高速公路路基沉降及施工控制技術(shù)分析

文/李詩(shī)曹

1 前言

高速公路項(xiàng)目工程的數(shù)量不斷增加，不僅能夠有效加強(qiáng)各地區(qū)之間的聯(lián)系并促進(jìn)各地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，還能為車輛駕駛?cè)藛T提供兼具安全性與舒適性的駕駛環(huán)境，在有效降低交通安全事故現(xiàn)象發(fā)生的同時(shí)進(jìn)一步保障人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。結(jié)合實(shí)際情況來(lái)看，高速公路在使用過(guò)程中會(huì)因使用年限、地基施工等多方面因素的影響發(fā)生沉降現(xiàn)象，為此，在高速公路路基施工時(shí)，相關(guān)施工人員必須將路基沉降施工控制技術(shù)重視起來(lái)，在提升高速公路路基質(zhì)量的同時(shí)，將沉降現(xiàn)象控制在合理范圍內(nèi)。

2 高速公路路基沉降的主要特點(diǎn)以及原因

根據(jù)高速公路施工建設(shè)活動(dòng)開展的實(shí)際情況來(lái)看，路基的本質(zhì)就是施工路段原有的位于地下的土體結(jié)構(gòu)，而路堤則是位于施工路段地面上的土體結(jié)構(gòu)。一般情況下，高速公路在使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的荷載力，而這部分荷載力會(huì)被傳送到高速公路的路基上，受荷載力的影響，路基的土體結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生相應(yīng)的固結(jié)變形，使得高速公路路基出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，進(jìn)而對(duì)高速公路的應(yīng)用效果以及實(shí)際應(yīng)用年限造成較為直接的影響[1]。結(jié)合實(shí)際情況來(lái)看，在荷載力的影響下，路基會(huì)出現(xiàn)形狀變形以及體積變形兩種變形現(xiàn)象。分開來(lái)講，形狀變形出現(xiàn)的主要原因是路基受剪應(yīng)力的影響，如果出現(xiàn)的剪應(yīng)力大于路基的實(shí)際承受范圍，路基的土地就會(huì)被剪應(yīng)力所破壞，進(jìn)而出現(xiàn)形狀變形；體積變形則是因正應(yīng)力的影響，但是正應(yīng)力只會(huì)使得路基的土地變得更為密實(shí)，并不會(huì)對(duì)土體造成破壞。

在一般情況下，高速公路的組織成分主要有巖石以及土體兩類，而路基在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中影響其穩(wěn)定性與安全性的主要因素可大致分為人為以及自然因素兩類。結(jié)合實(shí)際情況來(lái)看，人為因素的主要表現(xiàn)為施工流程、施工技術(shù)的應(yīng)用以及后期養(yǎng)護(hù)等；自然因素的主要表現(xiàn)為當(dāng)?shù)靥鞖?、地質(zhì)情況以及路基土體性質(zhì)等[2]。另外，路基施工區(qū)域地下水位的高低也會(huì)對(duì)路基造成一定影響。如果高速公路路基建設(shè)區(qū)域的地下水位高于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，且在施工建設(shè)活動(dòng)開展的過(guò)程中相關(guān)施工人員并未將排水工作重視起來(lái)，加之壓實(shí)施工并未達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，則高速公路路基就極易受到降水等因素的影響，特別是在降雨量較大的季節(jié)，這部分水源會(huì)滲透高速公路的路基內(nèi)部，進(jìn)而導(dǎo)致路基出現(xiàn)沉降現(xiàn)象。除此之外，在開展高速公路路基施工建設(shè)活動(dòng)時(shí)，如果地基處理等相關(guān)工作不到位，進(jìn)而在開展填土施工作業(yè)時(shí)，路基就會(huì)出現(xiàn)部分沉降現(xiàn)象，從而導(dǎo)致路基發(fā)生相應(yīng)的變形，最終使得路基出現(xiàn)較為嚴(yán)重的沉降現(xiàn)象，一旦投入使用后會(huì)嚴(yán)重危害人們的生命財(cái)產(chǎn)安全[3]。

