浅析公路路基沉陷的处理技术
2016-05-30周芳
周芳
摘 要:针对目前公路工程施工建设过程中存在的路基沉陷问题,文章分析了路基沉陷问题的出现原因、处理技术以及预防措施,其目的是为相关建设人员提供一些理论依据。
关键词:公路工程;路基沉陷;固化剂处理技术;路基填料
随着我国市场经济发展进程的不断加快,公路工程的施工建设已经成为缓解交通运输压力的重要组成部分。然而,在实际的施工建设中,路基结构容易受地质情况、气候环境的影响而出现沉陷问题。基于此,相关建设人员应在分析公路路基沉陷问题原因的基础上,找出与之对应的处理技术。
此外,要想实现路基沉陷问题的最终解决,相关建设人员应采取相应的预防措施,这是保证公路路基结构稳定性的关键。
一、工程概况
福州绕城高速公路东南段A14合同段工程,位于长乐市玉田镇及闽侯县青口镇境内。该公路建设施工线路的起点位于玉田镇升旗村K68+820.00,终点到闽侯县青口镇K74+280.00。工程项目施工全长约为5.620公里,由于其地处第四季地层的沉积岩、火山岩,这就意味着公路路基工程会受其影响。而路基是公路施工建设的基础内容,其建设质量直接关系到工程应用的实际效果。
就目前来说,造成公路路面作用质量出现问题的原因中,路基沉陷占到了近60%。而路基沉陷造成的公路路面损坏具有修复难度大,成本高的特点,这就给公路使用的安全性以及耐久性带来极大的影响。因而,相关建设人员应加大对公路路基沉陷处理技术的研究力度,其目的是提高公路工程建设使用的质量[ 1 ]。
二、公路路基沉降问题的出现原因
(一)路基填料强度不够
公路路基的填料质量是决定路基结构建设稳定性的关键,其直接控制着沉陷现象的存在程度。具体来说,在对公路路基工程进行填料施工时,一些施工单位过于追求经济效益,即通过降低路基填料的性能质量来控制造价。
例如,一些施工单位采用了生活垃圾、有机土以及淤泥等,实际作用强度达不到设计要求的填料。在此情况下,公路路面结构在长期负重以及天气影响的状态下,路基就会非常容易出现沉陷。
(二)气候地质环境复杂
随着我國现代化建设的影响范围不断扩大,公路工程的施工建设需要在多种复杂的气候条件下进行。这是由于我国的国土资源丰富,各个地区有具有各自的气候变化特点。其中降雨、旱涝、积雪以及冰冻等,都会在不同程度上影响路基应用的质量。例如,当公路工程所在地区遭遇强降雨天气,这就就会使得路基作用发生积水渗透现象。由此可见,在恶劣天气的影响下,进行公路工程的路基建设,会严重影响路基使用的稳定性以及强度。
在地质方面,不同的地质情况会在一定程度上对公路路基的结构作用质量带来影响。具体来说,影响主要体现在,部分地区的地质条件达不到公路路基工程的施工建设要求,这就使得实际的路基建设经常会出现路基结构单一、土壤下沉以及变形等现象[ 2 ]。
(三)填筑方法不当
对于公路路基填料的施工方法上,相关建设人员要按照相应的规范标准进行实际施,这是降低路基沉陷问题发生概率的有效措施。具体来说,因填筑方法不当导致的滑移、密度不好以及强度等问题,都是造成路基沉陷问题发生的原因。由于在实际的公路工程施工建设过程中,纵向填筑施工方法是应用最多的,因而,相关建设人员应将其作为重点控制内容。
(四)交通负荷不断增加
目前,交通运输压力的不断扩大,使得公路工程建设对路基施工质量提出了新的要求,尤其是处在车流量较大的公路交通网路。同时,一些企业在经济利益的驱动下,使得车辆以超载以及高负荷的运行状态下作用于公路交通,这就增加路基沉陷问题出现的概率。在此条件下,车辆的运行安全就很难得到有效保证[ 3 ]。
三、公路路基沉降处理技术应用方法
(一)路基填料的优化选择
路基填料的选择要与公路工程设计要求的建成结构稳定性以及强度需求相一致。具体来说,即使是最小强度的填料或是最大粒径的填料,都要按照政府相关部门规定的定量化指标来进行选择。当路基的施工建设采用一些低液限材料作为路基填料时,相关技术人员要对其进行承载比、塑性以及其他性能质量进行试验检测,以控制其实际的结构作用能够满足路基填料的应用标准[ 4 ]。
(二)加大路基排水处理力度
由于公路路基的排水效果直接决定工程建设使用的强度以及稳定性,因而,路基沉陷问题的处理工作人员,应通过减少积水、地下水以及降水等渗透问题的出现,来控制路基边坡不会受到水流的冲刷影响。具体来说,处理技术应用人员可通过排水沟渠的布置和设计来提高路面排水效果。例如,可通过布置沟渠的出水口以及排水纵坡,来完善公路路基排水系统。
(三)不同路基建设情况的处理技术
1.注浆法
