方路基是指在存有积水的地区,使用填料(石、土等)结合实际施工需求将路基填筑到6米以上。实践中,有分层施压和分层填筑两种建设工艺,这两种施工方法都能保障路基的稳定性。但每层厚度都需要考量填料种类,注意不能混合使用多种材料。
(二)特点
高填方路基施工具有规模大、复杂程度高、人力物力资源需求大、工期长等特点。高填方路基施工有助于加强路基整体的稳固程度,一般而言,填筑高度大于20米,则施工规模就会较大,路基质量会受到多种因素影响,例如,环境、结构等,若控制不到位容易给整个施工带来不利影响[1]。
(三)作用
高填方路基作用在于提高路基稳定性,保障道路施工质量,提高道路使用安全性与可靠性,避免发生交通事故,促进道路施工单位发展。
二、基于影响高填方路基沉降变形的因素分析
本文分析了基于有限元软件Geo studio技术支持下高填方路基的影响因素,得出高度、坡度、压实度对高填方路基变形沉降有重要影响。
(一)高度因素
研究数据表示高填方路基典型截面,路面12米,24米,坡度是1比1.5。根据规范要求进行施工,一层2米的情况下规律如下,填筑6米,沉降0.26824米;填筑10米,沉降0.34326米;填筑16米,沉降0.41525米;填筑24米,沉降0.5534米,有数据可知,地基沉降隨着高度的增加而增加,做好路基准备工作有助于保障路基质量[1]。
(二)坡度因素
路基坡度对高填方路基变形沉降有重要影响,本文分析以坡度1∶1、1∶1.25、1∶1.5、1∶1.75 和1∶2为标准进行分析。坡度1∶1,沉降0.68765米;坡度1:1.25沉降0.6686米;坡度1:1.5,沉降0.67129米;坡度1:1.75,沉降0.67405米;坡度1∶2,沉降0.67667米。从数据可知,坡度是 1∶1时,沉降值是0.66765米,最小,但坡度为1:2时,沉降值是0.67667米,最大。探究原因可知,高填方路基越缓,填筑的材料就越多,导致荷载也越大,沉降也因素增加。但纵观数据总体情况,沉降相差不大,在设计坡度时可以侧重考虑安全效益与经济效益。
(三)压实度因素
根据高填方路基相关规定,压实度通常在90%以上,本文分析的资料压实度处于90%到98%。压实度90%,沉降0.61456米;压实度92%,沉降0.59676米;压实度94%,沉降0.57967米;压实度96%,沉降0.56816米;压实度98%,沉降0.56047米。由数据可知,压实度强度与路基沉降呈反比例关系,对比90%与98%的压实度,沉降下降了10.8%,由此可见,压实度是对路基沉降有重要影响。
三、基于影响因素作用下高填方路基沉降变形的控制方法探讨
路基沉降随着填筑高度的增加而增加,增加幅度较为平稳,通过上文分析可知,做好地基处理工作有助于控制高度对路基的影响。另外,当填筑到最高处是应当做好边坡处理工作,避免边坡失稳。可以说,坡度越大路基沉降也越大,应当做好高填方路基设计工作,提高其合理性。压实也是影响路基变形沉降的重要因素,压实度与路基沉降系数呈反比例关系,提高压实度有助于防止路基沉降。现对影响因素下防止路基变形沉降的控制方法作如下分析。
(一)准备工作
施工前的试验是高填方路基施工的重要保障。具体而言,应当针对路基施工的压实次数、厚度与填筑厚度进行分析计算,完成计算后再加以复核,试验时需要保障每个环节均操作规范,提高试验与实际的相似度,保证试验具有实效性,能够有效指导高填方路基施工。在试验路段方面,一般而言会用到200米的路段,在试验时需要记录试验参数,并进行调整。在施工人员方面,应当合理配置施工人员,提高机械利用率,并对机械进行应用试验,确保其具有适用性,能够满足高填方路基施工需求。在环境方面,应当保持地面的清洁度,若路基土质为砂土、软土,应当对其进行预先处理,满足高填方路基对压实的要求,避免阻碍施工。
