改扩建公路路基沉降控制及地基处理质量监督
2018-03-26梁俊峰
梁 俊 峰
(晋中市交通建设质量安全监督局,山西 晋中 030600)
近些年来,由于我国公路工程建设规模的不断扩大,公路的改扩建工作逐渐引起人们的关注。在改扩建公路工程当中,通过对路基进行合理的加宽与拼接处理,能够保证公路路基结构更加可靠,保证道路车辆能够更加安全的运行。对于改扩建公路工程中的施工人员来讲,要妥善解决新旧路基之间的差异沉降问题,在提升改扩建公路路基承载力的同时,有效延长公路的使用寿命。因此,本文主要分析改扩建公路路基沉降控制与地基处理的质量监督要点。
1 研究改扩建公路路基沉降控制与地基处理质量监督的重要性
在改扩建公路工程当中,通过妥善控制路基沉降量,并做好地基处理质量监督工作,能够有效减少地基的固结沉降,提升改扩建公路新旧路基结构的完整性,防止路基出现结构失稳现象。通过分析改扩建公路路基沉降控制与地基处理质量监督要点,能够帮助改扩建公路工程中的施工人员更好的了解新旧路基结构特点,保证车辆能够更加安全、可靠的运行[1]。
在对旧的公路路基进行加宽处理时,如果不采取合理的质量监督方案,在新路基的影响下,旧路基很容易产生较大的偏心荷载,新旧路基连接处出现裂缝,降低改扩建公路工程的整体施工质量。通过对旧路基进行双侧加宽或者单侧加宽处理,能够保证改扩建公路工程地基结构的稳固性,有效减少新旧路基不均匀沉降现象的发生。通过研究改扩建公路路基沉降控制与地基处理质量监督要点,能够保证改扩建公路工程的路基沉降量得到更好的提升,进一步提升公路地基处理质量。
2 工程概况
在某一级改扩建公路工程当中,由于公路原有路基结构比较复杂,属于软土路基结构,地表覆盖的土层属于第四系土系,部分基岩处于外露桩体。该公路路基宽度为28 m,通过在路基双侧进行加宽处理,使得旧路堤的高度提升5 m左右。根据JTG F80/1—2004公路工程质量检验评定标准中的相关规定能够得知,为了保证改扩建公路路基结构更加稳定,施工人员需要选择代表性较强的横断面进行弯沉检测,施工结束之后,在新旧路基连接处埋设一定量的沉降板,观察沉降板的沉降情况,准确计算新旧路基的沉降量,制定有效的控制方案。
3 改扩建公路路基沉降控制与地基处理质量监督要点
3.1 合理确定路基沉降控制标准
根据JTG D30—2004公路路基设计规范中的相关规定能够得知,在对公路路基进行改扩建时,旧路基与新路基的路拱横坡施工完毕后的增加值不宜超过0.5%,因为各个地区的地形地貌、水文地质条件不同,在公路路基试验段,施工人员需要结合新旧路基沉降规律,对改扩建公路试验路段进行跟踪检测,并结合新旧路基横坡的增大值比率,合理确定路基沉降控制标准,从根本上降低改扩建公路工程的施工成本[2]。
在该改扩建公路工程当中,K155+130~K268+240段的路基横断面加宽宽度为5.5 m,路堤高度为4 m,总宽度为30 m。当公路的路堤加宽之后,新旧路基的沉降量会发生明显变化,通过对新旧路基进行加宽处理,地基两侧的土体会受到严重的挤压,使得路基两侧出现隆起现象。由于路基的扩宽宽度为8.0 m,路基沉降最大值在道路中心线之间的距离约20 m处。当外界荷载较大时,新旧路堤中心很容易出现较大沉降,路堤断面处的地表沉降量最大。
由于公路路基的宽度不断增加,路基沉降的最大值逐渐移动到道路中心处,使得公路中心出现较大的沉降,当外界降雨量较大时,公路中心路段会出现严重的积水现象,影响车辆的正常通行。为了有效减小外界降雨对公路的影响,提升车辆的运行效率,公路路基的加宽宽度不能够超过10 m。通过合理确定公路路基沉降控制标准,能够帮助改扩建公路工程中的施工人员更好的了解公路路基结构特点,进一步提升公路路基沉降控制效果。
3.2 选择先进的改扩建公路路基沉降变形计算方法
为了保证改扩建公路路基沉降控制水平得到更好的提升,改扩建公路工程中的施工人员要选择先进的路基沉降变形计算方法,并结合新、旧路基的水文地质条件,包括地基各个岩层的土力学性质,对不良地质进行合理的改进,保证新旧路基处理方案得到有效实施。由于该改扩建公路老路基结构比较复杂,当外界荷载超过相关规定时,老路基会出现较大沉降,严重影响车辆的正常运行。
根据大量的研究数据表明,通过运用三维岩土工程计算模型,能够准确预测出新老路基的沉降变形量,并结合新老路基的沉降变形情况,采取科学的处理方案,进一步提升新老路基连接处结构的稳定性。在该公路K78+140~K80+170段,边坡的坡率为1∶2.0,老路路基的顶面宽度为22 m,通过在路基两侧加宽5 m,能够保证新老路基连接处更加可靠。公路地基的计算深度为32 m,压缩模量4 MPa,选取的路基高度为2 m,4 m,6 m,8 m的横断面,并结合新旧路基边缘结构特点,合理确定路基的填土高度,保证新旧路基连接处的路基结构更加稳定[3]。
在该改扩建公路工程当中,由于新旧路基的沉降量不同,为了保证新旧路基得到更好的衔接,施工人员可以采取换填、强夯等施工方法进行路基施工,并结合新旧路基的结构特点,不断优化路基连接方法,在提升新旧路基结构可靠性的同时,防止新旧路基处出现较大沉降。通过选择先进的改扩建公路路基沉降变形计算方法,能够保证改扩建公路路基沉降量得到更好的控制,减少路基施工材料的浪费。
3.3 地基处理方案与质量监督要点
通过详细的新旧路基的沉降特点,并对原有的地基处理方案进行改进,能够有效提升改扩建公路路基结构的稳定性,防止新旧路基连接处出现较大沉降。结合《公路软土地基路堤设计与施工规范》中的相关条例能够得知,新旧路基连接处的沉降量不得超过规定数值,通常情况下,新旧路基衔接处的沉降量不得超过30 cm,箱涵通道处的沉降量不得超过20 cm,桥头过渡段的沉降量不宜超过10 cm。此外,旧路基的中心线与拓宽部分的中心线横坡坡度叠加值不宜小于0.5%。老路基中心的附加沉降量不宜小于4 cm。
在处理改扩建公路地基时,施工人员要认真按照地基处理方案进行施工,并注意以下问题:
1)当路基的软土深度小于8 m时,采用水泥搅拌桩处理方法进行施工,当路基软土深度大于8 m,小于25 m时,施工人员可以采用PTC型疏桩基础处理方法。
2)结合施工现场的实际情况,对公路地基处理方案进行优化,保证改扩建公路地基结构更加可靠。
4 结语
通过详细介绍改扩建公路路基沉降控制与地基处理质量监督要点,如合理确定路基沉降控制标准、选择先进的改扩建公路路基沉降变形计算方法、地基处理方案实施途径等等,能够帮助改扩建公路工程中的施工人员更好的了解路基结构特点,提升改扩建公路工程地基处理方案的实施效果。对于改扩建公路工程中的施工人员来讲,要不断学习先进的新旧路基拼接方法,提升自身的专业施工技能,从而推动我国公路工程的快速发展。