高速公路的路基沉降問(wèn)題不僅會(huì)嚴(yán)重影響車輛駕駛?cè)藛T的舒適性，還會(huì)對(duì)高速公路自身的實(shí)際使用年限造成十分直接的影響，進(jìn)而大大降低了高速公路的社會(huì)服務(wù)質(zhì)量。為此，在開展高速公路工程建設(shè)活動(dòng)時(shí)，相關(guān)施工人員需重視控制路基沉降的施工技術(shù)，從根本上保障高速公路路基的整體質(zhì)量，在有效減少路基發(fā)生沉降現(xiàn)象的同時(shí)，為道路交通的健康持久發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[4]。

3 高速公路路基沉降的施工技術(shù)控制

從高速公路路基出現(xiàn)沉降現(xiàn)象的主要特點(diǎn)以及主要原因可以看出，在開展路基施工時(shí)，相關(guān)施工人員應(yīng)有效利用路基沉降控制技術(shù)手段，進(jìn)一步達(dá)到控制路基沉降的良好效果。結(jié)合實(shí)際情況，路基施工沉降控制技術(shù)的種類以及實(shí)際操作流程如下：

3.1 控制沉降的觀測(cè)技術(shù)

要想進(jìn)一步達(dá)到控制路基沉降的效果，在開展路基施工時(shí)，就需要相關(guān)施工人員科學(xué)檢查路基施工區(qū)域土質(zhì)的穩(wěn)定性，并以此為基礎(chǔ)確定路基施工以及投入使用后沉降現(xiàn)象的程度；同時(shí)，還需要注意的是在開展這一過(guò)程工作時(shí)，應(yīng)開展嚴(yán)格的施工現(xiàn)場(chǎng)地面沉降現(xiàn)象的檢測(cè)工作，以此得出地表的實(shí)際沉降數(shù)據(jù)。在填土施工活動(dòng)開展的過(guò)程中，相關(guān)施工人員需嚴(yán)格控制填土速度，并以施工地面沉降數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，合理規(guī)劃填土施工的速度；在預(yù)壓卸載施工活動(dòng)開展的過(guò)程中，需以路基沉降預(yù)測(cè)工作開展的結(jié)果為基礎(chǔ)，科學(xué)計(jì)算施工所需物體以及施工作業(yè)的時(shí)間[5]。在進(jìn)行地下土體分層確定工作時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)施工人員可采用水平位移計(jì)開展相關(guān)的測(cè)量工作，然后以測(cè)量結(jié)果為依據(jù)，分析地下土體的穩(wěn)定性，進(jìn)而根據(jù)分析工作的結(jié)果并制定出有效且可行性較高的應(yīng)對(duì)措施，以此進(jìn)一步提升路基工程的穩(wěn)定性。

3.2 控制沉降的地基技術(shù)

高速公路相對(duì)于普通公路來(lái)說(shuō)，其對(duì)路基建設(shè)的質(zhì)量有著更高的要求，因此，在開展相關(guān)施工活動(dòng)時(shí)，需采用更加現(xiàn)代化且高效的施工技術(shù)開展路基建設(shè)活動(dòng)。另外，路基建設(shè)施工過(guò)程中所應(yīng)用的施工材料、設(shè)備以及施工技術(shù)等都會(huì)對(duì)路基建設(shè)的質(zhì)量產(chǎn)生較為直接的影響，由此相關(guān)人員在開展相關(guān)施工活動(dòng)時(shí)，必須要將施工材料、設(shè)備以及施工技術(shù)的管理工作重視起來(lái)[6]。結(jié)合實(shí)際情況來(lái)看，我國(guó)現(xiàn)階段在開展高速公路路基建設(shè)的過(guò)程中是十分重視路基的實(shí)際處理方式的，這是因?yàn)樵谑┕せ顒?dòng)開展的過(guò)程中，通過(guò)分析周圍環(huán)境，并以此為基礎(chǔ)選擇出最為合理的地基處理技術(shù)能夠有效改善地基沉降問(wèn)題。一般情況下，灌裝沉降是路基沉降施工過(guò)程中較為常見的路基處理方式；此外，由于高速公路的實(shí)際施工環(huán)境較為復(fù)雜，因此在開展施工活動(dòng)時(shí)也需將施工現(xiàn)場(chǎng)的土質(zhì)改善工作重視來(lái)，有效提升原有土壤的密度、硬度，進(jìn)而為高速公路路基建設(shè)施工的開展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3.3 加強(qiáng)特殊段的施工

