初探高速公路路基沉降及施工控制策略

陳志安大成工程建設(shè)有限公司（361000）

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初探高速公路路基沉降及施工控制策略

陳志安
大成工程建設(shè)有限公司（361000）

摘要：在我國的交通運輸業(yè)不斷蓬勃發(fā)展的今天，高速公路作為現(xiàn)代交通網(wǎng)絡(luò)的骨骼，在國民經(jīng)濟中發(fā)揮了不可替代的作用。但是在高速公路使用一定年限后，經(jīng)常會發(fā)生路基沉降的現(xiàn)象。這里以福建省某地區(qū)為例，深入分析公路路基沉降的原因，并在此基礎(chǔ)上探討控制路基沉降的對策，運用技術(shù)手段對路基沉降進行控制。同時本研究對管控公路路基沉降的施工措施進行分析研究，尋找高效的施工措施、總結(jié)先進的施工技術(shù)，為縮短公路路基建設(shè)的工期、提高公路路基的穩(wěn)定性提出合理建議，以期收獲良好的經(jīng)濟效益與社會效益。

關(guān)鍵詞：公路路基；沉降原因；施工技術(shù)

0　引言

路基的沉降關(guān)乎整個高速公路系統(tǒng)的安危，對公路的運行有著直接的影響。在施工前基于地域特點對路基沉降問題進行分析和管控，制定合理的施工方案；公路投入使用后正確、有效地對路基進行維護，防止其沉降，是高速公路施工過程中必須考慮的問題。高速公路路基沉降問題分析與管控方案的制定，對于公路施工進度、工程質(zhì)量與安全密切相關(guān)。隨著公路系統(tǒng)的不斷完善，公路建設(shè)對路基穩(wěn)定性的要求不斷提高。而路基沉降問題是關(guān)系到公路建設(shè)穩(wěn)定性的主要因素，在公路建設(shè)的過程中，需要提高工程的施工技術(shù)和施工質(zhì)量，妥善解決路基的沉降問題，以確保公路施工和運行的正常進行。

1　公路路基沉降原因分析

公路路基沉降會給路面和公路帶來較大的不良影響，路基沉降首先導(dǎo)致的不良后果是使完好的路基遭到破壞，進而在外力的作用下破壞路面結(jié)構(gòu)。路基下沉以后，會造成內(nèi)部填土?xí)r應(yīng)變區(qū)域的變形造成沉降不勻，引起填充裂縫，在填充區(qū)域時不具備足夠的拉伸強度引起裂紋。路基沉降如果沒有及時采取有效的措施進行解決，就容易引起路面變形。所使用的水泥板比較容易破碎，當(dāng)路面出現(xiàn)橫向或者縱向裂紋時，邊坡就會出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象。根據(jù)以上分析，公路路基沉降對于整個公路系統(tǒng)的影響巨大。公路路基沉降對公路的使用、維護造成了嚴重的危害，且縮短了高速公路的使用年限。實際生活中，路基沉降是造成工程成本增加、路面變形、使用期限縮短的重大因素。解決公路的沉降問題，應(yīng)該先從引起沉降的原因入手，找出對癥解決的措施。

造成公路路基沉降的原因有多種，經(jīng)過對相關(guān)案例的分析，歸納如下：①公路前期建設(shè)的場地地質(zhì)條件限制，導(dǎo)致公路施工時便埋下了隱患；②地理環(huán)境數(shù)據(jù)材料不完整，導(dǎo)致施工方案的設(shè)計不合理；③場地地質(zhì)結(jié)構(gòu)不完整，導(dǎo)致公路施工完成后使用過程中容易出現(xiàn)路基沉降現(xiàn)象。在以上各種原因的綜合作用下，公路路基沉降現(xiàn)象的發(fā)生更加頻繁。在施工的前期，對沉降的實際速率以及沉降曲線的計算不科學(xué)，容易造成在施工當(dāng)中出現(xiàn)誤差，進而引起公路的路基沉降。在填土施工的過程中，需要對路基以及填土的臨界高度進行分析，并觀察路基的沉降現(xiàn)象。否則容易出現(xiàn)軟基與臨界之間的距離較近，地基的容量不達標(biāo)，從而出現(xiàn)地基沉降以及裂縫。在實際的操作當(dāng)中，應(yīng)采取措施對以上多種因素進行分析和處理，減少地基變形和沉降。

2　公路路基沉降的施工技術(shù)管理

公路路基的施工技術(shù)需要結(jié)合施工地區(qū)的沉降分析預(yù)測以及實測的結(jié)果進行分析。工程采用分層強夯的施工方法是解決路基沉降問題的有效方式。

2.1施工工序控制

路基的施工工序?qū)仿坊某两稻哂休^好的防治作用。在施工工序上應(yīng)嚴格按照下面的工序進行：上層檢測后開始填料開挖運輸、填料應(yīng)在攤鋪推平后，標(biāo)高測量、布置好夯點、檢查夯錘與落距、測量夯錘的頂面標(biāo)高、夯擊后測量夯沉量與通氣孔、攤平后滿夯，當(dāng)檢查合格后再進行下一層次的填筑施工。施工嚴格按照以上順序進行，以保證工程的順利施工。

2.2控制施工的參數(shù)