当公路路基的沉陷深度以及面积均较大时,处理技术人员应通过注浆法来控制解决沉降问题。具体来说,注浆法就是将水泥浆直接注入到路径结构中,使路基中的空隙得到填充后形成新的基体。此过程中,施工技术人员要充分考虑到路基填料的性能质量、路基的强度以及钻孔的深度等,这是提高路基结构稳定性以及强度的关键。
2.固化剂法
当公路路基出现的沉降问题是由缺乏填料造成的,处理技术人员可在原材料中加入石膏、水泥以及石灰等固化剂,来提高路基结构的稳定性。
对于处在路基深层的处理位置,可通过液体固化剂的混合物来进行土壤加固。对于处在路基浅层的处理位置,可在实现固化剂以及混合土均匀性的前提下进行压固。应用固化剂法处理路基沉降的技术重点在于,根据路基沉降的实际情况来采取具有针对性的处理方式[ 5 ]。
3.填土复填法
经勘查,如果公路路基是因为填料性能质量没有达到要求,而出现了小深度以及面积的沉降,相关建设人员可采用填土复填法来进行问题处理。该方法的应用优势在于操作简单且成本低。具体来说,首先要将发生路基沉降区域的填料挖掘出来,并使其恢复平整压实的路基状态。其次,采用砂砾土进行二次填充,进而实现路基沉降控制。最后,将新填充的填料进行压实施工,以保证路基结构的稳定性。值得注意的是,二次填充挖掘工作要比首次填充的施工面积要大,而且还要开挖成台阶式,以便于砂砾土的填充操作。
四、公路路基沉降问题的预防措施
(一)加大路基施工的勘察管理力度
公路路基的工程勘察工作,是保证施工建设质量的重要组成部分,其能够起到预防沉陷的作用。具体来说,由于公路工程所处的施工环境天差地别,这就要求工程勘察人员提供相应的地质情况资料以及交通运输情况。但在目前,相关建设人员并没有将这一工作内容重视起来,这就使得工程设计人员很难把控好路基土石方的比例。在这种情况下,设计人员只能通过以往的工作经验来进行判断,这就不能有效地规避各种地质问题给工程建设所带来的风险。因而,相关建设人员应加大对路基施工建设的勘察管理力度,这是降低路基沉陷问题出现率的有效措施[ 6 ]。
(二)强化施工质量管理
首先,公路工程的施工建设质量,是由施工单位、建设单位以及监理单位相互之间的制约来实现的。此过程中,要以监理单位作为施工质量管理的核心。这样的工程管理模式,将实现简化工作流程以提高公路路基结构质量的目标。其次,工程项目的招投标工作应严格按照政府部门制定的规章制度执行,这就可以对整个施工建设团队的专业素质水平进行控制。最后,由于公路工程投入使用后,会受到车辆荷载以及恶劣天气的影响,因而,相关管理人员要对过往车辆的载重进行控制。对于恶劣天气问题,工程管理人员要通过定期检查排水系统的应用情况来保证路面排水作用的稳定性发挥,这是控制路基沉陷问题产生的有效预防措施。此外,为降低公路工程路基结构因受风雪侵袭、强降水以及冰冻等气候问题的影响而出现沉陷。相关建设人员应通过防止路基坡脚的损失设计,来降低沉陷对路基的损害程度。对于路基进行挖掘施工的地段出现的地质情况不稳定性问题,施工技术人员可通过设置排水盲沟,来防止路基沉陷的出现。对于工程建设所在地区地质存在的软弱层,路基施工技術人员必须采用挤实砂桩、碎石振冲桩等处理技术,进而在地质结构中形成足够的持力层,从而确保路基不发生沉陷。对湿陷性黄土地段,应根据湿陷类型和等级,采取相应措施,使土基强度符合要求。对高填方路堤及路堑,若路基地质不能满足标准要求,在填筑之前应该进行有效的技术处理[ 7 ]。
五、结语
综上所述,公路路基结构的沉陷问题将直接影响工程建设使用的安全稳定性。相关研究表明,造成路基沉陷的原因有:路基填料强度不够、气候地质环境复杂、填筑方法不当以及交通负荷不断增加。针对这些问题,路基沉陷处理技术人员应在充分了解路基工程实际情况的基础上,采取相应的处理措施,进而使公路工程整个结构内容的稳定性得到保证。
参考文献:
[1] 黄春晓.公路路基沉陷的处理方法及预防措施[J].交通标准化,2014,08:31-32-38.
[2] 刘耀.探讨高速公路路基沉陷的处理技术[J].山西建筑,2014,12:187-188.
[3] 张明科.浅谈公路路基沉陷的处理技术[J].山东工业技术,2016,04:85.
[4] 靳小娟,白冬.公路路基沉陷的处理技术[J].经营管理者,2016,02:326.
[5] 陈克凡,米永刚,张海龙.高速公路路基沉陷的处理措施分析[J].科技视界,2015,08:252-291.
[6] 吕美凤.浅论公路路基沉陷处理技术[J].中国新技术新产品,2015,08:134.
[7] 王凡超.浅谈公路路基沉陷的处理方法[J].山东工业技术,2015,07:102.