結(jié)合高速公路工程施工的實(shí)際情況來(lái)看，施工特殊段實(shí)際上指的是填筑施工與挖方施工的交界處。在針對(duì)這部分開展填筑施工時(shí)，需采用質(zhì)量相對(duì)較高且具有較強(qiáng)防水性的材料進(jìn)行換填施工，并以高速公路對(duì)路基質(zhì)量的實(shí)際需求為基礎(chǔ)，進(jìn)一步規(guī)劃換填施工的實(shí)際深度；在換填施工結(jié)束后，還需進(jìn)行高質(zhì)量的壓實(shí)工作，有效提升換填施工填筑材料的強(qiáng)度[7]。在壓實(shí)施工的過(guò)程中，相關(guān)機(jī)械設(shè)備在經(jīng)過(guò)挖方以及填方施工區(qū)域時(shí)，需合理控制設(shè)備產(chǎn)生的荷載力，進(jìn)而有效避免機(jī)械設(shè)備對(duì)特殊段施工造成的損壞。除此之外，在相關(guān)機(jī)械設(shè)備經(jīng)過(guò)柔性或半剛性等地基處時(shí)，應(yīng)采用慢速前進(jìn)的方式，以此進(jìn)一步控制路基的不均勻沉降現(xiàn)象。

3.4 降低路基施工處的地下水位

地下水位將會(huì)對(duì)高速公路路基沉降造成較為直接的影響。為此，要想進(jìn)一步提升路基施工的質(zhì)量，就必須在開展施工活動(dòng)時(shí)利用相關(guān)技術(shù)將地下水位控制在合理范圍內(nèi)。以標(biāo)準(zhǔn)水位為基礎(chǔ)，當(dāng)?shù)叵滤桓哂跇?biāo)準(zhǔn)水位時(shí)，路基土體就會(huì)發(fā)生松散以及實(shí)際荷載能力降低等，進(jìn)而影響路基整體質(zhì)量；此時(shí)，路基一旦受到外力作用，就會(huì)發(fā)生較為嚴(yán)重的沉降現(xiàn)象。為此，在開展高速公路路基施工時(shí)，相關(guān)工作人員必須要將排水溝的挖掘工作重視起來(lái)，把地下水位控制在合理范圍內(nèi)。

3.5 加強(qiáng)路基壓實(shí)度

在高速公路路基施工活動(dòng)開展的過(guò)程中，路基的壓實(shí)程度能夠較為直接地反映出壓實(shí)施工后的質(zhì)量，其主要的表示方式為百分比。結(jié)合實(shí)際情況來(lái)看，壓實(shí)度的實(shí)際數(shù)值越高，路基施工材料的實(shí)際密度也就相應(yīng)更大，同時(shí)這也就表明路基的整體施工質(zhì)量相對(duì)較高。在一般情況下，壓實(shí)施工的強(qiáng)度過(guò)低、含水量過(guò)大等現(xiàn)象的存在會(huì)導(dǎo)致路基的實(shí)際荷載能力難以有效滿足高速公路的實(shí)際荷載需求。為此，在開展高速公路路基施工時(shí)，相關(guān)人員需進(jìn)一步提高對(duì)壓實(shí)施工的重視程度，當(dāng)路基的厚度過(guò)大時(shí)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況選取更為適合的施工工具開展壓實(shí)施工活動(dòng)，以此進(jìn)一步控制路基施工的整體質(zhì)量，為提升高速公路整體質(zhì)量奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，要想有效提升高速公路路基建設(shè)的穩(wěn)定性以及安全性，使其能夠更好地滿足高速公路建設(shè)的實(shí)際需求，就需要在開展實(shí)際施工活動(dòng)時(shí)，從多個(gè)角度綜合分析路基沉降現(xiàn)象出現(xiàn)的原因，進(jìn)而以此為基礎(chǔ)，采用針對(duì)性較強(qiáng)的施工技術(shù)有效解決路基沉降問(wèn)題，并進(jìn)一步提升高速公路路基的實(shí)際承載能力以及穩(wěn)定性，有效提升高速公路的整體質(zhì)量。