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高填方路基沉降病害的应对策略探讨

2021-09-10袁明健

交通科技与管理 2021年21期
关键词:成因分析应对策略

袁明健

摘 要:较普通路基而言,高填方路基的填筑量更大、填筑高度更高、累计沉降量更多、质量控制更具难度,因此,更须严格把控、规范施工,以有效避免出现不均沉降等病害问题,影响到通行安全与道路寿命。本文结合笔者多方调研与项目实践所得,就高填方路基出现沉降病害的诸多成因与相应对策展开全面探讨,以飨众同仁。

关键词:高填方路基;沉降病害;成因分析;应对策略

1 沉降病害成因分析

于高填方路基施工中,路基沉降作为常见病害问题,一旦发生则极易导致路面出现凹凸不平、开裂、桥头跳车等质量问题,久而久之还会损坏路基整体结构,对交通行车安全性产生影响。根据相应研究成果并结合笔者多年的施工实践分析可知,高填方路基沉降病害主要受以下多方面影响所致:

(1)设计不合理。若高填方路基位于地质条件较差或河床地质软弱的地质段时,其材料弹性模量等性能参数也会存在很大的不同,如若在路基的前期勘察设计阶段,没有结合实际盲目设计或者设计考虑不充分,则极易导致填料选择不合理、填筑压实不充分,进而造成路基的不均匀沉降。

(2)填料不达标。高填方路基填筑对填料要求非常严格,如果填料中劣质土较多,如有机物含量大、抗水性弱、强度较差的种植土、腐殖土、泥沼土等,就会造成路基的强度变差,从而极易出现塑性变形或不均匀沉陷。

(3)填筑不规范。高填方路基多为低洼路段、沼泽、河床区域,地质条件复杂、环境较差,水量较多、水位较高,土体中受荷载变化影响,孔隙水压力超过静水压力,且排水消散速度慢,如果没有按照规范填筑加固处理,则会引起路基压缩沉降或者挤压变形等不均匀沉降,以致路面会出现较大裂缝,甚至引起部分路段塌陷。另外,在进行高填方路基填筑时,对填筑质量把控不严,随意增加填筑厚度,或是分层压实不充分、不均匀,路基压实度不满足规范要求,以致在填筑到一定程度后,因填料自重及外界荷载的作用,就会导致路基出现累积沉降变形。

(4)管理不到位。现场组织管理不到位,施组方案不合理,专项施工方案不健全,没有针对高填方路段实际状况、地质特征进行作业;其次,现场施工技术粗糙,部分项目不重视监测,一味追求进度,忽视了路基沉降固结的时间,在还没沉降稳定时就进行下一步施工,也会导致路基不均匀沉降。

2 沉降病害应对策略

2.1 做好前期准备

在高填方路基的填筑施工前,须按要求做好前期准备工作。首先,项目管理人员、技术人员须和设计单位进行沟通交底,做好图纸会审、技术交底,勘察施工现场,熟悉沿线的路基地质状况、水文条件、地形地貌等,掌握路基填料以及特殊地段的位置分布。其次,结合实际编制高填方路基施工组织专项方案,配置好技术人员、机械设备、施工人员,制定科学合理的施工计划,并严格予以贯彻落实,做好项目调度管控。另外,加强基底处理,完成清表、三通一平,对地面松软土、膨胀土、盐渍土、冷冻土、种植土等劣质土全部清理干净,以免影响填筑质量,对基底承载力不够的进行强夯,对富水、积水路段,要做好排水工作,疏通排净积水,使用砂石回填,反复碾压压实,防止路基被积水浸泡降低承载性能。

2.2 严控填料质量

填筑材料直接关系路基的稳定性、耐久性,也是降低沉降病害的关键。在填筑材料的选择时,须做好严格把关,优先选择强度高、水稳性好的填筑材料,如果有低洼、沼泽或河床地段,高填方路基易受水浸淹部分,要选择水稳性高和透水性好的填筑材料。此外,对于土质过渡段可选择砾类土、砂类土、碎石等级配较好的填筑材料,岩石过渡段可选择填石材料。

2.3 规范填筑施工

填筑施工控制是减少沉降的关键,在现场施工中须严格依循设计规范要求,对路基的分层填筑与碾压等相应环节予以严加把控,做好工序衔接、工艺优化,落实规范施工,进而不断提升施工质量,減少沉降。

