高速公路路基沉降及施工控制技術(shù)

劉劍南

摘? ? 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)的高速公路工程建設(shè)越來越多，在高速公路工程中，路基施工質(zhì)量是夯實(shí)工程質(zhì)量的關(guān)鍵，路基沉降問題又是一個(gè)不可避免的問題，所以為了更好地對(duì)路基沉降進(jìn)行控制，以某高速公路工程的實(shí)踐為背景，就路基沉降施工質(zhì)量控制提出了幾點(diǎn)淺見。希望通過本文的論述，更好地促進(jìn)整個(gè)工程質(zhì)量的提升。

關(guān)鍵詞：高速公路;路基沉降;施工質(zhì)量控制

1? 引言

高速公路的建設(shè)不僅能夠增加不同地域之間的合作交流，加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展，還可以有效保證駕駛員的安全性和舒適度，從而減少交通事故，保護(hù)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。雖然公路會(huì)因使用年限、地基施工等多種因素的影響而出現(xiàn)沉降，但是目前擁有的地基沉降處理技術(shù)能夠有效解決這一問題，全面改善高速公路路基質(zhì)量。

2? 高速公路路基沉降變形機(jī)理

路基是高速公路的重要組成部分，其與路面結(jié)構(gòu)共同承受著車輛荷載，路基施工質(zhì)量直接決定著道路行駛安全性，尤其是軟土地基上修建高速公路，控制沉降是一大關(guān)鍵問題。路基沉降變形，從空間上來看包括地基的壓縮變形和路堤本身的壓縮變形;從時(shí)間上來看則包括主固結(jié)沉降、次固結(jié)沉降和瞬時(shí)沉降，此3種沉降并不是獨(dú)立地在路基沉降中出現(xiàn)，很多時(shí)候是同時(shí)發(fā)生的，只是以某一種沉降為主。根據(jù)相關(guān)工程實(shí)踐分析可知，影響路基穩(wěn)定的自然因素包括地理?xiàng)l件、地質(zhì)條件、氣候、水文地質(zhì)條件、土壤類別等;人為因素包括荷載作用、施工方法、養(yǎng)護(hù)措施等?；诖?，在高速公路施工中，必須要重視路基沉降控制問題，通過全面分析公路工程地質(zhì)、水文條件，合理開展路基沉降監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)路基施工中的沉降變化情況進(jìn)行科學(xué)預(yù)估，及時(shí)調(diào)整施工方案，或是根據(jù)施工中遇到的異常情況，及時(shí)采取合理的處理方法，有效控制路基沉降，以免引發(fā)重大施工事故。

3? 公路路基沉降的主要原因

3.1? 公路位置原因?qū)е侣坊霈F(xiàn)沉降

近年來，我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，進(jìn)而推動(dòng)公路建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，逐漸擴(kuò)大公路建設(shè)網(wǎng)絡(luò)，我國(guó)的山地、平原以及高原等不同區(qū)域都在實(shí)施公路建設(shè)。不同區(qū)域的地理環(huán)境和地質(zhì)條件不同，對(duì)公路路基的沉降具有不同的影響。通常，丘陵區(qū)、山區(qū)等地勢(shì)變化較大的地點(diǎn)，為保證公路的施工質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量，需要鋪平地勢(shì)，進(jìn)而導(dǎo)致公路的路基高于其他地區(qū)的路基，而沉降是填土路基的常見現(xiàn)象。因此，在山區(qū)等地勢(shì)變化較大的地區(qū)，公路路基沉降較為常見。

3.2? 自然因素

導(dǎo)致高速公路路基沉降的因素比較多，自然因素是其中之一。路基長(zhǎng)期直接受地質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響，無論是地基土層滲透力的強(qiáng)弱和土質(zhì)應(yīng)力的程度，還是地下水位和土質(zhì)厚度發(fā)生變化等，都對(duì)此處修建高速公路是否合適起決定性作用。此外，氣候條件對(duì)于高速公路的路基也具有嚴(yán)重的影響。例如，在氣溫低的嚴(yán)冬季節(jié)修筑公路路基，里面很多水分會(huì)被凍結(jié)，天氣變暖時(shí)，路基里水的含量會(huì)由于結(jié)凍而快速增加，容易下降路基承載的能力，致使產(chǎn)生路基沉降的速度加快了。

3.3? 水文特點(diǎn)導(dǎo)致路基沉降

路基沉降的主要原因之一是水浸泡。若是公路建設(shè)中需要經(jīng)過江河湖泊等地，而路基施工中沒有進(jìn)行相應(yīng)的臺(tái)座、墊高施工，路基非常容易受到地表水和地下水的影響，長(zhǎng)期浸泡在水中，接受水的沖擊，從而導(dǎo)致路基沉降。

4? 控制高速公路路基沉降的有效措施

4.1? 沉降監(jiān)控技術(shù)