(二)填料选择
施工单位在选择填料时可以结合施工实际地理位置,就地取材选购填料。若施工现场附近地区没有足够的填料,则应当立即安排采购人员进行采购。填料采购需要注意,首先,了解目标填料质量、产地;其次,根据高填方路基需求衡量填料是否能够满足施工需求;最后,将采购填料运送到施工现场前需要进行试验。总之,必须保证填料各项属性均符合施工要求后才能将其投入使用,保障高填方路基施工效果[3]。
(三)施工设计
高填方路基施工工艺要求施工单位进行分层压实施工,每一层只有达到压实要求后才能继续下一层的压实工作。在施工前,需要清除施工现场杂质,只保留施工用具与土质相关因素。若高填方路基下方有水源,在施工前需要采用合理的措施进行处理,防止水源侵蚀路基,例如,引流、拦截等。若施工场所是路堤下部,应当使用透水性、耐性好的材料,在最大程度上削弱地下水对高填方路基的侵蚀影响。若施工环境中土质较为松软,施工时必须严格遵循施工流程,在上层压实合格后才能继续施工。另外,在施工过程中还需要注意考量实际施工情况与影响压实的多种因素。 (四)排水工作
科学合理的排水有助于提高高填方路基稳定性与安全性。在实际施工中可采用下述排水技术,采用排水固结技术进行黏土层地基施工,该技术具有缩小积水排放距离、加速地基固結、提高地基可靠性的作用。采用塑料排水板或袋装砂井有助于提高排水速度、有效挤密地基。
(五)压实工作
在压实工作开始前需要进行摊铺,每层摊铺厚度均应小于30厘米,进而确保压实程度达到相应标准。具体而言,在填筑一层填料后,使用大型履带式推土机推平填筑地段,之后使用压路机压实。前期摊平工作结束后,应当使用平地机进行处理,提高坡度和谐性,确保雨水顺利排出。使用压路机时需要注意对接位置压实质量能够达到相应标准。压实工作包括初压、复压、终压,速度应当控制在每千米2.5小时到4.5小时之间,保障整个压实施工阶段均能够缓慢连续进行,提高路基的均匀性,切忌出现急刹车、停顿,对压实质量造成不利影响。另外,每层摊铺、压实后,施工人员需要对本层进行复检,确保本层压实达标后,再继续开展下一层施工工作。
(七)施工技术
先进的施工工艺、机械设备是提高高填方路基施工效率与质量的重要保障,有助于防止其变形沉降。特别是施工条件恶劣的地区更应当采用先进的施工技术。例如,采用强夯技术处理湿陷性黄土,当起重机把夯锤置于一定高度后,让其自由落下,加大压实强度,达到压实标准。此外,还需要科学、灵活运用土工隔栅技术,发挥其加固作用,在防止高填方路基变形沉降的同时提高其应用价值。
总结
总而言之,控制变形沉降是建设高填方路基的关键,控制效果对道路整体质量有重要影响。因此,在施工过程中,施工人员必须针对影响高填方路基变形沉降的因素进行分析,采取有效措施加以控制,避免出现沉降变形问题,继而提高路基稳定性,保障道路使用安全。
参考文献
[1]张春涛.高填方路基不均匀沉降的机理分析及防治措施[J].公路交通科技(应用技术版),2018,14(08):112-113.
[2]王金明,陈昌彦,张建坤,谭雪.不同类型填方路基沉降监测及沉降分析[J].工程勘察,2019,47(01):61-64+73.
[3]田辉,文祥云,郑益攀,尹天明.浅谈高填方路基施工技术及质量控制[J].公路,2018,63(10):85-88.
