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摘要:针对当前道路施工中常出现的不均匀沉降问题,影响桥梁道路施工质量的问题,开展软土地基路桥过渡段施工质量控制方法研究。通过软土地基路桥过渡段路面空隙率计算、瞬时加荷条件下软土地基路桥过渡段固结变形控制,实现在施工过程中对工程质量的有效控制。通过实验证明,该控制方法与传统控制方法相比,在观测控制过程中能够保证数据的准确,便于实现施工质量有效控制。
关键词:软土地基路桥;过渡段;施工质量
中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:(2020)-05-297
引言
公路路基施工要求具有足够的刚度和强度、足够的稳定性及耐久性[1],而在路桥过渡段软土施工中常出现质量问题,因此很多研究将软土地基路桥过渡段施工质量控制作为重点关注。当路基建立在软土地基上时,在施工和之后的运营阶段中软土地基都会产生不同程度的沉降,影响沉降的主要因素有软土的深度、路坡的高度、路面结构层的厚度以及路面受到压力时的应变和应力。均匀的沉降变化不会对路面结构造成严重的破坏。目前人们最关心的问题是由于软土地基处理的不合理而产生的不均匀沉降,导致路面结构发生严重的变形。由于软土路基的边缘处沉降量最小,路基中线处沉降量最大,导致沥青路面不均匀沉降,道路的横坡变缓,路面的积水不能够及时地排出。不均匀的沉降量会导致路面结构内部产生附加的应力,这就相当于给路面结构增加了负荷,导致路面过早地被破坏,缩短了路面的使用时间。在软土地基上修建路面会使路面产生不同程度的不均匀沉降。特殊的沉降变形会影响路面的排水能力,使行车的舒适度降低,产生安全隐患[2]。在路面结构中产生附加的压力,这种压力在和车辆荷载的共同作用下,导致沥青路面结构内的应力超过地基所能承受的范围,从而使路面出现裂缝,加快路面的衰老。根据软土地基的沉降导致沥青桥梁路面产生的应力,得出不均匀沉降量越大附加的应力就越大,越容易使路面造成破坏。因此,在软土地基上建设桥梁路面时的施工质量控制十分重要。基于此,本文开展软土地基路桥过渡段施工质量控制方法研究。
1软土地基路桥过渡段施工质量控制方法设计
1.1软土地基路桥过渡段路面空隙率计算
在进行软土地基路桥过渡段施工质量控制时,首先要对其进行全线的施工调查,充分了解工程施工当中的工程质量状况,及时掌握工程施工的质量控制效果,并利用相应的技术手段,确定施工质量中存在的问题,找出问题根源。针对软土地基路桥过渡段施工特点,采用数据统计或概率论,利用数据信息论证施工质量的具体状况以及相应的控制效果[3]。以某软土地基路桥过渡段施工质量控制为例,表1为该工程施工通过缺陷调查得到的施工质量缺陷统计表。
1号路面鼓包抽样检测32号路面渗水全程检测63号路面裂缝全程检测74号路面松散抽样检测4 针对某一软土地基路桥过渡段施工进行缺陷调查时还可以结合分层法进行,方便更加快速地找出质量问题发生的原因,有利于后续采取相应的质量改进措施。
在进行与路桥过渡段施工工程之外的相关施工时,还可以结合多种分析方法,以突出各类质量分析方法的优势,进而为软土地基路桥过渡段施工质量控制方法后续的进行提供客观依据。
在完成软土地基路桥过渡段施工质量缺陷调查后,为进一步保证在对软土地基进行施工的质量,可在路桥过渡段随机设置多个钻芯位置,对多个钻芯位置进行PQI408无核法软土地基路桥路面密度检测[4]。待检测完成后,对钻芯进行随机取样,测量每个样本的密度。完成密度测量后,利用PQI408无核法软土地基路桥路面密度检测设备获取到的结果进行对比。结合简单的线性回归方程,对其进行分析,将测试结果绘制在平面直角坐标系当中,形成散点图形式,如图1所示。
假设测量结果与原始密度之间存在一定的线性关系,则采用最小二乘法对其相关系数进行计算,获取如公式(1)所示的回归线方程式:
公式(1)中,δ表示为PQI408无核法软土地基路桥路面密度检测设备测量得到的数据 ;k0和k1均表示为常数;n表示为布设的钻芯样本实际测量的结果。根据公式(1)中的回归线方程式计算两个变量之间的关系,并利用测量设备采集到的空隙率测量结果代替原始钻芯法测量得到的空隙率数值,通过降低软土地基路桥过渡段施工空隙率的方法对其道路的质量进行控制。
1.2瞬时加荷条件下软土地基路桥过渡段固结变形控制
通过本文上述两个步骤基本完成对软土地基路桥过渡段施工质量控制,但为了进一步提高质量控制方法的有效性,还需要对其在瞬时加荷条件下的固结变形情况进行控制[5]。假设软体地基的深度为x,软土地基路桥过渡段桥桩与周围土壤材料存在着如公式(2)和公式(3)所示的渗流关系:
公式(2)中,v1表示为在某一时间点中桥桩体积的变化量大小;g1表示为在某一时间点中桥桩在其竖直方向上发生的孔隙水流量大小;t表示为某一时间点;γ表示为软土地基路桥过渡段孔隙水流量。公式(3)中,v2表示为在某一时间点桥桩周围土壤变化引起体积变化的大小;g2表示为桥桩周围土壤在其竖直方向上发生的孔隙水流量大小。根据软土地基路桥的组成成分可将其看作桥桩与桥桩周围土壤两部分组成,并且软土地基形成了较为均质的材料结构[6]。因此,根据公式(2)和公式(3)关系式可以得出在瞬时加荷条件下其固结速率大小。当上述公式中的相对加固深度dx的数值逐渐变小,则说明软土地基路桥过渡段的固结速率比天然地基固结速率的比值也会随之逐渐变小;当dx的数值逐渐变大时,则说明软土地基路桥过渡段的固结速率比天然地基固结速率的比值也会随之逐渐变大[7]。因此,通过控制软土地基路桥过渡段的加固深度,也能够有效对其施工质量进行控制。
软土地基路桥过渡段施工时,为降低固結变形,需加强施工组织设计,如填筑碾压应保持相同高度。另外,路桥过渡段路基填料选择也需要慎重,根据实际施工情况,选取恰当的填料,以保证施工质量。 2实验论证分析
2.1实验准备
通过选择某工程中软土地基路桥过渡段实际施工时的各项参数,重点验证本文提出的软土地基路桥过渡段施工质量控制方法的控制结果,并通过对其与实际沉降情况做对比实验,以检验本文质量控制方法的实际应用优势。本次实验分别进行两次观测,一次为施工后的沉降观测,一次为施工后的稳定性观测。完成为期30天的观测,实现对其施工质量的控制。
2.2实验结果与分析
根据上述实验准备,将设计方法中得到的观测结果进行记录,并绘制成如表2所示的实验结果对比表。
由表2实验结果对比表中的数据对比得出,本文方法观测获取到的沉降情况与实际沉降情况基本一致。因此,采用本文提出的控制方法能够有效找出在施工过程中质量问题出现的原因,并根据具体数值计算找出解决质量问题的相应措施,为施工进度的快速开展提供数据支撑,并保证施工的质量符合桥梁施工建设的质量标准。
3结束语
在扩建工程实施的过程中常常会遇到软土地基的问题,若控制不好,则会造成新路或老路的不均匀沉降问题产生,影响施工的质量。通过将本文提出的软土地基路桥过渡段施工质量控制方法应用到实际的施工当中,可以有效保证施工质量符合工程质量所需,并进一步延长桥梁道路的使用年限。此次研究虽然取得初步结论,但仍存在不足之处,对于软土地基路桥过渡段施工各环节的质量控制未做出细致分析,未来将从这一方向进行深入研究。
参考文献
[1] 陈翠月, 张志中. 软土地基上路桥过渡段差异沉降处治技术研究[J]. 环球市场, 2020, 000(003):280-281.
[2] 廖丹, 朱丹, 李遠洋. 路桥过渡段软土地基侧向流动规律及影响研究[J]. 路基工程, 2019, 000(006):93-96.
[3] 王少林. 软土地基公路桥涵构造物路基过渡段的施工与质量控制[J]. 交通世界, 2019, 000(005):84-85.
[4] 张浩, 黄童. 软土地基公路桥涵构造物路基过渡段的施工与质量控制[J]. 四川水泥, 2018, 267(11):71.
[5] 林昆. 软土地基公路桥涵构造物路基过渡段的施工与质量控制[J]. 建筑工程技术与设计, 2018, 000(032):1977.
