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        山區(qū)公路高填路基差異沉降標(biāo)準(zhǔn)和控制技術(shù)探討

        2016-11-30 22:17:06凌振聲
        中國科技縱橫 2016年17期
        關(guān)鍵詞:控制技術(shù)山區(qū)

        凌振聲

        【摘 要】山區(qū)地形復(fù)雜、地勢險(xiǎn)峻,公路運(yùn)輸作為山區(qū)人民連接外界的主要途徑之一,公路成為山區(qū)人民的生命線。然而由于長年累月的重載運(yùn)輸、重力擠壓和山區(qū)高填路堤本身建設(shè)時(shí)的遺留缺陷,導(dǎo)致很多山區(qū)公路出現(xiàn)高填路基沉降現(xiàn)象,嚴(yán)重影響了高填路基的質(zhì)量和來往車輛的行車安全,并且增加了公路養(yǎng)護(hù)成本。為了改變這一情況,需要盡快制定出山區(qū)公路高填路基差異沉降標(biāo)準(zhǔn)并且努力提高相應(yīng)的控制技術(shù),切實(shí)保障山區(qū)公路高填路堤的質(zhì)量和安全性。

        【關(guān)鍵詞】山區(qū) 高填公路 路基差異沉降標(biāo)準(zhǔn) 控制技術(shù)

        我國修建山區(qū)公路高填路堤工程技術(shù)已經(jīng)歷了幾十年的變革,然而在漫長的建設(shè)過程當(dāng)中仍然不可避免的出現(xiàn)了山區(qū)高填路基存在差異、不穩(wěn)定甚至是沉降現(xiàn)象,使得來往的人群和車輛的行駛舒適感大大降低,而且增加了發(fā)生交通事故的概率。因此本文將結(jié)合造成山區(qū)高填路基出現(xiàn)問題的原因,簡要談?wù)勆絽^(qū)高填路基差異沉降標(biāo)準(zhǔn)和控制技術(shù)。

        1 影響因素

        1.1 山區(qū)地質(zhì)條件不利

        山區(qū)地形較復(fù)雜,尤其是大部分山區(qū)都緊靠著江河湖海等發(fā)達(dá)天然水系,蘊(yùn)藏著豐富的地下水資源,空氣濕度也較高,導(dǎo)致山區(qū)地質(zhì)條件比普通地質(zhì)要更加松軟,而松軟土質(zhì)含水量大,降低了土質(zhì)的有效應(yīng)力,在此地基上進(jìn)行高填路基施工必然會(huì)影響壓實(shí)效果,無疑會(huì)加劇山區(qū)高填路基出現(xiàn)不穩(wěn)定和沉降現(xiàn)象,這也是導(dǎo)致山區(qū)高填路基出現(xiàn)問題的因素之一[1]。

        1.2 界面剛度改變

        現(xiàn)階段山區(qū)高填路基很多地段采用半填半挖施工工藝,該工藝使得山區(qū)高填路基填挖交界處易出現(xiàn)裂縫,而且半挖半填的填筑技術(shù)會(huì)導(dǎo)致建造山區(qū)高填路基時(shí),出現(xiàn)應(yīng)以中間的交界線為基準(zhǔn),兩側(cè)路基的坡度各不相同、形狀也并不完全一致的應(yīng)力不均衡情況,故而剛度也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變,這直接導(dǎo)致山區(qū)高填路基出現(xiàn)變形、沉降。

        1.3 設(shè)計(jì)工作存在失誤

        建造山區(qū)高填路基需要經(jīng)過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)與規(guī)劃,要求設(shè)計(jì)、勘測人員深入山區(qū)實(shí)地進(jìn)行地質(zhì)勘測和考察、調(diào)研,以真實(shí)的數(shù)據(jù)資料作為最主要的設(shè)計(jì)參考標(biāo)準(zhǔn)。然而為了盡可能的壓縮成本、加快進(jìn)度,很多設(shè)計(jì)師并沒有真正勘探并了解實(shí)際地質(zhì)狀況,僅靠一些參考資料予以設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)過程中也未進(jìn)行應(yīng)力驗(yàn)算,導(dǎo)致設(shè)計(jì)與現(xiàn)實(shí)情況產(chǎn)生較大出入,為日后高填路基出現(xiàn)問題埋下了非常危險(xiǎn)的安全隱患[2]。

        1.4 建設(shè)質(zhì)量控制不嚴(yán)

        在建造山區(qū)高填路基時(shí)必然會(huì)采用一些大型的、重量級(jí)的施工機(jī)械,這些機(jī)器在反復(fù)的施工和使用過程當(dāng)中無疑會(huì)增加重力,改變了地基應(yīng)力分布。尤其是有部分施工隊(duì)伍為了盲目趕工,存在施工過程不認(rèn)真、不規(guī)范等情況,加之部分施工的地基地質(zhì)較軟,在建造路基前并沒有對其進(jìn)行加固處理,因此也對日后山區(qū)高填路基出現(xiàn)變形、沉降等問題造成了一定的影響。