(作者单位:重庆中环建设有限公司)
关键词:高填方路基;沉降变形;影响因素;控制方法
引言
新时代,我国公路事业快速发展,公路建设已经步入了一个全新的阶段。与此相对应的是高填方路基大大地提升了道路建设难度,其变形沉降是目前急需解决的问题。于高填方路基而言,有效控制其变形沉降问题是提高道路安全性、经济性、可靠性的关键。因此,对其控制方法进行研究具有现实意义。
一、高填方路基概述
(一)含义
高填方路基是指在存有积水的地区,使用填料(石、土等)结合实际施工需求将路基填筑到6米以上。实践中,有分层施压和分层填筑两种建设工艺,这两种施工方法都能保障路基的稳定性。但每层厚度都需要考量填料种类,注意不能混合使用多种材料。
(二)特点
高填方路基施工具有规模大、复杂程度高、人力物力资源需求大、工期长等特点。高填方路基施工有助于加强路基整体的稳固程度,一般而言,填筑高度大于20米,则施工规模就会较大,路基质量会受到多种因素影响,例如,环境、结构等,若控制不到位容易给整个施工带来不利影响[1]。
(三)作用
高填方路基作用在于提高路基稳定性,保障道路施工质量,提高道路使用安全性与可靠性,避免发生交通事故,促进道路施工单位发展。
二、基于影响高填方路基沉降变形的因素分析
本文分析了基于有限元软件Geo studio技术支持下高填方路基的影响因素,得出高度、坡度、压实度对高填方路基变形沉降有重要影响。
(一)高度因素
研究数据表示高填方路基典型截面,路面12米,24米,坡度是1比1.5。根据规范要求进行施工,一层2米的情况下规律如下,填筑6米,沉降0.26824米;填筑10米,沉降0.34326米;填筑16米,沉降0.41525米;填筑24米,沉降0.5534米,有数据可知,地基沉降隨着高度的增加而增加,做好路基准备工作有助于保障路基质量[1]。
(二)坡度因素
路基坡度对高填方路基变形沉降有重要影响,本文分析以坡度1∶1、1∶1.25、1∶1.5、1∶1.75 和1∶2为标准进行分析。坡度1∶1,沉降0.68765米;坡度1:1.25沉降0.6686米;坡度1:1.5,沉降0.67129米;坡度1:1.75,沉降0.67405米;坡度1∶2,沉降0.67667米。从数据可知,坡度是 1∶1时,沉降值是0.66765米,最小,但坡度为1:2时,沉降值是0.67667米,最大。探究原因可知,高填方路基越缓,填筑的材料就越多,导致荷载也越大,沉降也因素增加。但纵观数据总体情况,沉降相差不大,在设计坡度时可以侧重考虑安全效益与经济效益。
(三)压实度因素
根据高填方路基相关规定,压实度通常在90%以上,本文分析的资料压实度处于90%到98%。压实度90%,沉降0.61456米;压实度92%,沉降0.59676米;压实度94%,沉降0.57967米;压实度96%,沉降0.56816米;压实度98%,沉降0.56047米。由数据可知,压实度强度与路基沉降呈反比例关系,对比90%与98%的压实度,沉降下降了10.8%,由此可见,压实度是对路基沉降有重要影响。
三、基于影响因素作用下高填方路基沉降变形的控制方法探讨
路基沉降随着填筑高度的增加而增加,增加幅度较为平稳,通过上文分析可知,做好地基处理工作有助于控制高度对路基的影响。另外,当填筑到最高处是应当做好边坡处理工作,避免边坡失稳。可以说,坡度越大路基沉降也越大,应当做好高填方路基设计工作,提高其合理性。压实也是影响路基变形沉降的重要因素,压实度与路基沉降系数呈反比例关系,提高压实度有助于防止路基沉降。现对影响因素下防止路基变形沉降的控制方法作如下分析。
(一)准备工作
