高速公路路基沉降及施工控制技術(shù)研究

楊江峰 張麗云

摘 要：路基是高速公路的主要構(gòu)建物，路基的質(zhì)量直接影響高速公路的壽命，但是在高速公路的施工過程中基于人為因素和自然因素而導(dǎo)致高速公路的路基容易出現(xiàn)沉降。本文以高速公路路基沉降的產(chǎn)生原因?yàn)檎撌銮腥朦c(diǎn)，分析控制路基沉降施工控制技術(shù)的具體措施。

關(guān)鍵詞：高速公路；路基沉降；控制技術(shù)

高速公路路基的質(zhì)量直接關(guān)系到高速公路的使用壽命與安全，因此在高速公路施工過程中要正確認(rèn)識路基沉降產(chǎn)生的原因，并且根據(jù)具體的施工環(huán)境采取正確的路基施工控制技術(shù)，以此提高高速公路的使用壽命，切實(shí)維護(hù)人們的出行安全。

1 高速公路路基沉降產(chǎn)生的原因

路基是路面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，路基的質(zhì)量與穩(wěn)定對路面的整體性和質(zhì)量都會產(chǎn)生重要的影響，因此保證路基不產(chǎn)生沉降是高速公路施工的關(guān)鍵。但是結(jié)合實(shí)踐，在高速公路施工建設(shè)中路基存在下沉的問題，造成路基沉降的原因主要是：

1.1 自然因素。首先是地理地貌環(huán)境影響高速公路路基。不同的地址特點(diǎn)對路基的影響是不同的，比如在南方紅土地址環(huán)境條件下，由于紅土的粘性比較大，不易于滲水，因此該區(qū)域容易發(fā)生路基下沉的現(xiàn)象；其次當(dāng)?shù)氐乃臈l件也會影響路基，比如地下水豐富的區(qū)域會導(dǎo)致路基出現(xiàn)潮濕，進(jìn)而引發(fā)高速公路地基出現(xiàn)下沉，使得路基出現(xiàn)斷裂等病害。除此之外氣候條件也會影響路基，隨著溫度的變化差異，使得路基內(nèi)部的溫度出現(xiàn)階梯式變化，由于受到熱脹冷縮的作用使得路基的穩(wěn)定性受到影響；最后植被覆蓋也會影響路基的質(zhì)量。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示：在平原地帶的高速公路相比在荒漠中的使用壽命要長，分析原因，很大部分是由于平原地區(qū)的高速公路處理廣闊的植被覆蓋范圍內(nèi)，植被的根系會在土壤中形成固結(jié)作用，進(jìn)而提高路基的穩(wěn)定性。

1.2 人為因素。人為因素主要集中在高速公路的施工中以及在以后的應(yīng)用中：首先在高速公路的施工過程中，由于施工人員沒有按照正確的施工方法進(jìn)行施工，結(jié)果導(dǎo)致路基的建設(shè)質(zhì)量不高。例如在對高速公路施工時(shí)沒有進(jìn)行沉降速率的預(yù)測，結(jié)果導(dǎo)致建成的路基存在很大的問題，另外在對地基的碾壓過程中也存在碾壓不實(shí)的問題，結(jié)果導(dǎo)致路基的某些部位發(fā)生變形；其次在日常的應(yīng)用中，路基要承受過大的負(fù)荷，這種負(fù)荷一部分來自于動載，比如汽車在高速行駛過程中存在超載現(xiàn)象，結(jié)果導(dǎo)致路基出現(xiàn)下沉。另一部分來自于路基內(nèi)部的應(yīng)力作用。

2 高速公路路基沉降施工控制技術(shù)分析

基于高速公路路基沉降產(chǎn)生的原因，為了提高高速公路的使用壽命，要加強(qiáng)施工過程中的控制技術(shù)。

2.1 加強(qiáng)施工前的準(zhǔn)備工作。首先在進(jìn)行高速公路施工前一定要做好地質(zhì)勘查工作，掌握高速公路路基的基本情況，根據(jù)不同的地質(zhì)條件選擇不同的施工方案。其次要對路基的沉降量進(jìn)行觀測控制。在高速公路施工前一定要對土層進(jìn)行沉降穩(wěn)定性的檢測，利用科學(xué)的計(jì)算方法對土層的承重量以及地表水平位移隆起量進(jìn)行預(yù)測，以此制定出具體的施工方案。最后要選擇合適的施工材料。選擇合適的路基施工材料是路基施工的關(guān)鍵，土作為路基的基本材料，要控制好土的應(yīng)用，結(jié)合工程實(shí)踐，應(yīng)該選擇顆粒大于2mm的、帶有粘性的土質(zhì)，并且在其中要參雜大于2mm的石質(zhì)土，并且要根據(jù)施工過程中的特殊地質(zhì)特點(diǎn)對路基施工材料進(jìn)行改良，以此保證高速公路路基質(zhì)量。

