浅谈公路路基沉陷的处理技术

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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浅谈公路路基沉陷的处理技术

崔伟

山西省交通科学研究院山西省030006

摘要:近几年,公路建设事业迅猛发展,极大的改善了我国的交通状况,促进了我国经济的发展。公路在投入使用之后,随着交通工具的载荷作用,时间久了路基会出现局部或者是整体的沉降,造成公路的边坡塌陷或者是其它的问题,对公路的正常使用造成很大的影响,甚至引发交通事故,威胁人们的生命和财产的安全。文章对高速公路路基下沉的原因进行了分析,并有针对性的提出了相应的解决措施。

关键词:公路路基;沉陷;处理技术;措施

1公路路基沉陷产生的原因

1.1外部施工及相关原因影响

公路路基附近有基坑或者其他交通设施开挖未采取有效支护措施,造成该段道路位移,下沉;在辅道路基完工后,电力和供水部门,分别进行了横穿主辅道的高压电缆管及给水管的托管、顶管,并在辅道旁进行了基坑开挖,该处左右幅均出现下沉。

1.2基坑水土流失的影响

由于交通的条件限制,在辅道施工时,主道不能封闭,为此通道不能同时施工,只能先施工辅道段通道,待辅道通车后,再分阶段施工主道的左、右幅通道。辅道通车后,在施工主道段通道时,辅道通道的台背侧处于临空面,地下水及雨水汇集基坑,基坑内处于长期排水,从而导致辅道通道台背段的回填料流失,导致通道台背下沉。

1.3工艺缺陷的影响

由于工艺缺陷,通道台背回填虽按规范进行了碾压和灌水密实,但靠近通道墙身的钢板桩处,拔出钢板桩后出现空间,这个空间区域的密实度自然降低,达不到设计标准,造成大多数通道处跳车现象;由于工艺缺陷,通道在主道段施工时,台背回填料流失,造成该处辅道路基下沉;由于填方连续填筑,虽然密实度合格,但由于加载过快,引起软基过大沉降。

1.4交通过度超负荷使用的影响

交通流量大大超过原预测量,绝大部分车辆走辅道运行,重车和超载车辆比预测量剧增,加剧了路面破坏。目前,货车超载现象十分普遍,特别是泥头车、自卸车、货运车尤为严重。同时,运送建筑材料的货车,因堆积过高,经常有大量的碎石、泥土等撒落在道路上,经重车碾压后,对路面损坏较严重。超重、超量车流产生的冲击加剧路基下沉的发展,引起路基的沉降以及路面的开裂。

综上所述,由于交通流量过大,超载、超速现象十分严重,从而对桥梁和道路造成严重破坏,是导致辅道下沉开裂的重要原因。

2公路路基沉陷的防治措施

2.1做好准备工作

做好施工组织设计,合理安排施工段的先后顺序,明确构造物和路基的衔接关系(先填后钻),对高填方段应优先安排施工(一是因为工作量大,用时长;二是早填筑、早沉降、早稳定)。清表压实:认真清除地表土不良土质,加强地基压实处理,地表植被、树根、垃圾、不良土质(盐渍土,膨胀土等)必须予以清除,同时应加大地表的压实密度,采用大吨位振动压路机处置。

2.2填方过程的压实处理

首先,必须疏通路基两侧纵横向排水系统,避免路基受水浸泡。特别是地基土为黄土、粘土等细粒土,在干燥状态下(最佳含水量)结构比较强,有较强承载能力,一旦受水浸泡,将易形成翻浆或路基沉降,因此做好路基施工前排水畅通尤为重要。

其次,要严格选取路基填料用土。路基填料确定前,需进行土质分析、CBR值、标准击实等试验,对于种植土、腐殖土、淤泥、强膨胀土等劣质土和CBR值、最大粒径不能满足规范要求的材料,不能用于路基填筑。

再则,路基填筑前还要根据设计进行施工放样,建立半永久性的临时水准点和坐标点并做好记录。路基坡脚放样一定要准确,确保路基宽度满足设计要求,路基坡角范围内,要求清除杂草、树根、淤泥等,并进行整形碾压,压实度须达到规范要求。旧路加宽、半填半挖段做好宽度不小6m的向内倾斜的台阶。

