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浅谈公路路基沉陷的原因及其防治措施

2019-11-28冯爱花

商品与质量 2019年33期
关键词:填方水害土质

冯爱花

山西新世纪交通建设工程咨询有限公司 山西太原 030006

1 路基沉陷原因

1.1 水害

路基水害主要指的是公路地表水浸入基底,或者路基中渗透自然水,水的涨落会产生压力,带走细粒土的同时使得土质松动。同时,水害还会导致毛细管水发生迁移,使得路基结构周围受力被重新分配,降低了路基强度,当存在车辆载荷时,路基土结构则很容易出现变化,以致沉陷。当路基填土中存在水分较大的泥土时,局部也会出现翻浆沉陷问题,这主要因为填土中泥土含水量远大于最佳含水量,行车时的压力会导致路基出现反弹,在车辆的反复挤压过程中挤出软土,形成沉陷地带。一旦在下雨天气,沉陷坑中会集中雨水,且由小变大,加快了坑洼处路基的破坏速度,增大了行车的困难度。除此之外,路基填方坡被雨水浸泡后,不密实土也会吸收大量雨水,以致下沉[1]。

1.2 压实度

首先是施工期间,建筑人员没有严格遵循施工要求,包括压实次数、压实层厚、压实顺序以及压路机吨位不合理等,无法压实成型,以致沉陷。其次是路基土含水量不合理,路基压实度最为关键的影响因素便是含水量,但部分施工单位为了追赶工期,平整碾压含水量较大的土,在反复荷载的影响下,路基很容易出现压实度不合格问题,甚至还会翻浆,导致下沉。再次是石灰剂量不足,石灰含量直接影响路基压实效果,部分施工单位只看重眼前利益,在施工中并未使用足够的石灰,以致影响了路基强度,降低了路基填充料的粘结性,影响了最终的压实效果。最后是没有分层填筑不同土质的材料,填筑施工路基时,要求施工人员分层填筑不同类型的土质,但部分施工人员依然采用混合填筑方法,没有压实均匀,以致沉陷问题发生[2]。

1.3 高填方

根据《公路路基设计规范》,边坡高度大于20m的为高填方路基,其自身重量较大,以致边坡不稳。在荷载力的作用下,公路路基很容易出现沉陷问题。且当填方较高时,边坡坡度设计较为平缓,路基内部很容易渗入雨水,以致沉陷。在初始填筑路基时,原地基具备一定的承载力,可以承受填土压力,路基沉降会出现弹性变化趋势,随着填方高度的增加而增大。当填方增大至一定高度时,路基承载力处于极限状态,随着填筑高度的继续增大,地基土颗粒会在外力作用下重新排列为新的结构,增强了地基的承载力,导致结构发生改变,出现沉降。

1.4 其他原因

首先是土质的影响,填筑材料对路基沉陷的影响较大,当路基填充材料为湿陷性黄土砂性土、有机质含量较大的土质时,在荷载力的影响下,便很容易出现沉陷。其次是地质条件的影响,当施工人员没有严格调查地质情况,探测深度不合格时,会导致资料与地质实际情况不符,为此后的路基施工埋下了较大隐患。比如路基经过沼泽地、湖泊时,如果无法全面了解有机质土与地下淤泥的结构层情况,则会导致较为严重的沉陷问题。再次是路基下方存在软土地基,且施工期间并未进行有效处理,以致在路基自重影响下,两侧挤出软土地基,导致沉陷。最后是施工期间没有做好基底的处理工作,路基填筑前存在大量的树木、腐木以及杂草等,以致无法充分压实基底,导致沉降。

2 路基沉陷的防治措施

2.1 防治水害

为了避免水害导致路基沉陷问题,施工人员应做好地表水的排除工作。一方面,施工中应及时利用水泵排水,以防地下水、地表水渗入路基,保证水源的彻底阻断。另一方面,路基使用期间还应加强排水工作,适当设置涵洞、排水沟等排水设施,保持路基的干燥性。除此之外,还应适当提高路基的填筑高度,使得路基与地下水存在安全间距,充分降低毛细水向上迁移的数量,避免沉陷发生。

2.2 保证压实度

为了保证路基的压实度,施工人员在填土时不能使用远大于最佳含水量的土质,尽量选择与最佳含水量差距适宜的土料。一方面应做好工艺的控制工作,根据施工规范要求,在路基接近最佳含水量时进行碾压,且保证每层厚度在30cm以下,保证压实效果。同时,不同性质的土质应采用不同的施工方法,在遵循碾压顺序的基础上,适当增加黏性土的压实次数,且力度先轻后重,速度先快后慢。另一方面应采用合理的填筑方法,施工人员根据现场的实际情况采用挤密法、垫层法以及强夯法等填筑技术,当遇到池塘与沼泽地时,应尽量挖除原土[3]。

2.3 处理填方高问题

一方面应提前开工高填方路基工程,做好基地的处理工作,在符合要求后才可以进行填筑施工。另一方面应保持足够的碾压次数,消除路基固结与形变问题。施工单位在控制分层厚度时应严格遵照施工组织标准,确保各层路基均达到设计要求。除此之外,还应选择稳定性与强度较好的高填方路基材料,比如低液限黏土等路基填料等。

2.4 其他措施

一方面应做好道路的勘察设计工作,在结合测点要求的基础上采用规范的勘测仪器,合理测量路基重点量测参数,包括地下水位、地质勘察数据等。在填筑路基前,还应彻底清理基底,挖除基底表面的杂草根与树根,并压实处理耕地与土质松软的基底等,保证各等级道路要求的压实度。另一方面应选择级配较好的砂砾土、粗粒土等材料,且在选择细粒土时,当其含水量超过最佳含水量两个百分点时,应及时进行晾晒,或者通过掺入水泥与石灰等固化材料的方法进行处理,减少土质的含水量。

3 结语

路基是公路的重要组成部分,其质量问题对于整个公路质量和行车安全具有非常重要的影响。路基沉陷是公路病害的重要成因,它的发生具备多种影响因素,在公路建设过程中,各建设单位人员应做到因地制宜,结合当地的公路实际情况采用针对性的路基沉陷防治措施,及时解决已发生与未发生的技术问题,保证驾驶行车的安全性与可靠性。

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