公路橋梁沉降段路基施工處理技術(shù)的應(yīng)用研究

文 / 易秋泉，湖南天韻建設(shè)集團(tuán)有限公司

0 引言

近年來，交通運(yùn)輸業(yè)隨著人們?nèi)找嬖鲩L的跨地區(qū)交流需求而快速發(fā)展，公路橋梁作為道路交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)之中的重要組成部分，發(fā)展也愈發(fā)迅速。在進(jìn)行公路橋梁建設(shè)過程之中，不可避免的會(huì)遇到沉降路段，如何對(duì)沉降路段進(jìn)行合理的路基處置，是公路橋梁建設(shè)過程中一個(gè)重要的問題。為了避免路基沉降而對(duì)公路橋梁建設(shè)過程產(chǎn)生不利影響，必要的技術(shù)處理措施是必要的。本文以某一公路建設(shè)工程實(shí)例為依托，對(duì)公路橋梁沉降段路基施工處理技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了探究。

1 工程概況

某一公路路段設(shè)計(jì)全長為4980m，設(shè)計(jì)路基寬度值為22.5m，車輛荷載標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定值為公路一級(jí)。在公路建設(shè)之前的地址勘察階段，于公路中部位置發(fā)現(xiàn)一段軟弱土地基路段，在該軟弱土地基之上進(jìn)行路基施工存在著施工風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)具有沉降路段的特征，因此需要進(jìn)行相關(guān)處理。在進(jìn)行軟弱土地基路段實(shí)際勘察和施工成本考量之后，建設(shè)單位擬采用換土墊層法同堆載預(yù)壓法相結(jié)合的地基處理方式，本文對(duì)該段沉降路段的路基施工處理措施進(jìn)行探究。

2 公路橋梁沉降段路基施工處理技術(shù)

2.1 公路橋梁沉降段路基施工方案的確定。為了提高該段公路軟弱土地基的承載能力，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際工況擬采用堆載預(yù)壓法和換土墊層法聯(lián)合運(yùn)用，從而改善該沉降路段的工程不利情況。一方面通過挖去沉降路段地基表層范圍內(nèi)的軟弱土層，分層回填砂石材料并碾壓密實(shí)，增強(qiáng)地基土的排水能力和承載力。另一方面，在地基土表面進(jìn)行外部荷載施加，促使地基土進(jìn)行沉降量的釋放和空隙水的排出，從而滿足公路路基施工要求。在施加外部荷載的過程中，土體在外力作用下孔隙水不斷排出，土體不斷密實(shí)固結(jié)，從而地基土強(qiáng)度上升。與此同時(shí)，應(yīng)當(dāng)在施加外部荷載的過程中，在地基土內(nèi)設(shè)置土體變形監(jiān)測(cè)器，控制合理的加載大小和加載速率，以免出現(xiàn)荷載過大或荷載加載速率過快所導(dǎo)致的地基土剪切破壞。

2.2 公路橋梁沉降段路基具體施工流程。在對(duì)該段沉降路段進(jìn)行地基處理過程中，依次使用了換土墊層法和堆載預(yù)壓法提升地基土承載能力。其具體施工流程為：場(chǎng)地測(cè)量放線→施工場(chǎng)地清理→排水溝布設(shè)→砂墊層布置施工→沉降觀測(cè)板安裝→塑料排水管安裝→土工格柵布置→堆載預(yù)壓施工。下面依照施工工序?qū)唧w施工流程進(jìn)行介紹。