(1)试验段施工。按设计规范要求,对高填方路段的液限、塑限以及液性指数、塑性指数、击实试验等参数进行复核,确保试验数据的准确性、有效性。然后,根据施组方案,选取一段作为试验段进行填筑施工,在填筑过程中,适时记录各项参数,通过比对确定碾压设备的种类型号、最优参数,选择合理的压实工艺,确定松铺厚度、系数,以及压实厚度等施工主要参数,为后期正式填筑施工提供依据。

(2)分层填筑。根据现场实际,结合试验段确定的填筑厚度、碾压速率等施工参数,自下而上分层进行填筑,在下层填料的压实度达标后,再往上逐层填筑压实。其次,路基填筑时,同一水平分层应保持宽度一致,严禁不同填料混合填筑。若填筑材料为不同土质时,应将同种材料分别填筑,且每层填料的连续填筑厚度应>50 cm。此外,填筑材料中粒径较大的土块,须按要予以破碎处理后再填筑,防止大块填料难以压实而造成路基沉降变形。

(3)碾压施工。首先,碾压前,要检测填筑材料的含水量,控制填料最佳含水量不超过±2%,超出时要进行翻晒,过低时要适当洒水湿润。其次,根据工程实际合理选择碾压设备型号,并结合试验段确定的碾压参数、遍数进行碾压,并按照初压→复压→终压的顺序依次碾压平整。另外,碾压时应沿路基纵向实施碾压,先往返静压2遍以提升路基结构的稳定性。初压时采用轻型压路机,速度应小于1.5 km/h~

1.7 km/h;复压及终压采用大吨位振动压路机,速度应小于2.0 km/h~2.5 km/h,碾压时前后轮迹重叠度≥1/3轮胎宽度。此外,碾压时压路机不能急刹或者掉头,以免降低压实质量,压实过程中应做好质量检测,确保两次压实的沉降差≤2 mm时即为满足压实标准。

(4)压实度检测。对于高填方路基,每完成一层填筑和碾压,都要安排质量人员及时检测压实度。压实度不满足设计规范要求时,要及时查找分析原因,并重新按照之前的程序进行填筑碾压,直至压实度满足要求,再进行下一环节的压实作业,如此能够有效减少因压实不到位而导致的路基不均匀沉降。在进行压实度检测时,可采用环刀法、灌砂法、核子密度仪等方法,并根据试验段获取的施工参数,如干密度、含水量、松铺厚度、碾压遍数等进行路基压实作业。

(5)沉降观测。在高填方路基施工中,须高度重视沉降观测对路基沉降的控制作用。通过对路基沉降情况进行实时观测,做好测量数据记录与对比,能够直观体现路基的沉降情况,进而作为施工质量的主要参考。其中,高填方路基沉降观测主要包括三个方面:①路基的自身沉降;②在路基填方自重和外界荷载作用下的路基基底沉降;③高填方路基的侧向位移。高填方路基施工中,随着填筑高度的增加,荷载会逐步增强,沉降速度逐步加快,因此,路基每填筑1.0 m或每间隔7d应观测一次。沉降观测点应结合总体平面图、典型断面图等进行合理设置,安排专人观测,并详细详实记录沉降数据,分析掌握高填方路基沉降基本情况和规律,并结合沉降数据分析,判断高填方路基的整体稳定性和耐久性。

3 结语

高填方路基的填筑施工作为整个路基工程的重点与关键,万不可小觑,一旦某一重点环节的施工管控未切实做到位,则极易导致不均沉降等病害问题的产生,影响颇多,危害极大。对此,于实际项目的施工进行之中,应严加把控填筑施工各环节的作业质量,真正落实规范施工,做好相应压实度检测、质量检验与沉降观测,多措共举,有效减少乃至消除高填方路基沉降病害的发生几率,保障建设质量。

参考文献:

[1]温皇立,李晨鹏,吴吉朋.高填方路基施工技术与质量控制[J].交通世界,2020(36):139-140.

[2]田辉,文祥云,郑益攀,等.浅谈高填方路基施工技术及质量控制[J].公路,2018,63(10):85-88.

[3]莫灿峰.高填方路基沉降预测与控制沉降施工技术探讨[J].工程技术研究,2021,6(5):58-59.

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