[6]韩新翠. 软土地基公路桥涵构造物路基过渡段的施工与质量控制[J]. 公路工程, 2018(4):306-310.
[7]聂宏朋 , 杨敏辉. 路桥过渡段路基路面结构设计分析[J]. 建筑工程技术与设计, 2018, 000(022):2899.
关键词:软土地基路桥;过渡段;施工质量
中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:(2020)-05-297
引言
公路路基施工要求具有足够的刚度和强度、足够的稳定性及耐久性[1],而在路桥过渡段软土施工中常出现质量问题,因此很多研究将软土地基路桥过渡段施工质量控制作为重点关注。当路基建立在软土地基上时,在施工和之后的运营阶段中软土地基都会产生不同程度的沉降,影响沉降的主要因素有软土的深度、路坡的高度、路面结构层的厚度以及路面受到压力时的应变和应力。均匀的沉降变化不会对路面结构造成严重的破坏。目前人们最关心的问题是由于软土地基处理的不合理而产生的不均匀沉降,导致路面结构发生严重的变形。由于软土路基的边缘处沉降量最小,路基中线处沉降量最大,导致沥青路面不均匀沉降,道路的横坡变缓,路面的积水不能够及时地排出。不均匀的沉降量会导致路面结构内部产生附加的应力,这就相当于给路面结构增加了负荷,导致路面过早地被破坏,缩短了路面的使用时间。在软土地基上修建路面会使路面产生不同程度的不均匀沉降。特殊的沉降变形会影响路面的排水能力,使行车的舒适度降低,产生安全隐患[2]。在路面结构中产生附加的压力,这种压力在和车辆荷载的共同作用下,导致沥青路面结构内的应力超过地基所能承受的范围,从而使路面出现裂缝,加快路面的衰老。根据软土地基的沉降导致沥青桥梁路面产生的应力,得出不均匀沉降量越大附加的应力就越大,越容易使路面造成破坏。因此,在软土地基上建设桥梁路面时的施工质量控制十分重要。基于此,本文开展软土地基路桥过渡段施工质量控制方法研究。
1软土地基路桥过渡段施工质量控制方法设计
1.1软土地基路桥过渡段路面空隙率计算
在进行软土地基路桥过渡段施工质量控制时,首先要对其进行全线的施工调查,充分了解工程施工当中的工程质量状况,及时掌握工程施工的质量控制效果,并利用相应的技术手段,确定施工质量中存在的问题,找出问题根源。针对软土地基路桥过渡段施工特点,采用数据统计或概率论,利用数据信息论证施工质量的具体状况以及相应的控制效果[3]。以某软土地基路桥过渡段施工质量控制为例,表1为该工程施工通过缺陷调查得到的施工质量缺陷统计表。
1号路面鼓包抽样检测32号路面渗水全程检测63号路面裂缝全程检测74号路面松散抽样检测4 针对某一软土地基路桥过渡段施工进行缺陷调查时还可以结合分层法进行,方便更加快速地找出质量问题发生的原因,有利于后续采取相应的质量改进措施。
在进行与路桥过渡段施工工程之外的相关施工时,还可以结合多种分析方法,以突出各类质量分析方法的优势,进而为软土地基路桥过渡段施工质量控制方法后续的进行提供客观依据。
在完成软土地基路桥过渡段施工质量缺陷调查后,为进一步保证在对软土地基进行施工的质量,可在路桥过渡段随机设置多个钻芯位置,对多个钻芯位置进行PQI408无核法软土地基路桥路面密度检测[4]。待检测完成后,对钻芯进行随机取样,测量每个样本的密度。完成密度测量后,利用PQI408无核法软土地基路桥路面密度检测设备获取到的结果进行对比。结合简单的线性回归方程,对其进行分析,将测试结果绘制在平面直角坐标系当中,形成散点图形式,如图1所示。
假设测量结果与原始密度之间存在一定的线性关系,则采用最小二乘法对其相关系数进行计算,获取如公式(1)所示的回归线方程式:
公式(1)中,δ表示为PQI408无核法软土地基路桥路面密度检测设备测量得到的数据 ;k0和k1均表示为常数;n表示为布设的钻芯样本实际测量的结果。根据公式(1)中的回归线方程式计算两个变量之间的关系,并利用测量设备采集到的空隙率测量结果代替原始钻芯法测量得到的空隙率数值,通过降低软土地基路桥过渡段施工空隙率的方法对其道路的质量进行控制。
