公路軟基路堤施工監(jiān)控技術(shù)

【摘 要】隨著我國經(jīng)濟(jì)體制改革的不斷深入，公路交通運(yùn)輸成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的前提條件，因此我國的公路建設(shè)工作已逐漸被提上日程。擴(kuò)大公路運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)對(duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展固然重要，但是由于我國地域開闊、地形復(fù)雜等特點(diǎn)，公路在進(jìn)行施工過程中不可避免的會(huì)遇到各種各樣的地質(zhì)條件，例如圍巖穩(wěn)定性差、地質(zhì)深路塹、紅粘土及膨脹土等，其中公路軟弱地基就是一種較為常見、且又比較復(fù)雜的不良地質(zhì)條件。并且公路軟弱地基具有抗剪強(qiáng)度低、透水性強(qiáng)及地基土液化等特點(diǎn)，因此公路施工企業(yè)應(yīng)嚴(yán)格全面的控制路堤的施工，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)公路路基情況的監(jiān)控。本文將對(duì)公路軟基路堤施工過程中軟基強(qiáng)度增長(zhǎng)的特點(diǎn)，及地表沉降和水平位移進(jìn)行嚴(yán)格有效地監(jiān)控，以此來對(duì)軟基路堤的填筑速度進(jìn)行有效地控制，并且保證公路軟基路堤的高質(zhì)量施工。

【關(guān)鍵詞】軟弱地基；路堤；軟基強(qiáng)度；地表沉降；水平位移；施工監(jiān)控技術(shù)

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開交通運(yùn)輸，近年來隨著我國公路運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)大，在公路施工中不可避免的會(huì)遇到各種各樣的地質(zhì)條件，例如圍巖穩(wěn)定性差、地質(zhì)深路塹、紅粘土及膨脹土等，其中公路軟弱地基就是一種較為常見、且又比較復(fù)雜的不良地質(zhì)條件。軟弱地基具有物理力學(xué)性質(zhì)比較差、天然含水量較大且抗剪強(qiáng)度較低等特點(diǎn)，很容易受到外界因素的影響，從而影響公路的施工質(zhì)量和公路壽命。所以要保證公路的壽命和質(zhì)量，公路施工企業(yè)應(yīng)嚴(yán)格全面的控制路堤的施工，對(duì)公路軟基路堤施工過程中軟基強(qiáng)度增長(zhǎng)的特點(diǎn)，及地表沉降和水平位移進(jìn)行嚴(yán)格有效地監(jiān)控，以此來管理控制軟基路堤的填筑速度，進(jìn)而保證高質(zhì)量公路軟基路堤的施工。

1 軟基強(qiáng)度的增長(zhǎng)原理。

軟基強(qiáng)度即指，公路中軟弱地基單位面積在荷重作用下所能承受的荷載能力，但是由于地基軟土本身具有復(fù)雜性，要準(zhǔn)確確定軟土地基的承載力是及其復(fù)雜的。軟基強(qiáng)度的增長(zhǎng)，公路軟基路堤施工設(shè)計(jì)和施工的重要依據(jù)，軟基強(qiáng)度的增長(zhǎng)是隨著時(shí)間的推移和荷載的增加而增長(zhǎng)的。強(qiáng)度通常用庫倫公式來進(jìn)行計(jì)算和表示，庫倫公式：T=C+σtanφ，其中T為軟土的抗剪強(qiáng)度，C為軟土的原始粘聚力，σ為有效應(yīng)力，φ為摩擦角。原始粘聚力T是隨著土壓實(shí)和土顆粒之間的距離縮小而增大的，所以庫倫式中的T、φ均為變化值，其之間的關(guān)系可用圖2所示。地基土的P-S曲線如圖3所示，當(dāng)P在臨界線以內(nèi)時(shí)，地基土由于荷載作用有所變形。

圖1 圖2

由圖2和圖3進(jìn)行對(duì)比可以得出，當(dāng)P在0-P0之間，隨著P的增大軟土的變形越大，從而軟土的粘聚力C越大，則土體的強(qiáng)度也就越大；相反當(dāng)P超出P0范圍后，地基軟土就會(huì)有被破壞的趨勢(shì)或失穩(wěn)而遭到嚴(yán)重破壞。

2 公路軟基路堤施工監(jiān)控技術(shù)。

在公路施工中，施工企業(yè)應(yīng)嚴(yán)格全面的控制路堤的施工，對(duì)公路軟基路堤施工過程中軟基強(qiáng)度增長(zhǎng)的特點(diǎn)，及地表沉降和水平位移進(jìn)行嚴(yán)格有效地監(jiān)控，以此來管理控制軟基路堤的填筑速度，進(jìn)而保證高質(zhì)量公路軟基路堤的施工。