2.2.1 場(chǎng)地測(cè)量作業(yè)。測(cè)量作業(yè)是現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)前期準(zhǔn)備工作的一種，測(cè)量精度對(duì)后續(xù)施工有著極為重要的影響，因此應(yīng)當(dāng)由專業(yè)測(cè)量人員進(jìn)行負(fù)責(zé)。測(cè)量人員以設(shè)計(jì)施工圖紙為測(cè)量依據(jù)，測(cè)量儀器一般以全站儀為主，測(cè)量過程中首先在沉降路段設(shè)置中樁與邊樁，以標(biāo)定沉降路段范圍。其次，在擬定施工區(qū)域范圍內(nèi)設(shè)置一定數(shù)量的木樁，對(duì)特定位置進(jìn)行標(biāo)注。最后，測(cè)定沉降路段施工區(qū)域的地面高程。2.2.2場(chǎng)地清理作業(yè)。在正式進(jìn)行地基處理之前，由于軟弱地基土的處置過程會(huì)對(duì)其周圍地基土產(chǎn)生一定的影響，如果沉降路段附近存在風(fēng)險(xiǎn)較大的建筑物，應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行合理的加固和保護(hù)措施，從而避免由于沉降路段的施工而引發(fā)其他不利工況。本次施工區(qū)域的清理包括植被的移除和植被土的清除。2.2.3排水溝布置施工。該沉降路段的原始地基為軟弱土地基，該類土質(zhì)具有較高的含水量，因此在路基施工作業(yè)前設(shè)置排水溝是有必要的。本次地基處理以道路縱向?yàn)榕潘较?，沿路基中軸線兩側(cè)分別設(shè)置了兩條縱向排水溝，橫向排水溝以施工區(qū)域內(nèi)的具體工況為依據(jù)，每隔一定間隔設(shè)置一條。排水溝施工完成后，應(yīng)當(dāng)注意避免沉降路段施工可能導(dǎo)致的泥土堵塞排水溝的情況出現(xiàn)，確保排水溝排水功能順利發(fā)揮。2.2.4砂墊層布置施工。砂墊層施工過程中，以地基中心點(diǎn)為基準(zhǔn)，由施工便道運(yùn)輸砂礫石材料至路基的兩側(cè)，并使用推土機(jī)進(jìn)行平鋪。本次砂墊層設(shè)計(jì)厚度為50cm，一次成型，因此在進(jìn)行平鋪的過程中應(yīng)當(dāng)注意不同區(qū)域之間砂礫厚度的均勻性，最大誤差不能超過2.0cm。對(duì)于施工機(jī)具無法平鋪均勻的局部區(qū)域可采用人工找平。由于下臥土層仍為軟弱土層，施工過程中應(yīng)當(dāng)盡可能減輕對(duì)軟弱土層的擾動(dòng)，從而最大程度發(fā)揮砂墊層的排水作用。2.2.5沉降觀測(cè)板安裝。為了及時(shí)獲取軟弱土地基處理效果信息，本次處理過程中安裝了5塊沉降板進(jìn)行地基沉降和沉降速率數(shù)據(jù)的檢測(cè)，從而對(duì)地基處理效果進(jìn)行判斷。沉降板安裝于砂墊層之下，分別設(shè)置于路中，坡腳和路肩位置。同時(shí)，為了獲取地基土水平位移情況，于橋頭觀測(cè)點(diǎn)設(shè)置了一處斜管觀測(cè)沉降段路基土的橫向位移量。2.2.6塑料排水板與土工格柵布置。目前，已經(jīng)有相關(guān)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，塑料排水板的排水性能同其機(jī)械性能有著密切聯(lián)系，因此，塑料排水板的排水作用一方面受板材自身材料和質(zhì)量特性影響，另一方面也由現(xiàn)場(chǎng)排水板安裝作業(yè)的水平?jīng)Q定?；诖它c(diǎn)，本次塑料排水板的安裝作業(yè)中，為了減少施工機(jī)械對(duì)下臥土體的擾動(dòng)作用和提升塑料排水板安裝質(zhì)量，選用履帶行進(jìn)方式的施工機(jī)具進(jìn)行排水板安裝。土工格柵的施工中，應(yīng)注意使用一定厚度的填料對(duì)其進(jìn)行覆蓋，從而防止其老化斷裂。2.2.7 堆載預(yù)壓施工。堆載預(yù)壓施工在沉降段路基土方作業(yè)基本完成后進(jìn)行，堆載預(yù)壓有利于下臥軟弱土體的孔隙水排除，從而有效提升地基土承載能力。預(yù)壓過程中預(yù)壓荷載的施加需要以地基土的沉降數(shù)據(jù)為依據(jù)，并進(jìn)行可能沉降量的預(yù)測(cè)。本次預(yù)壓過程中，使用高精度水準(zhǔn)儀進(jìn)行沉降觀測(cè)。

3 結(jié)束語

公路橋梁沉降段路基施工技術(shù)處理是一項(xiàng)龐雜的系統(tǒng)性施工作業(yè)集合，在處理過程中應(yīng)當(dāng)同實(shí)際工況相結(jié)合，選用最為合理和經(jīng)濟(jì)的技術(shù)處理措施，以提升沉降路段地基土的承載能力和土體強(qiáng)度，從而滿足工程建設(shè)需求。本文以某一公路沉降路段路基施工技術(shù)為例，對(duì)施工流程和要點(diǎn)進(jìn)行闡述，為合理處置公路橋梁沉降段路基施工提供參考。