2.3改善路基压实处置工艺

提高压实能力、完善压实工艺,以高标准进行路基的压实是保证路基应有强度和稳定性的一项最为经济、有效的技术措施,在高路堤填筑施工中,必须有科学详实的高填方路基施工组织设计,合理的施工方案,可靠地施工工艺,完善的质量保证体系。在施工中作者发现振动压实非粘性材料比静碾压需要更少能量,压实粘性土时,振动和静碾压都需要较多的能量,这说明砂性土的碾压采用振动碾压效果更好。经过试验检测后发现,由于振动压路机激振力的传递,在施工要求的25cm一层的碾压范围内其压实度并不是很高,在15cm以下的土层压实度较高,而已填筑碾压完成并经检测合格的表层以下的填土层压实度经重新检测压实度提高了5%~15%之多,并有70%的检测点压实度超过了100%经过重新标准击实试验,证实了这些数据的真实可靠,这表明:细粒砂性土作为路基填料时,可采用覆土碾压。细粒砂性土用作路堤材料只要采用一定的技术措施,不但在技术上是可行的,而且有时非常经济,只要选择适当的压路机具和施工方法,不但可以在雨季作业且施工方便、进度快,还很容易达到规定的压实度。

2.4选取合适的路基填料

路基填料优先采用强度高和稳定性好的材料,宜选择低液限粘土或低液限粉土作为路基填料。如果土场填料用量不能满足施工用量而采用其它土场填料时,应严格按规范和设计要求取用,拟采用的填料须完成液限、塑性、击实、承载比等试验,确定相应的技术指标均能满足要求后,方能作为该路段的路基填料。填料要分层进行,每层压实厚度宜控制在10~20cm范围内。对于石料或卵石土路基,要严格控制填料的最大粒径,填料的最大粒径在底层(路床底面1.5m以下)不超过分层厚的2/3;应采取措施分层填筑和分层碾压,一层厚度不超过20~30cm。受水淹、水浸的部分,必须采用水稳定性和透水性都好的材料。

3公路路基沉陷的处理技术

3.1固化剂法

当出现需要更换公路路基的填充材料缺乏,需要的量不大的时候,就可以在原料中加入一些固化剂来代替,其中石灰、石膏和水泥都是非常常用的固化剂,水玻璃是液体的固化剂,在浅层的路基进行固化的时候,就要将固化剂和土进行均匀搭配之后进行加压加固。如果在深层的土中的路基进行固化处理的时候,要利用应用液体的固化剂经过工艺的处理之后把混合物注入到土壤之中,总之,不同的要求就选择不同的固化剂。

3.2填土复填法

这种方法主要应用于公路的路基沉陷是由于填充材料不符合相关规范引起的情况,适用于在沉陷的面积不大且深度较浅的时候,主要的优点在于这种方法的操作比较简单,而且经济成本小。

3.3粉喷桩法

这种方法主要处理的是十米之内的公路路基沉陷问题,粉喷桩法主要是利用相适应的机械设备将固态的固化剂喷出来,在公路路基的较深处和比较软的地方混合均匀,经过一些固化剂和软土进行化学和物理的反应之后,就能够在原来的地基之中凝固成为强度很强的桩体,那么土和桩体的性质才能得到较大的改善。

结语

对于已经出现路基沉陷情况的公路,可以采用压浆施工的工艺对沉降进行控制,对于现有的下沉路面上铺上一层沥青当做临时的过渡路面,等到沉降稳定了之后,再继续按照原计划进行。总之,对于高速公路中的路基沉陷技术的研究具有十分重要的作用,高速公路方面的路基沉陷技术的管理内容很丰富,涉及面比较广,需要管理者和建设者团结合作共承担起对社会应尽的责任,共同创造美好的和谐的社会。

参考文献

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[2]陈国荣,姜弘道,高谦,等.高速公路路基性态反分析及沉降预报[J].工程地质学报,1998.

[3]周铭.压力灌浆技术在唐津高速公路路基病害处理中的应用[J].公路,2002.