[摘要]高填方作为公路路基施工中的重要内容,不仅具有工程量大、投资多的特点,而且严重影响着公路工程的整体质量。当高填方公路路基受到荷载和自然环境等多方面的影响时,路基就会产生不均匀的沉降、局部沉陷以及整体下沉等问题,从而严重地影响了公路的正常使用。为了确保高速公路的使用质量以及使用寿命均达到设计的要求,必须对不合格的路基进行合理的处理。同时,施工人员应对路基施工的方法和经验进行总结,针对公路路基所存在的沉陷、失稳等问题,应采取有效的措施进行处理,确保公路路基的质量。因此,文章就高填方公路路基沉陷以及防治措施进行详细的阐述,以此延长公路的使用寿命。
[关键词]高填方;公路路基;沉陷;防治措施
一、高填方公路路基沉陷的原因
1、设计方面
对于高填方公路路基的设计来说,必须做好路基稳定性的验算和沉降的计算工作。比如:当验算和计算所需要的地质条件和土工实验资料等,不能将施工现场的实际情况反映出来时,会导致设计不能满足施工的要求,以此造成路基病害的产生。对于路基排水的设计来说,其主要任务就是将施工区的土基含水量降低到施工要求的范围内,如果排水设计不合理,就会导致施工中土质的松软、边坡的坍塌、路基的沉陷等病害的产生,这样就会严重影响施工的质量。
2、施工方面
(1)没有彻底处理原地面。与一般路基基底的承载能力相比,高填方路基基底的承载能力较高,若按照一般路基基底的要求进行高填方路基的施工,在路基增加的情况下,就会导致原地基压缩变形现象的产生,这样以来就会导致公路路基沉陷的发生。
(2)路基排水的影响。一般情况下,高填方地段地面处于低洼处,且常有积水的存在,特别是下雨天,当土基经过长时间的浸泡后,土基的含水量就会随之增加,如果不进行妥善的排水,就会造成土质的松软,而路基的承载能力就会得到大大的降低,在很大程度上会导致路基沉陷的发生。
3、施工工艺方面
如果高填方路基施工没严格按照分层填筑进行作业,或者其分层的厚度控制不均匀,当进行分层碾压以及整平碾压时,没有严格控制含水量,并且没有严格控制同一路段的不同填料,这样以来导致压实度不能满足施工的要求,以此造成局部产生沉降变形问题。另外,当完成路基施工后,施工人员立即进行路面的铺设,导致路基没有足够的时间进行沉降固结,公路使用一段时间就会产生沉陷。
4、工程质量管理方面
在高填方公路路基施工过程中,没有做好施工质量的监督和管理,施工人员的责任心不强,对技术质量的监督不严格,相关的管理人员减少对压实度的抽检,再加上施工现场的混乱情况,这些问题都会大大地降低工程的质量,造成安全隐患,严重的情况下,会造成质量事故,严重地影响了路基的稳定性。
5、含水量、压实效果的主要影响
(1)当松散土的含水量较少时,颗粒间的引力能够确保土体处于较疏松状态,基本上土中孔隙是相互连通的,且水少气多,经过外部的压实作用,有利于土中孔隙气体的挤出,这样以来其密度就会得以增加,但水膜的润滑效果不够明显,这样以来土粒间的应力就难以克服,这样以来土粒的移动就会不明显,以此导致压实效果不能达到施工的要求。
(2)随着含水量的不断增加时,就会出现水膜变厚、土粒润滑以及土块变软的现象,引力就会得到一定的减弱,当进行外部压实时,土粒就会移动且挤密,压实效果就有所提升。
(3)当含水量接近最佳时,土中孔隙就会减少连通或者不连通,且孔隙中的水和气就会趋于封闭状态,当进行压实时,土中孔隙所产生的水压力和气压力,减少了击实功的作用,这样更加有利于土粒的移动以及土体的密实,以此使压实达到最大干密度。
(4)当含水量达到最佳时,土的密度就可以达到极限值,这样以来干密度就不会再提高。当含水量继续增加时,孔隙中就会产生自由水,当进行压实时,孔隙水就会难以排出来,孔隙压力就会增加,从而阻碍了土粒的靠拢,这样以来压实效果就会降低。
三、高填方公路路基沉陷的防治措施
(1)在进行高填方路基施工前,施工人员应对施工地质进行仔细的勘察,并掌握好该地质的层理、节理和断层,对地下水的分布情况进行了解,并按照施工的要求制定科学合理的施工方案,以此确保路基施工的质量。
(2)当公路路基经过耕地时,在施工时必须进行碾压作业,若有机质含量和其它杂物较多,难以压实,必须进行换填土作业。若路基施工段是松软土,必须对该施工段进行常规的碾压,当不能满足路基施工的要求时,施工人员应对软弱土进行加固处理。
(3)在进行分层填筑作业时,必须按照施工的规范要求进行作业,分层进行整平碾压作业,通过试验段确定机械设备的配置、洒水量以及碾压的次数等。在路基施工过程中,必须确保各施工层无积水的存在,根据高填方路基的土质和施工时的气候情况,进行双向或单向排水横坡的设置,并将雨水及时排出。另外,在路基施工前,应做好排水和防渗的工作,以此提高施工的质量。
(4)在路基施工过程中,施工人员应严格按照施工的规章制度进行作业,不允许盲目赶工以及加快施工进度。同时,施工单位应不断地完善、健全施工质量检验体系,必须由专业的人员进行质量的检验。另外,路基的压实应按照施工规定的标准要求进行作业,并逐层对路基的压实度进行检查。
(5)对于填方分段施工的两段交接处,应先进行填方分段施工,进行应留台阶与后填段分层阶梯的搭接,其搭接长度应大于2m。在进行半填半挖路段施工时,应按照施工的规范要求进行台阶的设置,然后压实作业分层进行,从而确保施工的质量。
(6)在进行填筑和碾压施工是,每侧的施工应超出设计宽度,且所超出的宽度应大于30cm,这样就可以确保公路路基施工的整体性和稳定性。
结束语
综上所述,高填方路基的沉陷问题作为公路建设和使用中的最常见病害之一。为了延长公路使用的寿命,提高公路施工的质量,应彻底落实高填方路基设计和施工工作,应对掌握好高填方路基施工各个环节的要点,并其产生的沉陷原因加以分析、探究,以此避免交通事故的产生,实现社会经济快速发展的目标。
参考文献
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