2.1 軟基路堤施工中的常見問題。

在進(jìn)行公路軟基路堤施工時(shí)通常會(huì)出現(xiàn)以下兩種問題：首先是由于公路施工路段地質(zhì)具有復(fù)雜性，導(dǎo)致原始的公路路堤設(shè)計(jì)與現(xiàn)實(shí)中的情況不符，從而造成軟基路堤填筑過程中缺乏實(shí)時(shí)監(jiān)控，最終導(dǎo)致工程事故的發(fā)生。其次是由于沒有有效的控制好路堤填筑的速度，而造成的工程事故。除此兩點(diǎn)問題外，偶爾會(huì)在施工運(yùn)營中，由于參與工作的沉降過大，同樣會(huì)提前引起路面的破壞。

針對(duì)以上軟基路堤施工中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，明確軟土地基強(qiáng)度的增長(zhǎng)狀況和有效控制路堤的填筑速度在整個(gè)公路施工中至關(guān)重要。因此必須要做好對(duì)軟基路堤的全程監(jiān)控，以此來有效控制填筑速度并明確地基強(qiáng)度的實(shí)時(shí)增長(zhǎng)情況。

2.2 軟基路堤施工時(shí)的觀測(cè)元素。

在行公路軟基路堤施工時(shí)要加強(qiáng)對(duì)土基的實(shí)時(shí)觀測(cè)，期觀測(cè)元素包括地表沉降量和地表水平位移量化及降起量，具體內(nèi)容如下表1所示：

2.3 軟基路堤施工中觀測(cè)儀器的使用。

目前我國在軟基路堤施工中，通常每隔100m-200m設(shè)置一個(gè)觀測(cè)斷面，而對(duì)于路堤較高或較低時(shí)，應(yīng)該適時(shí)地增加或縮短觀測(cè)斷面間的距離，沉降盤一般埋設(shè)在軟基路堤的中間部位，位移觀測(cè)邊樁根據(jù)實(shí)際需要應(yīng)埋在路堤兩側(cè)的趾部。

在埋設(shè)觀測(cè)儀器的同時(shí)，要根據(jù)具體情況調(diào)整觀測(cè)的精度。同時(shí)不同的施工情況需要選擇合適類別型號(hào)的測(cè)量?jī)x進(jìn)行測(cè)量，通常水平位移用測(cè)量?jī)x來進(jìn)行測(cè)量，其精度橫向測(cè)量時(shí)應(yīng)控制在+5mm，豎向測(cè)量時(shí)精度不大于1mm

2.4 軟基路堤的填筑控制標(biāo)準(zhǔn)。

依據(jù)國家相關(guān)規(guī)定，軟基路堤的填筑控制標(biāo)準(zhǔn)為路堤坡腳水平位移速率每天不大于0.5cm，中心線地面沉降速度每天不大于1cm。在進(jìn)行軟基路堤的填筑施工中，應(yīng)嚴(yán)格按照此標(biāo)準(zhǔn)來控制坡腳水平位移和中心線的地面沉降速度。

2.5 軟基路堤施工中的監(jiān)控管理

2.5.1 定期觀測(cè)，定期記錄。在觀測(cè)儀器埋設(shè)好后，應(yīng)該做到適時(shí)的觀測(cè)并且按照相關(guān)格式對(duì)所觀測(cè)的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，以便在以后的施工中，根據(jù)所觀測(cè)的資料和施工中的填筑情況，總結(jié)出軟基填土的位移和沉降的曲線和規(guī)律，從而更好更有效的控制軟基路堤的填筑速度和路堤的施工質(zhì)量。

2.5.2 異常情況的發(fā)現(xiàn)和管理辦法。在進(jìn)行對(duì)側(cè)位移和沉降量監(jiān)測(cè)時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)其數(shù)據(jù)超過路堤填筑的標(biāo)準(zhǔn)，亦或有超標(biāo)的趨勢(shì)時(shí)，即是軟基路堤出現(xiàn)異常情況的前兆。而一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)及時(shí)停止對(duì)軟基路堤的填筑工作，待監(jiān)測(cè)恢復(fù)正常后方可繼續(xù)對(duì)軟基路堤的填筑。

總而言之，在公路建設(shè)的過程中不可避免的會(huì)遇到各種不良的地質(zhì)條件。而對(duì)于公路軟弱地基的這種地質(zhì)條件，通常會(huì)給公路的施工過程增加一定的難度，此時(shí)公路施工單位應(yīng)徹底的掌握軟基強(qiáng)度的增長(zhǎng)原理及規(guī)律，并在軟基路堤的填筑過程中，實(shí)時(shí)且全程的對(duì)軟土地基的沉降量和側(cè)位移量進(jìn)行監(jiān)控，以此來保證軟基路堤的施工質(zhì)量，進(jìn)而保證了公路的整體質(zhì)量和使用期限。

參考文獻(xiàn)：

[1]肖峰.公路軟基路堤施工監(jiān)控技術(shù)控制.龍?jiān)雌诳W(wǎng).2011.08.

[2]莊顯麗.淺談軟基路堤施工監(jiān)控技術(shù).中國新技術(shù)新產(chǎn)品.2008.12.

[3]胡德明.測(cè)繪儀在軟基路堤施工檢測(cè)中的應(yīng)用.土工基礎(chǔ).2004.06.