高速公路路基沉降及施工技術(shù)分析

李斌

山西路橋第六工程有限公司 山西陽泉 045000

目前，在高速公路建設(shè)使用的過程中，路基沉降問題越來越突出，不僅影響工程的整體進(jìn)度，而且會影響工程的整體質(zhì)量，在一定程度上影響了我國交通行業(yè)的健康發(fā)展。為了我國高速公路施工作業(yè)的順利展開，就要對沉降問題進(jìn)行解決，找出問題原因并結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行有針對性地解決，保證工程開展得順利和流暢。本文針對高速公路路基沉降及施工技術(shù)進(jìn)行分析研究。

1 高速公路差異沉降理論與計算

1.1 差異沉降理論

道路沉降大部分為土體產(chǎn)生的沉降，土體產(chǎn)生沉降分為初始沉降、主固結(jié)沉降、次固結(jié)沉降3個部分。初始沉降是土體在外荷載的瞬時作用，也叫瞬時沉降，是土體的單一變形而沒有發(fā)生體變，通常又稱為剪切變形。這種變形一般是在施工階段產(chǎn)生，例如大型機(jī)械施工、建設(shè)臨時建筑物等時候。初始沉降會占據(jù)總體沉降的一部分，應(yīng)根據(jù)造成初始沉降的臨時荷載來估算。主固結(jié)沉降是種逐漸變形，主要是指在荷載的持續(xù)作用下使土體中的孔隙水壓力完全消散，土體產(chǎn)生固結(jié)并造成沉降的過程，是地基沉降的主要部分[1]。次固結(jié)沉降量相對較小，且可能出現(xiàn)在主固結(jié)沉降之前，主要使土體結(jié)構(gòu)發(fā)生蠕變變形，這種變形在淤泥、淤泥質(zhì)土等高壓縮性軟土中產(chǎn)生更大的變形，會造成較大的計算量，應(yīng)給予重視。

1.2 差異沉降計算方法

公路出現(xiàn)差異沉降的原因有很多，處理辦法與計算方法也多種多樣。如道路情況多樣化造成施工困難從而產(chǎn)生差異沉陷，地質(zhì)資料不完善造成路基沉陷，新舊路處理不當(dāng)?shù)牟町愋猿料莸?，都會?dǎo)致高速公路出現(xiàn)差異沉降。在公路拓寬工程中，由于高速公路本身已經(jīng)存在舊路沉降，所以新舊路的沉降類型可以大致分為以下幾種情況：①在公路拓寬工程前，舊路路基已經(jīng)完成沉降，標(biāo)準(zhǔn)車載下降不會產(chǎn)生新的變形。此時，將舊路路基沉降變形量記為T0（由于沉降量已經(jīng)完成，T0=0）。②在公路拓寬工程前，舊路路基沉降還未完成，舊路路基在車載或者外界因素影響下沉降，將舊路路基沉降變形量記為T1（由于沉降量還未完成，T1≠0）。此時，在新建高速公路時，對原路基產(chǎn)生一定的沉降變形量。在新建路基建成之后，路基重量對原路基基底產(chǎn)生附加應(yīng)力，也會對原路基與新路基產(chǎn)生一定的沉降變形量。

2 高速公路路基沉降施工技術(shù)方式

2.1 對路基的施工過程進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)管

高速公路施工單位要求對路基工程的施工過程進(jìn)行全方位的管理，項目管理人員要根據(jù)具體要求對施工人員的行為進(jìn)行嚴(yán)格的管理，將相關(guān)的規(guī)章制度落實(shí)到實(shí)處，同時將管理規(guī)定在顯眼處進(jìn)行張貼，讓規(guī)定深入人心。同時，施工人員還要對施工圖紙和相關(guān)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行熟悉，嚴(yán)格按照工程設(shè)計圖紙和施工技術(shù)規(guī)范進(jìn)行施工，以此保證路基工程的施工質(zhì)量。另外，施工人員還要服從管理人員的指揮，對路基進(jìn)行及時全面的檢查，一旦發(fā)現(xiàn)沉降問題，就要運(yùn)用有效地施工技術(shù)手段進(jìn)行處理[2]，比如說可以采用換填法或者是加灰改善等方法進(jìn)行處理，最終保證路基的密實(shí)度和堅固度，減少路基沉降問題。

2.2 合理安裝排水裝置

為了防止高速公路施工過程中路基沉降的發(fā)生，施工單位必須在地基中進(jìn)行排水裝置的安裝，施工人員在對要求進(jìn)行明確后，要在軟土地基中安裝豎向的排水裝置，或者是在地基旁邊進(jìn)行排水板的設(shè)置，這樣才能使雨水迅速排除，避免雨水滲透到地基內(nèi)影響地基土體的承載力，以免最終導(dǎo)致路基沉降。所以，在施工的過程中除了要對路基質(zhì)量進(jìn)行關(guān)注，還要做好排水板和排水裝置的設(shè)置。因此，施工人員就要根據(jù)工程的具體要求，在指定的位置進(jìn)行排水裝置的安裝，減少路基沉降和塌陷問題的發(fā)生。

2.3 施工及時回填、分層碾壓并控制好鋪筑層厚度

為了對路基的施工質(zhì)量進(jìn)行控制，施工單位就需要要求施工人員做好技術(shù)的土層回填工作，按照施工的具體要求，施工人員在軟土地基松軟的地方做好加固工作，以起到穩(wěn)固地基的作用，減少路基沉降問題的出現(xiàn)。所以說，利用填土材料，對松軟的地基進(jìn)行填充，可以有效提升路基的強(qiáng)度和硬度，提高路基工程的施工質(zhì)量，以此預(yù)防路基沉降。另外，要做好路基填筑材料的水平分層，對每層材料的鋪筑厚度進(jìn)行嚴(yán)格的控制[3]，避免超厚現(xiàn)象的發(fā)生。之后再用壓實(shí)機(jī)械進(jìn)行分層碾壓，對碾壓的次數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的控制，由于路基兩側(cè)進(jìn)行重疊壓實(shí)的難度比較大，因此，要比中間路段多壓實(shí)幾次，以減少沉降概率，提高公路工程的整體質(zhì)量。

2.4 綜合處理工藝

目前，關(guān)于高速公路路基沉降處理的工藝有很多種，在進(jìn)行施工工藝選擇時，應(yīng)遵循“因地制宜、擇優(yōu)選擇”的原則?；诟咚俟方ㄔO(shè)的復(fù)雜性，路基沉降處理需要綜合考慮各方面的內(nèi)容，除考慮最基本的技術(shù)方法外，還需要考慮高速公路項目所在地的氣候條件、地質(zhì)條件等自然環(huán)境因素。項目建設(shè)工作人員可結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際條件對施工工藝進(jìn)行綜合利用，或者對施工工藝進(jìn)行相應(yīng)的創(chuàng)新性改革，以實(shí)現(xiàn)減少沉降的目的。

3 結(jié)語

在高速公路建設(shè)過程中，路基沉降是影響建設(shè)工期、質(zhì)量和安全的主要病害之一，給我國高速公路事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展帶來了一定的負(fù)面影響。因此，需要相關(guān)方共同努力，不斷提高施工技術(shù)，加強(qiáng)施工人員的質(zhì)量意識，優(yōu)化施工工藝，采用全過程項目管理手段對路基沉降進(jìn)行合理控制，從而保證我國高速公路事業(yè)持續(xù)、穩(wěn)定地向前發(fā)展。