公路填筑路基沉降监测与控制技术研究

刘征宇

(铜仁市公路处)



公路填筑路基沉降监测与控制技术研究

刘征宇

(铜仁市公路处)

摘要：路基作为公路的主要构造物，能够有效的承载向下传递的力，路基的施工质量直接关系到了公路的总体寿命和服务水平。然而在实际施工过程中由于施工控制不严或地质状况不良，路基常发生沉降现象，正是基于此展开对检测检测及控制技术的研究。

关键词：填筑路基；沉降检测；沉降控制

1公路填筑路基沉降监测方法

(1)沉降板

沉降板监测主要有底板、金属测杆和保护套组成。沉降板需要埋设在进行沉降观测的路基之中。在路基完成一层施工之后进行二次开挖至原层表面，开孔尺寸一般为1 m×1 m，埋设第一块沉降板，通过水准仪控制沉降管的垂直度变化，埋设完成之后利用碎石填料将挖孔回填至原高程，一般沉降管的顶端需要高出填筑路面一定高度，为了防止在下一层路基施工过程中施工机械对沉降管造成损坏，对沉降管的顶端采用钢盖进行保护，之后随着每一层路基的填筑来进行沉降管的套接。

(2)测斜管

测斜管能够准确反映出土体结构在该位置处发生倾斜的程度，在路基沉降过程中测斜管会随着路基的变形而变形，这时变形后的管道会产生一定的倾斜角度，通过变化前后测斜管两端产生的水平位移差来表征路基沉降变化状况。

(3)全断面沉降管

全断面沉降管通过在路基中埋设柔性导管来观测地面的不均匀沉降变化状况，采用拉弦控制探头在导管内的水平运动，通过各个测点和所设置的基准点之间的位移变化来对沉降变化进行判断。在埋设测线过程中要保证测线位置的精确，开沟宽度在50 cm左右，开沟深度在60 cm左右，沉降管放好后采用沙土进行回填压实，观测过程中在距沉降管近距离处选择一处不受路基沉降影响的位置最为路基沉降观测的基准点，为了避免在沉降测量过程中沉降管产生变形，沉降管要选择直径较大的高压水管。

(4)边桩

从填筑路基的坡脚位置处起，在垂直于路中线方向左右两侧按照一定间距布设边桩，通常 为2 m一个，通过经纬仪等测量设备保证变桩处在一条直线上，边桩采用混凝土预制，在桩顶位置预先埋设侧头，边桩的埋设深度要控制在地表以下1.2 m左右，桩顶漏出地面的高度要控制在10 cm以下，通过测量设备关系相邻边桩之间的高差变化来对路基的整体沉降状况进行评价。

2公路填筑路基沉降控制措施

2.1　强夯法处理路基沉降

强夯法能够在短的时间内对路基土体施加一个巨大的冲击能量,强夯法对路基的加荷作用能够在短时间内完成，所产生的冲击通过够转化为各种不同的波型的能量波传递到路基土体内。按照强夯产生的冲击波在路基土体中的传播特性和对路基土的作用特性，可将将夯击产生的波分为体波和面波两种类型。强夯法加固路基，避免产生沉降 的主要原因是通过夯击对路基施加的冲击荷载，使得一定深度范围内的路基土产生动力响应，在一定深度范围内的就会发生工程特性的改变，起到加固路基的目的。

在采用强夯法控制路基沉降的过程中重点是要确定夯击设备的类型以及所需要的夯击能的大小，这对保证施工质量和提高施工效率有着重要的意义。结合工程实际状况，对单点的夯击次数一般要达到6~7次左右，能够使得夯沉量处于一个较为稳定的状态，当实际施工时以连续两次夯击产生的沉降量在5 cm以内作为夯击的控制指标。夯击的遍数也要根据路基填料性质的不同来综合确定，当路基土的渗透性较强时可以适当减小夯击的遍数。

2.2 　土工格栅处理路基沉降

在路基施工过程中为了减小路基的不均匀沉降可以在路基不高深度范围内设置土工格栅来提高路基的整体强度，土工格栅能够起到加筋的作用，也能够起到减小路基变心的能力，特别适用于填挖结合部位路基的处理和旧路加宽中的新老路基搭接，土工材料具有较好的抗拉伸能力，在土基结构中的加筋作用减小了路基的变形能力，能够防止土体发生侧向变形，同时土工格栅的内部格子空隙可以起到固定路基中较大粒径碎石的作用，能够防止不同施工层位在施工过程中发生的剪切变形。

2.3　水泥搅拌桩法

水泥搅拌桩在加固软土地基中有着广泛的应用，能够有效的减小路基的不均匀沉降，水泥搅拌桩的主要机理是通过水泥的水化热作用和水泥水花热作用产生的水化物同路基土发生化学反应，从而形成具有一定强度的复合地基，达到加固桩体和提高桩周围土体强度的作用，在很大程度上提高了路基的承载力，对保证路基的稳定性和减少路基的沉降发挥着积极的作用。目前在施工中常用的水泥搅拌桩主要有喷浆法和喷粉法两种不同的类型, 两种不同的施工方法都是通过向路基土中进行打桩，在一定的深度范围内将软土和固化剂进行强制性的搅拌。水泥搅拌桩湿法和干法的主要区别是所采用的固化剂为水泥浆或是水泥粉，结合工程情况当采用湿法施工时更高更好的控制好水泥搅拌桩中添加水泥的剂量。最后成桩的的搅拌均匀性程度更高,成桩质量也相对可靠, 而干法施工水泥的用来相对较难控制，这也使得搅拌质量不容易控制,最后成桩质量相对较差。总体来说湿法施工质量有保证，成桩长度也比干法成桩长度大, 但干法采用粉体作固化剂,不再向地基中附加水分,反而能充分吸收软土的自由水,因此,加固后地基的初期强度较高,特别是对高含水量的软土加固效果显著,在国外得到广泛应用。

3结语

公路路基结构的稳定性直接关系到道路的使用寿命，在路基施工中如果控制不好施工质量就容易导致的不均匀沉降，本文结合当前公路路基沉降观测中的现状分析了常见的路基沉降观测方法，并有针对性的提出了相关的路基沉降控制措施，以期望为控制或减缓路基不均匀沉降的发生，促进公路路基施工技术的发展提供积极的参考。

参考文献：

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[2]钱劲松,孙力彤,管旭日.老路加宽差异沉降计算的研究[J].兰州铁道学院学报(自然科学版)，2003,22(4).

[3]唐明科.地基沉降机理分析研究及沉降的电算化和软土路基沉降的计算研究[D].西安建筑科技大学,2005.

收稿日期：2014-12-24

中图分类号：U416.1

文献标识码：C

文章编号：1008-3383(2015)08-0076-01