初探高速公路路基沉降及施工控制策略

2016-06-24陈志安大成工程建设有限公司361000

河南建材 2016年3期

陈志安大成工程建设有限公司（361000）

初探高速公路路基沉降及施工控制策略

陈志安
大成工程建设有限公司（361000）

摘要：在我国的交通运输业不断蓬勃发展的今天，高速公路作为现代交通网络的骨骼，在国民经济中发挥了不可替代的作用。但是在高速公路使用一定年限后，经常会发生路基沉降的现象。这里以福建省某地区为例，深入分析公路路基沉降的原因，并在此基础上探讨控制路基沉降的对策，运用技术手段对路基沉降进行控制。同时本研究对管控公路路基沉降的施工措施进行分析研究，寻找高效的施工措施、总结先进的施工技术，为缩短公路路基建设的工期、提高公路路基的稳定性提出合理建议，以期收获良好的经济效益与社会效益。

关键词：公路路基；沉降原因；施工技术

0　引言

路基的沉降关乎整个高速公路系统的安危，对公路的运行有着直接的影响。在施工前基于地域特点对路基沉降问题进行分析和管控，制定合理的施工方案；公路投入使用后正确、有效地对路基进行维护，防止其沉降，是高速公路施工过程中必须考虑的问题。高速公路路基沉降问题分析与管控方案的制定，对于公路施工进度、工程质量与安全密切相关。随着公路系统的不断完善，公路建设对路基稳定性的要求不断提高。而路基沉降问题是关系到公路建设稳定性的主要因素，在公路建设的过程中，需要提高工程的施工技术和施工质量，妥善解决路基的沉降问题，以确保公路施工和运行的正常进行。

1　公路路基沉降原因分析

公路路基沉降会给路面和公路带来较大的不良影响，路基沉降首先导致的不良后果是使完好的路基遭到破坏，进而在外力的作用下破坏路面结构。路基下沉以后，会造成内部填土时应变区域的变形造成沉降不匀，引起填充裂缝，在填充区域时不具备足够的拉伸强度引起裂纹。路基沉降如果没有及时采取有效的措施进行解决，就容易引起路面变形。所使用的水泥板比较容易破碎，当路面出现横向或者纵向裂纹时，边坡就会出现不稳定的现象。根据以上分析，公路路基沉降对于整个公路系统的影响巨大。公路路基沉降对公路的使用、维护造成了严重的危害，且缩短了高速公路的使用年限。实际生活中，路基沉降是造成工程成本增加、路面变形、使用期限缩短的重大因素。解决公路的沉降问题，应该先从引起沉降的原因入手，找出对症解决的措施。

造成公路路基沉降的原因有多种，经过对相关案例的分析，归纳如下：①公路前期建设的场地地质条件限制，导致公路施工时便埋下了隐患；②地理环境数据材料不完整，导致施工方案的设计不合理；③场地地质结构不完整，导致公路施工完成后使用过程中容易出现路基沉降现象。在以上各种原因的综合作用下，公路路基沉降现象的发生更加频繁。在施工的前期，对沉降的实际速率以及沉降曲线的计算不科学，容易造成在施工当中出现误差，进而引起公路的路基沉降。在填土施工的过程中，需要对路基以及填土的临界高度进行分析，并观察路基的沉降现象。否则容易出现软基与临界之间的距离较近，地基的容量不达标，从而出现地基沉降以及裂缝。在实际的操作当中，应采取措施对以上多种因素进行分析和处理，减少地基变形和沉降。

2　公路路基沉降的施工技术管理

公路路基的施工技术需要结合施工地区的沉降分析预测以及实测的结果进行分析。工程采用分层强夯的施工方法是解决路基沉降问题的有效方式。

2.1施工工序控制

路基的施工工序对公路路基的沉降具有较好的防治作用。在施工工序上应严格按照下面的工序进行：上层检测后开始填料开挖运输、填料应在摊铺推平后，标高测量、布置好夯点、检查夯锤与落距、测量夯锤的顶面标高、夯击后测量夯沉量与通气孔、摊平后满夯，当检查合格后再进行下一层次的填筑施工。施工严格按照以上顺序进行，以保证工程的顺利施工。