沉降監(jiān)控是控制軟土路基沉降和變形的重要方法，具體流程如下：現(xiàn)場(chǎng)施工→觀測(cè)布點(diǎn)→觀測(cè)結(jié)果處理及分析→觀測(cè)結(jié)果的綜合分析→地層結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定性判斷（經(jīng)驗(yàn)類比、理論分析、業(yè)主和規(guī)范要求）→地層結(jié)構(gòu)安全動(dòng)態(tài)及現(xiàn)狀分析說明、提交修正設(shè)計(jì)和施工建議、報(bào)送設(shè)計(jì)和監(jiān)理單位→反饋設(shè)計(jì)、施工→是否改變?cè)O(shè)計(jì)、施工方法→新的設(shè)計(jì)、施工方法。其主要是根據(jù)實(shí)際作業(yè)進(jìn)展與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，科學(xué)估算軟土路基沉降量、發(fā)展規(guī)律，從而為路基加固施工方案的確定提供重要的數(shù)據(jù)支撐。

4.2? 控制沉降的地基技術(shù)

與普通的公路相比，高速公路對(duì)地基的處理有更高的要求，需要采用更為先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行地基施工，且使用的材料、設(shè)備以及施工工藝等，都會(huì)在很大程度上影響地基施工質(zhì)量;路基施工的監(jiān)測(cè)中同樣需要使用地基施工技術(shù)。因此，在我國(guó)高速公路路基施工中，非常重視地基的處理方式，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境，應(yīng)用恰當(dāng)?shù)牡鼗幚砑夹g(shù)，改善路基沉降現(xiàn)象。高速公路路基沉降施工中，通常采用灌裝沉降的方式實(shí)施地基處理。高速公路的地質(zhì)環(huán)境較差，則需要改善施工場(chǎng)地的土質(zhì)，一般采用排水固結(jié)的方式，使地基土質(zhì)得到改善，主要施工流程是將劣質(zhì)土壤中的水分排出，并增加原有土壤的密度，進(jìn)而提高土的硬度，使其符合高速公路路基施工中對(duì)地基的施工要求。

4.3? 控制地下水位

為控制公路路基沉降，通常需要在施工中降低地下水水位，提高路基的穩(wěn)固性。如：在碾壓施工中，若是沒有按照公路路基的施工技術(shù)要求實(shí)施分層碾壓，則會(huì)導(dǎo)致碾壓的強(qiáng)度達(dá)不到施工要求，對(duì)于地質(zhì)條件較差的路段，則容易出現(xiàn)路基沉降情況。若是地下水水位高于路基施工的標(biāo)準(zhǔn)水位，則需要及時(shí)進(jìn)行處理，避免土體長(zhǎng)時(shí)間浸泡在水中，從而保證土體不會(huì)出現(xiàn)松散流失、承載能力下降的情況，減少公路路基受到外界影響而出現(xiàn)的沉降。對(duì)于降低地下水水位通常采取的施工方式有：深挖邊溝、開挖盲溝等，能夠有效降低地下水水位。對(duì)于公路路基沉降較為嚴(yán)重的路段，需要在降低地下水水位的基礎(chǔ)上，還應(yīng)在公路比較松軟的路段實(shí)施開挖操作，開挖的深度應(yīng)控制在80cm以上，需要挖到有硬質(zhì)土體處，而后進(jìn)行填土施工，填土的材料應(yīng)具有較好的透水性，同時(shí)控制好填土的速度，保證填土的均勻性，并使填充的土體密實(shí)度滿足路基施工要求。

4.4? 綜合處理

綜合處理就是將上述的各類方法綜合地進(jìn)行應(yīng)用。例如，路堤荷載減輕與處理地基有機(jī)地結(jié)合，施工后修補(bǔ)與荷載減輕相結(jié)合，施工后修補(bǔ)與處理地基相結(jié)合等。建設(shè)高速公路的工程比較大，確定處理高速公路地基的方案需要考慮許多因素，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)以及技術(shù)上都要考慮到。比如：構(gòu)筑物對(duì)于變形和承載力的要求，場(chǎng)地土層的特點(diǎn)，還有技術(shù)的可靠度、造價(jià)、環(huán)境影響以及控制施工質(zhì)量等各種相關(guān)因素。所以，必須要多目標(biāo)綜合分析優(yōu)化選擇高速公路地基的處理方案。處理高速公路地基的方案比選，既要具有定量計(jì)算的方法，專家的理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也要有，既要定量也要定性地綜合分析。

4.5? 加強(qiáng)路基壓實(shí)度

路基的壓實(shí)度能夠真實(shí)反映出路基的壓實(shí)施工質(zhì)量，主要使用百分比的方式進(jìn)行表示。壓實(shí)度的數(shù)值越高，路基材料的密度也就越大，證明路基的施工質(zhì)量越好。一般情況下，強(qiáng)度較低、含水量較大或是軟土地基因其可承受的載荷無法滿足高速公路的載荷需要。因此，需要在路基施工中，通過技術(shù)手段嚴(yán)格控制其壓實(shí)度。若是路基的厚度較大，則需要利用合適的工具進(jìn)行壓實(shí)施工，有效控制路基的施工質(zhì)量，使其滿足高速公路的施工質(zhì)量要求。

5? 結(jié)語

綜上所述，想要改善高速公路路基施工質(zhì)量，需要全面分析造成路基沉降的原因，進(jìn)而針對(duì)沉降原因采取針對(duì)性的施工控制技術(shù)，改善路基施工工藝，有效防止路基在使用中變形，并增加路基的承載能力和穩(wěn)定性;同時(shí)，控制車輛等重力對(duì)路基性能的影響，有效增加路基使用過程中的安全性。

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