1.2瞬时加荷条件下软土地基路桥过渡段固结变形控制
通过本文上述两个步骤基本完成对软土地基路桥过渡段施工质量控制,但为了进一步提高质量控制方法的有效性,还需要对其在瞬时加荷条件下的固结变形情况进行控制[5]。假设软体地基的深度为x,软土地基路桥过渡段桥桩与周围土壤材料存在着如公式(2)和公式(3)所示的渗流关系:
公式(2)中,v1表示为在某一时间点中桥桩体积的变化量大小;g1表示为在某一时间点中桥桩在其竖直方向上发生的孔隙水流量大小;t表示为某一时间点;γ表示为软土地基路桥过渡段孔隙水流量。公式(3)中,v2表示为在某一时间点桥桩周围土壤变化引起体积变化的大小;g2表示为桥桩周围土壤在其竖直方向上发生的孔隙水流量大小。根据软土地基路桥的组成成分可将其看作桥桩与桥桩周围土壤两部分组成,并且软土地基形成了较为均质的材料结构[6]。因此,根据公式(2)和公式(3)关系式可以得出在瞬时加荷条件下其固结速率大小。当上述公式中的相对加固深度dx的数值逐渐变小,则说明软土地基路桥过渡段的固结速率比天然地基固结速率的比值也会随之逐渐变小;当dx的数值逐渐变大时,则说明软土地基路桥过渡段的固结速率比天然地基固结速率的比值也会随之逐渐变大[7]。因此,通过控制软土地基路桥过渡段的加固深度,也能够有效对其施工质量进行控制。
软土地基路桥过渡段施工时,为降低固結变形,需加强施工组织设计,如填筑碾压应保持相同高度。另外,路桥过渡段路基填料选择也需要慎重,根据实际施工情况,选取恰当的填料,以保证施工质量。 2实验论证分析
2.1实验准备
通过选择某工程中软土地基路桥过渡段实际施工时的各项参数,重点验证本文提出的软土地基路桥过渡段施工质量控制方法的控制结果,并通过对其与实际沉降情况做对比实验,以检验本文质量控制方法的实际应用优势。本次实验分别进行两次观测,一次为施工后的沉降观测,一次为施工后的稳定性观测。完成为期30天的观测,实现对其施工质量的控制。
2.2实验结果与分析
根据上述实验准备,将设计方法中得到的观测结果进行记录,并绘制成如表2所示的实验结果对比表。
由表2实验结果对比表中的数据对比得出,本文方法观测获取到的沉降情况与实际沉降情况基本一致。因此,采用本文提出的控制方法能够有效找出在施工过程中质量问题出现的原因,并根据具体数值计算找出解决质量问题的相应措施,为施工进度的快速开展提供数据支撑,并保证施工的质量符合桥梁施工建设的质量标准。
3结束语
在扩建工程实施的过程中常常会遇到软土地基的问题,若控制不好,则会造成新路或老路的不均匀沉降问题产生,影响施工的质量。通过将本文提出的软土地基路桥过渡段施工质量控制方法应用到实际的施工当中,可以有效保证施工质量符合工程质量所需,并进一步延长桥梁道路的使用年限。此次研究虽然取得初步结论,但仍存在不足之处,对于软土地基路桥过渡段施工各环节的质量控制未做出细致分析,未来将从这一方向进行深入研究。
参考文献
[1] 陈翠月, 张志中. 软土地基上路桥过渡段差异沉降处治技术研究[J]. 环球市场, 2020, 000(003):280-281.
[2] 廖丹, 朱丹, 李遠洋. 路桥过渡段软土地基侧向流动规律及影响研究[J]. 路基工程, 2019, 000(006):93-96.
[3] 王少林. 软土地基公路桥涵构造物路基过渡段的施工与质量控制[J]. 交通世界, 2019, 000(005):84-85.
[4] 张浩, 黄童. 软土地基公路桥涵构造物路基过渡段的施工与质量控制[J]. 四川水泥, 2018, 267(11):71.
[5] 林昆. 软土地基公路桥涵构造物路基过渡段的施工与质量控制[J]. 建筑工程技术与设计, 2018, 000(032):1977.
[6]韩新翠. 软土地基公路桥涵构造物路基过渡段的施工与质量控制[J]. 公路工程, 2018(4):306-310.
[7]聂宏朋 , 杨敏辉. 路桥过渡段路基路面结构设计分析[J]. 建筑工程技术与设计, 2018, 000(022):2899.