2.2控制施工的参数

经过以上分析，高速公路路基沉降现象的管控必须从根源入手，在施工时就必须严格控制施工的参数。使用先进的施工技术可以有效减少路基沉降的发生。强夯技术是路基建设的常用技术，强夯机是进行强夯的专用设备，主要由起重机、脱钩器以及夯锤三大部分组成。必要时，强夯机还需要配备门架。强夯技术在实践中主要应用于缩短工期、节省工程成本等，同时具有加固路基，防止沉降的作用，在公路施工中逐渐显现出了极大的优势。强夯技术运用强夯加固原理，即当夯锤接触地面时利用其形成较大冲击力，阻断波体和表面波在图体内传播，进而对波所传到的区域形成加固作用。强夯技术的加固作用并不是一成不变，而是受到多种原因的影响，其强弱程度主要受到土体所接受到的波强弱的影响。途中反射地表的波具有松动作用，能在夯体的底部形成一个松动的膨胀区。因此，当土体夯实以后，土中会形成一个自上而下的松动区、加固区和弹性区。

表1　施工参数

强夯加固的这一解决方案的设计，是按照以往的经验进行的，选定一定的参数以后进行现场试夯。随后，将试夯的结果与设计参数进行对比，进而调整设计的参数，以保证能够为路基建设提供满足条件的施工参数。如表1所示。公路工程的地质条件、调料成分的复杂性导致强夯段试验得到的参数并不能完全适应公路路基建设的要求。在施工过程中，需要进行现场强夯施工检测，并将结果反馈给设计部门。通过数据分析，数据部门可以对设计的参数进行修改和调整，然后将调整后的参数反馈给施工单位。

2.3填筑方法与含水量设计

填充所用的材料采用推田法进行填筑，每层共分成3～4个亚层进行填筑，填筑的厚度应保持在1.5 m之内。强夯法的含水量使用范围较为广泛。根据密度试验结果的统计，干密度与含水量之间存在一定的关系，根据数据处理的结果，当含水量在7.5％左右时，采用强夯加固的效果越明显，公路地基也就越稳定。

在地质条件较差的路段，出现路基沉降的概率较高。当地下水位较高时，公路路基的土体就会长时间在水里浸泡，进而导致土体松散流失，路基的承载能力也就大大下降。当受到外力的影响时出现路基沉降。

对于以上情况，应积极采取措施进行处理。可以开挖盲沟、深挖边沟等，适当降低地下水位。对于沉降问题较为严重的个别路段.还需开挖发软路段，深度控制在80 cm以上。当挖至硬土层以后，可以选择透水性较好的材料进行填充。材料填充的速度要控制好，做到填土各区域的匀称、密实，以符合公路填土建设的规范。

2.4施工检测控制

在施工时可利用地表沉降计及时测量，科学检测地表的沉降情况。在植土时，应当以检测到的数据资料为依据。对植土的速度进行控制，并预测公路路基的沉稳趋势。通过对植土速度的管理，掌控路面施工的时间。

施工要做到地表处于稳定状态，通过地表水平位移的方式测量隆起量，并据此分析隆起情况。通过地表水平位移的方式，便于对地下土层进行分层测量，以获得位移数据。通过对位移数据的分析，能够获得土体破坏的位置，及时采取措施进行处理，确保路基处于稳定的安全状态。但是，公路地基沉降受到多种因素的影响，在处理沉降问题时应通过多个方面进行检测和管理。在技术上，要提高利用的效率。除此之外，还应考虑到气候特点、地质条件等自然因素。每项技术的选择和应用都要结合当地的具体条件进行，以满足公路路基建设的需要。公路路基施工技术结合了轻质路基技术，对于加强公路路基、防止路基沉降具有良好的效果。