2.2 嚴(yán)格控制路基沉降。在高速公路路基施工過程中一定要做好路基沉降控制技術(shù)，利用科學(xué)的觀測儀器精密控制沉降量與沉降發(fā)生頻率的關(guān)系：測定路基沉降發(fā)生頻率的方法就是選擇土層粘度較小進(jìn)行分析，根據(jù)每次的實(shí)測與估測之間的差距，反映沉降頻率，差值越大就說明沉降頻率越大。

2.3 控制高速公路路基施工質(zhì)量。首先要嚴(yán)格控制路基的土層回填。在土層回填時(shí)一定要使用沉降桿與新接管管鉗做標(biāo)尺確保對沉降值的準(zhǔn)確確定，并且要根據(jù)具體的土質(zhì)選擇科學(xué)的回填材料，以某高速公路施工為例，由于該地區(qū)的土質(zhì)多為粉土，因此其含水量比較高，為此在具體的施工中我們應(yīng)該采取石質(zhì)材料填筑，并且控制填土的速度，以此保證地面沉降的速度控制在10mm/d以下。其次控制路基填土的預(yù)壓時(shí)間。要想保持高速公路的穩(wěn)定性，就必須要做好路基的碾壓工作，具體的預(yù)壓時(shí)間主要與工程的施工周期有關(guān)，一般我國一般的高速公路路段的預(yù)壓時(shí)間為6個月，預(yù)壓時(shí)間的控制關(guān)系到路基的使用情況，因此必須要嚴(yán)格控制。最后要控制施工過程中的沉降量。為了將高速公路軟土層沉降量控制在安全系數(shù)以內(nèi)，必須對最終沉降量作精確核算，結(jié)合不同加載強(qiáng)度下的地基固結(jié)，對沉降量的數(shù)值進(jìn)行合并同類項(xiàng)的處理，從而測算出結(jié)果仿真度。

2.4 優(yōu)化路基設(shè)計(jì)方案。路基沉降的發(fā)生與高速公路所處的地域特點(diǎn)有很大的關(guān)系，尤其是與路基的水儲量有關(guān)，因此在施工過程中要做好設(shè)計(jì)，做好高速公路的排水設(shè)計(jì)。具體而言就是高速公路排水設(shè)計(jì)主要包括：一是排水孔、滲溝以及盲溝等，這些設(shè)施能夠達(dá)到降低地下水位的目的，進(jìn)而保證路基處于干燥的狀態(tài)；二是邊坡排水系統(tǒng)。邊坡排水能夠有效阻止地下水的徑流，防止地下水流向高速公路，破壞高速公路的路基。另外也要做好地基的處理技術(shù)。地基是影響高速公路修筑后穩(wěn)定性的重要因素，一旦地基出現(xiàn)質(zhì)量問題，就會直接導(dǎo)致路基出現(xiàn)斷裂等病害，因此要采取科學(xué)的技術(shù)應(yīng)對地基。在高速公路地基處理中比較常用的技術(shù)有土墊層法、沖擊壓實(shí)方、強(qiáng)夯法以及孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法。當(dāng)然在處理特殊地質(zhì)的時(shí)候，我們也可以采取橋梁架設(shè)的方法，比如在高速公路修筑的過程中遇到了特殊的地段，而且該區(qū)域經(jīng)過系統(tǒng)的論證之后，不適合進(jìn)行改良，因此可以采取架設(shè)高橋梁的方法避免路基沉降問題的出現(xiàn)。

2.5 加強(qiáng)路基施工現(xiàn)場的管理監(jiān)督。一方面要嚴(yán)格控制路基的施工工藝，根據(jù)高速公路路基施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，選擇最合適的施工方法，控制好施工的工藝，保證施工的質(zhì)量；另一方面，要注重路基填筑前的質(zhì)量控制。在路基填筑之前，仔細(xì)檢查施工現(xiàn)場，對軟土地基的土質(zhì)進(jìn)行檢查、對軟土地基進(jìn)行換填土確保公路地基的施工工藝水平。

3 結(jié)束語

總之，導(dǎo)致高速公路路基沉降有來自各方面的原因，因此我們要在施工前后對路基土層性質(zhì)、荷載量以及施工技術(shù)做全面的了解、劃分和應(yīng)用，針對具體情況進(jìn)行具體分析，找出路基容易沉降的因素，并進(jìn)行深入探討，加強(qiáng)施工技術(shù)的應(yīng)用能力。目前，我國高速公路面臨路基沉降的嚴(yán)峻形勢，對交通運(yùn)輸、生命安全及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展存在著嚴(yán)重的威脅和隱患，必須加大沉降段路基施工控制技術(shù)的研究，減少公路路基沉降的發(fā)生。

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