劉征宇

(銅仁市公路處)

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公路填筑路基沉降監(jiān)測與控制技術(shù)研究

劉征宇

(銅仁市公路處)

摘要：路基作為公路的主要構(gòu)造物，能夠有效的承載向下傳遞的力，路基的施工質(zhì)量直接關(guān)系到了公路的總體壽命和服務(wù)水平。然而在實際施工過程中由于施工控制不嚴(yán)或地質(zhì)狀況不良，路基常發(fā)生沉降現(xiàn)象，正是基于此展開對檢測檢測及控制技術(shù)的研究。

關(guān)鍵詞：填筑路基；沉降檢測；沉降控制

1公路填筑路基沉降監(jiān)測方法

(1)沉降板

沉降板監(jiān)測主要有底板、金屬測桿和保護(hù)套組成。沉降板需要埋設(shè)在進(jìn)行沉降觀測的路基之中。在路基完成一層施工之后進(jìn)行二次開挖至原層表面，開孔尺寸一般為1 m×1 m，埋設(shè)第一塊沉降板，通過水準(zhǔn)儀控制沉降管的垂直度變化，埋設(shè)完成之后利用碎石填料將挖孔回填至原高程，一般沉降管的頂端需要高出填筑路面一定高度，為了防止在下一層路基施工過程中施工機(jī)械對沉降管造成損壞，對沉降管的頂端采用鋼蓋進(jìn)行保護(hù)，之后隨著每一層路基的填筑來進(jìn)行沉降管的套接。

(2)測斜管

測斜管能夠準(zhǔn)確反映出土體結(jié)構(gòu)在該位置處發(fā)生傾斜的程度，在路基沉降過程中測斜管會隨著路基的變形而變形，這時變形后的管道會產(chǎn)生一定的傾斜角度，通過變化前后測斜管兩端產(chǎn)生的水平位移差來表征路基沉降變化狀況。

(3)全斷面沉降管

全斷面沉降管通過在路基中埋設(shè)柔性導(dǎo)管來觀測地面的不均勻沉降變化狀況，采用拉弦控制探頭在導(dǎo)管內(nèi)的水平運(yùn)動，通過各個測點(diǎn)和所設(shè)置的基準(zhǔn)點(diǎn)之間的位移變化來對沉降變化進(jìn)行判斷。在埋設(shè)測線過程中要保證測線位置的精確，開溝寬度在50 cm左右，開溝深度在60 cm左右，沉降管放好后采用沙土進(jìn)行回填壓實，觀測過程中在距沉降管近距離處選擇一處不受路基沉降影響的位置最為路基沉降觀測的基準(zhǔn)點(diǎn)，為了避免在沉降測量過程中沉降管產(chǎn)生變形，沉降管要選擇直徑較大的高壓水管。

(4)邊樁

從填筑路基的坡腳位置處起，在垂直于路中線方向左右兩側(cè)按照一定間距布設(shè)邊樁，通常 為2 m一個，通過經(jīng)緯儀等測量設(shè)備保證變樁處在一條直線上，邊樁采用混凝土預(yù)制，在樁頂位置預(yù)先埋設(shè)側(cè)頭，邊樁的埋設(shè)深度要控制在地表以下1.2 m左右，樁頂漏出地面的高度要控制在10 cm以下，通過測量設(shè)備關(guān)系相鄰邊樁之間的高差變化來對路基的整體沉降狀況進(jìn)行評價。

2公路填筑路基沉降控制措施

2.1　強(qiáng)夯法處理路基沉降

強(qiáng)夯法能夠在短的時間內(nèi)對路基土體施加一個巨大的沖擊能量,強(qiáng)夯法對路基的加荷作用能夠在短時間內(nèi)完成，所產(chǎn)生的沖擊通過夠轉(zhuǎn)化為各種不同的波型的能量波傳遞到路基土體內(nèi)。按照強(qiáng)夯產(chǎn)生的沖擊波在路基土體中的傳播特性和對路基土的作用特性，可將將夯擊產(chǎn)生的波分為體波和面波兩種類型。強(qiáng)夯法加固路基，避免產(chǎn)生沉降 的主要原因是通過夯擊對路基施加的沖擊荷載，使得一定深度范圍內(nèi)的路基土產(chǎn)生動力響應(yīng)，在一定深度范圍內(nèi)的就會發(fā)生工程特性的改變，起到加固路基的目的。

