高速公路路基沉降及施工控制技術(shù)探討

趙 洪

(貴州省公路工程集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽 550000)

1 高速公路路基沉降機(jī)理研究

1.1 路基沉降發(fā)生階段

沉降發(fā)生的初期階段，路基的土體狀態(tài)為彈性狀態(tài)，土體的彈性狀態(tài)會使得路基土體孔隙中的水不能夠得到及時的排出，當(dāng)土體孔隙中的積水存在時間過長就會讓土體發(fā)生側(cè)向變形而引發(fā)土體瞬時剪切變形，在荷載增加的開始階段中，沉降會呈現(xiàn)出線性增加狀態(tài)。

1.2 路基沉降發(fā)展階段

隨著時間的變化，這一過程中地基土體孔隙中的水分會得到排出，使得孔隙水壓力減小，當(dāng)?shù)鼗馏w壓密而產(chǎn)生體積壓縮變形時，就進(jìn)入到彈性塑性狀態(tài)，在塑性狀態(tài)的不斷發(fā)展中，路基沉降的速度也會加快。

1.3 路基沉降穩(wěn)定階段和極限狀態(tài)

孔隙水壓力得到完全排出后，且荷載不再發(fā)生變化的這一過程，只僅有一小部分土體未完全形成固結(jié)，這時路基沉降會趨于穩(wěn)定，沉降的速度會有效的減小，在到達(dá)一定時間時，沉降就會到達(dá)極限狀態(tài)，這時候的沉降為地基的最終沉降量。

2 高速公路路基沉降的原因

2.1 自然原因

不同地區(qū)的土質(zhì)結(jié)構(gòu)是不同的，每個地域都有著獨(dú)特的地質(zhì)情況，在高速公路路基的施工中，路基的穩(wěn)定性與實(shí)際施工場地的地質(zhì)情況也是有著密切的關(guān)聯(lián)，如果施工的地基土質(zhì)粘性較大，這種土質(zhì)不容易發(fā)生滲漏問題，但是會造成道路路基的整體沉降；如果在路基土體粘性較小的環(huán)境中施工，這種土質(zhì)的滲水情況容易產(chǎn)生，但是在發(fā)生沉降時只會發(fā)生局部沉降；如果路基周圍的水體環(huán)境較為豐富，路基在長期受到水的沖刷就會降低提土壤的結(jié)合力，從而造成地基開裂的情況；如果氣候溫差過大，路基內(nèi)的溫度會發(fā)生熱脹冷縮不均勻的情況，這種狀況也會導(dǎo)致路基出現(xiàn)裂縫；如果路基的施工周邊有植被，植被的根部在一定程度上會對路基起到固定的作用，對路基的有一定的加強(qiáng)作用。

2.2 人為原因

在高速公路路基的施工中進(jìn)行填土?xí)r，填土速度過快也會導(dǎo)致路基和填土臨界點(diǎn)位置發(fā)生變化，在實(shí)際的工程施工中，多數(shù)的施工人員沒有接受過專業(yè)培訓(xùn)，缺少對路基施工的理論知識的掌握，也就會導(dǎo)致在接近路基沉降點(diǎn)位置時不能夠有效的進(jìn)行對路基沉降的實(shí)時監(jiān)測，就會導(dǎo)致路基的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生損壞、穩(wěn)定性減小和裂縫狀況的發(fā)生；其次，多數(shù)的施工單位在進(jìn)行路基的施工中并沒有合理的對路基沉降的檢測體系，對于路基沉降的評估只依靠于人工的計(jì)算，由于人工計(jì)算受到的影響較大，且計(jì)算的結(jié)果誤差性較大，所以極有可能會導(dǎo)致高速公路發(fā)生路基沉降的問題；再次，填筑路基時選用的填筑工藝、工法等未嚴(yán)格按照方案實(shí)施，如填料的選擇、填筑分層厚度、壓實(shí)工藝、地基處理情況、填料的填筑工藝等，在未嚴(yán)格按照規(guī)范或圖紙實(shí)施后，當(dāng)?shù)缆肥艿杰囕v的不斷碾壓和填料的自重影響下，路面的變形會日益凸顯，最終會使路面凹凸不平。

3 高速公路路基沉降的施工控制技術(shù)

3.1 施工前的預(yù)防工作

路基沉降問題主要產(chǎn)生的原因是地基下沉導(dǎo)致的，所以在進(jìn)行施工之前需要對施工場地的地質(zhì)情況進(jìn)行全面的勘測，在勘測的過程中可以利用一些機(jī)械來進(jìn)行，這樣可以確?？睖y數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。路基施工處的土質(zhì)情況對路基的施工質(zhì)量影響較大，為了有效的保障路基的施工質(zhì)量，就需要在施工之前對土質(zhì)進(jìn)行一定的改善，如果施工地土質(zhì)中含水較多，可以通過設(shè)置袋裝沙井、排水板等豎向排水裝置來對進(jìn)行土質(zhì)的排水，其次，還可以使用墊砂石這種水平排水裝置進(jìn)行，通過這些方式可以有效的提升土質(zhì)的強(qiáng)度，進(jìn)而減小發(fā)生沉降的問題。

3.2 施工過程中路基沉降控制措施

很大一部分沉降發(fā)生在填挖交匯處，此處的施工應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行施工，如鋪設(shè)土工合成材料、 合理設(shè)置縱橫向盲溝， 如果土質(zhì)不能滿足填筑前壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，還可選用滲水性較強(qiáng)的材料來進(jìn)行一定程度的換土，在換土完成之后需要進(jìn)行全部的夯實(shí)；在路基整體沉降段落，一般都是地基的含水量發(fā)生了變化，為了防止路堤發(fā)生漏水的情況，排水設(shè)施底部應(yīng)深挖到原狀土；部分土基在填筑前，通過合理的設(shè)置柔性、半剛性、剛性基礎(chǔ)，可以有效的解決基礎(chǔ)中分布不均勻的情況，施工的過程還要嚴(yán)格的按照施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，如在施工過程中發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)及時上報(bào)，再根據(jù)反饋的方案進(jìn)行施工。

3.3 高速公路后期維護(hù)

在高速公路投入使用后，養(yǎng)護(hù)工作也顯得非常的重要，相關(guān)的養(yǎng)護(hù)人員需要定期的對道路的沉降狀況進(jìn)行檢查，我國對于路面沉降檢查的方式為總沉降量的觀測，進(jìn)行檢查時一般是通過星野法和投影法來進(jìn)行的，通過對路面的沉降情況的定期檢測，不但能夠有效的對路面沉降進(jìn)行有效的預(yù)測，還可以保障道路行人安全。

4 結(jié) 語

在高速公路建設(shè)中，合理處置的地基施工可以有效的提升高速公路的整體穩(wěn)定性，穩(wěn)定性和沉降控制同為公路施工質(zhì)量的指標(biāo)，在高速公路建設(shè)的過程中如果沒有針對路基沉降的問題進(jìn)行專項(xiàng)且合理的方案，那么在施工過程中或建設(shè)使用后就有可能造成公路路基的不均勻沉降，從而導(dǎo)致路面的平整度，進(jìn)而影響公路整體質(zhì)量、行車安全、運(yùn)營效果，因此，為了促進(jìn)交通行業(yè)的長期發(fā)展，就需要對路基沉降問題制定專項(xiàng)施工方案，并嚴(yán)格落實(shí)，從而達(dá)到施工控制技術(shù)的提升。