施工前的试验是高填方路基施工的重要保障。具体而言,应当针对路基施工的压实次数、厚度与填筑厚度进行分析计算,完成计算后再加以复核,试验时需要保障每个环节均操作规范,提高试验与实际的相似度,保证试验具有实效性,能够有效指导高填方路基施工。在试验路段方面,一般而言会用到200米的路段,在试验时需要记录试验参数,并进行调整。在施工人员方面,应当合理配置施工人员,提高机械利用率,并对机械进行应用试验,确保其具有适用性,能够满足高填方路基施工需求。在环境方面,应当保持地面的清洁度,若路基土质为砂土、软土,应当对其进行预先处理,满足高填方路基对压实的要求,避免阻碍施工。
(二)填料选择
施工单位在选择填料时可以结合施工实际地理位置,就地取材选购填料。若施工现场附近地区没有足够的填料,则应当立即安排采购人员进行采购。填料采购需要注意,首先,了解目标填料质量、产地;其次,根据高填方路基需求衡量填料是否能够满足施工需求;最后,将采购填料运送到施工现场前需要进行试验。总之,必须保证填料各项属性均符合施工要求后才能将其投入使用,保障高填方路基施工效果[3]。
(三)施工设计
高填方路基施工工艺要求施工单位进行分层压实施工,每一层只有达到压实要求后才能继续下一层的压实工作。在施工前,需要清除施工现场杂质,只保留施工用具与土质相关因素。若高填方路基下方有水源,在施工前需要采用合理的措施进行处理,防止水源侵蚀路基,例如,引流、拦截等。若施工场所是路堤下部,应当使用透水性、耐性好的材料,在最大程度上削弱地下水对高填方路基的侵蚀影响。若施工环境中土质较为松软,施工时必须严格遵循施工流程,在上层压实合格后才能继续施工。另外,在施工过程中还需要注意考量实际施工情况与影响压实的多种因素。 (四)排水工作
科学合理的排水有助于提高高填方路基稳定性与安全性。在实际施工中可采用下述排水技术,采用排水固结技术进行黏土层地基施工,该技术具有缩小积水排放距离、加速地基固結、提高地基可靠性的作用。采用塑料排水板或袋装砂井有助于提高排水速度、有效挤密地基。
(五)压实工作
在压实工作开始前需要进行摊铺,每层摊铺厚度均应小于30厘米,进而确保压实程度达到相应标准。具体而言,在填筑一层填料后,使用大型履带式推土机推平填筑地段,之后使用压路机压实。前期摊平工作结束后,应当使用平地机进行处理,提高坡度和谐性,确保雨水顺利排出。使用压路机时需要注意对接位置压实质量能够达到相应标准。压实工作包括初压、复压、终压,速度应当控制在每千米2.5小时到4.5小时之间,保障整个压实施工阶段均能够缓慢连续进行,提高路基的均匀性,切忌出现急刹车、停顿,对压实质量造成不利影响。另外,每层摊铺、压实后,施工人员需要对本层进行复检,确保本层压实达标后,再继续开展下一层施工工作。
(七)施工技术
先进的施工工艺、机械设备是提高高填方路基施工效率与质量的重要保障,有助于防止其变形沉降。特别是施工条件恶劣的地区更应当采用先进的施工技术。例如,采用强夯技术处理湿陷性黄土,当起重机把夯锤置于一定高度后,让其自由落下,加大压实强度,达到压实标准。此外,还需要科学、灵活运用土工隔栅技术,发挥其加固作用,在防止高填方路基变形沉降的同时提高其应用价值。
总结
总而言之,控制变形沉降是建设高填方路基的关键,控制效果对道路整体质量有重要影响。因此,在施工过程中,施工人员必须针对影响高填方路基变形沉降的因素进行分析,采取有效措施加以控制,避免出现沉降变形问题,继而提高路基稳定性,保障道路使用安全。
参考文献
[1]张春涛.高填方路基不均匀沉降的机理分析及防治措施[J].公路交通科技(应用技术版),2018,14(08):112-113.
[2]王金明,陈昌彦,张建坤,谭雪.不同类型填方路基沉降监测及沉降分析[J].工程勘察,2019,47(01):61-64+73.
[3]田辉,文祥云,郑益攀,尹天明.浅谈高填方路基施工技术及质量控制[J].公路,2018,63(10):85-88.
(作者单位:重庆中环建设有限公司)