經(jīng)過以上分析，高速公路路基沉降現(xiàn)象的管控必須從根源入手，在施工時就必須嚴格控制施工的參數(shù)。使用先進的施工技術(shù)可以有效減少路基沉降的發(fā)生。強夯技術(shù)是路基建設(shè)的常用技術(shù)，強夯機是進行強夯的專用設(shè)備，主要由起重機、脫鉤器以及夯錘三大部分組成。必要時，強夯機還需要配備門架。強夯技術(shù)在實踐中主要應(yīng)用于縮短工期、節(jié)省工程成本等，同時具有加固路基，防止沉降的作用，在公路施工中逐漸顯現(xiàn)出了極大的優(yōu)勢。強夯技術(shù)運用強夯加固原理，即當(dāng)夯錘接觸地面時利用其形成較大沖擊力，阻斷波體和表面波在圖體內(nèi)傳播，進而對波所傳到的區(qū)域形成加固作用。強夯技術(shù)的加固作用并不是一成不變，而是受到多種原因的影響，其強弱程度主要受到土體所接受到的波強弱的影響。途中反射地表的波具有松動作用，能在夯體的底部形成一個松動的膨脹區(qū)。因此，當(dāng)土體夯實以后，土中會形成一個自上而下的松動區(qū)、加固區(qū)和彈性區(qū)。

表1　施工參數(shù)

強夯加固的這一解決方案的設(shè)計，是按照以往的經(jīng)驗進行的，選定一定的參數(shù)以后進行現(xiàn)場試夯。隨后，將試夯的結(jié)果與設(shè)計參數(shù)進行對比，進而調(diào)整設(shè)計的參數(shù)，以保證能夠為路基建設(shè)提供滿足條件的施工參數(shù)。如表1所示。公路工程的地質(zhì)條件、調(diào)料成分的復(fù)雜性導(dǎo)致強夯段試驗得到的參數(shù)并不能完全適應(yīng)公路路基建設(shè)的要求。在施工過程中，需要進行現(xiàn)場強夯施工檢測，并將結(jié)果反饋給設(shè)計部門。通過數(shù)據(jù)分析，數(shù)據(jù)部門可以對設(shè)計的參數(shù)進行修改和調(diào)整，然后將調(diào)整后的參數(shù)反饋給施工單位。

2.3填筑方法與含水量設(shè)計

填充所用的材料采用推田法進行填筑，每層共分成3～4個亞層進行填筑，填筑的厚度應(yīng)保持在1.5 m之內(nèi)。強夯法的含水量使用范圍較為廣泛。根據(jù)密度試驗結(jié)果的統(tǒng)計，干密度與含水量之間存在一定的關(guān)系，根據(jù)數(shù)據(jù)處理的結(jié)果，當(dāng)含水量在7.5％左右時，采用強夯加固的效果越明顯，公路地基也就越穩(wěn)定。

在地質(zhì)條件較差的路段，出現(xiàn)路基沉降的概率較高。當(dāng)?shù)叵滤惠^高時，公路路基的土體就會長時間在水里浸泡，進而導(dǎo)致土體松散流失，路基的承載能力也就大大下降。當(dāng)受到外力的影響時出現(xiàn)路基沉降。

對于以上情況，應(yīng)積極采取措施進行處理。可以開挖盲溝、深挖邊溝等，適當(dāng)降低地下水位。對于沉降問題較為嚴重的個別路段.還需開挖發(fā)軟路段，深度控制在80 cm以上。當(dāng)挖至硬土層以后，可以選擇透水性較好的材料進行填充。材料填充的速度要控制好，做到填土各區(qū)域的勻稱、密實，以符合公路填土建設(shè)的規(guī)范。

2.4施工檢測控制

在施工時可利用地表沉降計及時測量，科學(xué)檢測地表的沉降情況。在植土?xí)r，應(yīng)當(dāng)以檢測到的數(shù)據(jù)資料為依據(jù)。對植土的速度進行控制，并預(yù)測公路路基的沉穩(wěn)趨勢。通過對植土速度的管理，掌控路面施工的時間。

施工要做到地表處于穩(wěn)定狀態(tài)，通過地表水平位移的方式測量隆起量，并據(jù)此分析隆起情況。通過地表水平位移的方式，便于對地下土層進行分層測量，以獲得位移數(shù)據(jù)。通過對位移數(shù)據(jù)的分析，能夠獲得土體破壞的位置，及時采取措施進行處理，確保路基處于穩(wěn)定的安全狀態(tài)。但是，公路地基沉降受到多種因素的影響，在處理沉降問題時應(yīng)通過多個方面進行檢測和管理。在技術(shù)上，要提高利用的效率。除此之外，還應(yīng)考慮到氣候特點、地質(zhì)條件等自然因素。每項技術(shù)的選擇和應(yīng)用都要結(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w條件進行，以滿足公路路基建設(shè)的需要。公路路基施工技術(shù)結(jié)合了輕質(zhì)路基技術(shù)，對于加強公路路基、防止路基沉降具有良好的效果。

3　結(jié)語

綜上所述，公路路基沉降問題關(guān)系到公路的施工、安全以及使用壽命。對公路路基沉降產(chǎn)生的原因進行了分析，并以福建某地區(qū)的公路建設(shè)為例，對路基沉降的施工技術(shù)進行分析，采用強夯加固、填筑與含水量設(shè)計、工程測量檢測等多種手段，加固公路的路基，以降低工程的成本，提高工程路基的穩(wěn)定性和安全性。