在采用強(qiáng)夯法控制路基沉降的過程中重點(diǎn)是要確定夯擊設(shè)備的類型以及所需要的夯擊能的大小，這對保證施工質(zhì)量和提高施工效率有著重要的意義。結(jié)合工程實際狀況，對單點(diǎn)的夯擊次數(shù)一般要達(dá)到6~7次左右，能夠使得夯沉量處于一個較為穩(wěn)定的狀態(tài)，當(dāng)實際施工時以連續(xù)兩次夯擊產(chǎn)生的沉降量在5 cm以內(nèi)作為夯擊的控制指標(biāo)。夯擊的遍數(shù)也要根據(jù)路基填料性質(zhì)的不同來綜合確定，當(dāng)路基土的滲透性較強(qiáng)時可以適當(dāng)減小夯擊的遍數(shù)。

2.2 　土工格柵處理路基沉降

在路基施工過程中為了減小路基的不均勻沉降可以在路基不高深度范圍內(nèi)設(shè)置土工格柵來提高路基的整體強(qiáng)度，土工格柵能夠起到加筋的作用，也能夠起到減小路基變心的能力，特別適用于填挖結(jié)合部位路基的處理和舊路加寬中的新老路基搭接，土工材料具有較好的抗拉伸能力，在土基結(jié)構(gòu)中的加筋作用減小了路基的變形能力，能夠防止土體發(fā)生側(cè)向變形，同時土工格柵的內(nèi)部格子空隙可以起到固定路基中較大粒徑碎石的作用，能夠防止不同施工層位在施工過程中發(fā)生的剪切變形。

2.3　水泥攪拌樁法

水泥攪拌樁在加固軟土地基中有著廣泛的應(yīng)用，能夠有效的減小路基的不均勻沉降，水泥攪拌樁的主要機(jī)理是通過水泥的水化熱作用和水泥水花熱作用產(chǎn)生的水化物同路基土發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而形成具有一定強(qiáng)度的復(fù)合地基，達(dá)到加固樁體和提高樁周圍土體強(qiáng)度的作用，在很大程度上提高了路基的承載力，對保證路基的穩(wěn)定性和減少路基的沉降發(fā)揮著積極的作用。目前在施工中常用的水泥攪拌樁主要有噴漿法和噴粉法兩種不同的類型, 兩種不同的施工方法都是通過向路基土中進(jìn)行打樁，在一定的深度范圍內(nèi)將軟土和固化劑進(jìn)行強(qiáng)制性的攪拌。水泥攪拌樁濕法和干法的主要區(qū)別是所采用的固化劑為水泥漿或是水泥粉，結(jié)合工程情況當(dāng)采用濕法施工時更高更好的控制好水泥攪拌樁中添加水泥的劑量。最后成樁的的攪拌均勻性程度更高,成樁質(zhì)量也相對可靠, 而干法施工水泥的用來相對較難控制，這也使得攪拌質(zhì)量不容易控制,最后成樁質(zhì)量相對較差?？傮w來說濕法施工質(zhì)量有保證，成樁長度也比干法成樁長度大, 但干法采用粉體作固化劑,不再向地基中附加水分,反而能充分吸收軟土的自由水,因此,加固后地基的初期強(qiáng)度較高,特別是對高含水量的軟土加固效果顯著,在國外得到廣泛應(yīng)用。

3結(jié)語

公路路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性直接關(guān)系到道路的使用壽命，在路基施工中如果控制不好施工質(zhì)量就容易導(dǎo)致的不均勻沉降，本文結(jié)合當(dāng)前公路路基沉降觀測中的現(xiàn)狀分析了常見的路基沉降觀測方法，并有針對性的提出了相關(guān)的路基沉降控制措施，以期望為控制或減緩路基不均勻沉降的發(fā)生，促進(jìn)公路路基施工技術(shù)的發(fā)展提供積極的參考。

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收稿日期：2014-12-24

中圖分類號：U416.1

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：C

文章編號：1008-3383(2015)08-0076-01