        2 差異沉降標(biāo)準(zhǔn)

        2.1 路基橫向斷面差異沉降

        山區(qū)高填路基出現(xiàn)差異沉降的情況有很多種,比較常見的有橫向、縱向和路基平整度等問題。所謂橫向的山區(qū)高填路基差異沉降,從外觀上來看就是呈現(xiàn)一個(gè)“聚寶盆”的樣子,即將路基從橫向切開來看,路兩側(cè)下沉情況比較輕,中心的差異沉降情況最為嚴(yán)重,從橫斷面上來看呈現(xiàn)出一個(gè)類似微笑的曲線。但是這種沉降現(xiàn)象并不會(huì)一直持續(xù)下去,在發(fā)展到某一程度之后便趨于穩(wěn)定。因此在這樣的情況下,判斷山區(qū)高填路基沉降差異的標(biāo)準(zhǔn)就是路基材料的極限抗拉強(qiáng)度,其最大值為0.22Mpa。高填路基允許出現(xiàn)一定程度的差異沉降變化,但沉降差異值不宜超過4.2厘米,否則將影響到路基的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

        2.2 路基縱向斷面差異沉降

        我國針對公路縱向坡度的差異沉降出臺(tái)了相關(guān)技術(shù)規(guī)范,即《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中明確規(guī)定了我國山區(qū)高填路基車輛行車速度在保持120m/h的時(shí)候,縱坡度極值為3%,否則將會(huì)不同程度的出現(xiàn)高填路基的差異或沉降現(xiàn)象。同時(shí)為了保證高填路基不會(huì)出現(xiàn)積水和滲水現(xiàn)象,還要求在路基表面設(shè)計(jì)出一定量的排水設(shè)施,否則雨水的過度浸泡也會(huì)導(dǎo)致高填路基出現(xiàn)變形或沉降[3]。

        3 差異沉降控制技術(shù)

        3.1 基底的選擇與控制

        在選擇山區(qū)高填路基設(shè)計(jì)路線時(shí)需要設(shè)計(jì)師深入實(shí)地進(jìn)行嚴(yán)密的勘測與考察,以擬設(shè)計(jì)路基位置為圓心向外做擴(kuò)散,使得高填路基合理避開比較發(fā)達(dá)的天然水系和軟土地基。如果路基土質(zhì)比較松軟,那么必須對其進(jìn)行加固和維護(hù)處理,確保地基強(qiáng)度滿足規(guī)范要求之后再進(jìn)行高填路基施工工作。如果高填路基地段有較為豐富的地下水系,應(yīng)設(shè)計(jì)或利用排水、引水等方式疏干地下水,保持土質(zhì)的干燥度和堅(jiān)固程度。另外建造高填路基最好選用類似EPS材料為主的原料,這類材料質(zhì)地輕、硬度高,承載力也相對較高,對路基造成的壓力和重力也相對較小,能夠有效緩解山區(qū)高填路基出現(xiàn)變形或沉降。

        3.2 交界處路基處理

        大部分山區(qū)地形、地勢比較險(xiǎn)峻,因此在建造高填路基時(shí)難免會(huì)有些斜坡,由于在斜坡上填筑、碾壓施工難度比較大,因此山區(qū)高填路基的壓實(shí)效果也不盡如人意,最后出現(xiàn)路基變形或是沉降。為了解決這一難題,有效控制山區(qū)高填路基差異沉降,施工時(shí)可以在斜坡設(shè)置防治網(wǎng)格狀的土柵,或者在斜坡下面挖設(shè)基層臺(tái)階作為加固,或者在兩旁的斜坡處設(shè)置圍擋防護(hù),切實(shí)保障路基的穩(wěn)定性[4]。

        3.3 高填路基的壓實(shí)工藝

        規(guī)范施工是降低山區(qū)高填路基的差異和沉降的關(guān)鍵,尤其是加強(qiáng)路基碾壓。首先要選擇質(zhì)地好的填筑材料,并且嚴(yán)格分層壓實(shí);其次要增加壓路機(jī)的壓實(shí)遍數(shù),提高壓實(shí)功效,嚴(yán)格初壓、復(fù)壓、終壓壓實(shí)程序,并且采用先慢后快的壓實(shí)速度,使得最終達(dá)到規(guī)范要求的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)且表面無明顯壓痕的壓實(shí)外觀。規(guī)范程度高的施工工藝將有效控制高填路基的變形或沉降。

        4 結(jié)語

        總之,為了有效避免因?yàn)楦咛盥坊町惗斐陕访娉两?,盡可能的減少山區(qū)的損失,需要根據(jù)人體的敏感性、車輛性能和國際平整度指數(shù)等諸多原因作為考量基礎(chǔ),盡快制定出完善科學(xué)的山區(qū)高填路基差異沉降標(biāo)準(zhǔn),并且根據(jù)沉降標(biāo)準(zhǔn)和山區(qū)高填路基的實(shí)際情況提出相應(yīng)的控制方土木工程施工中的質(zhì)量控制分析

        參考文獻(xiàn):

        [1]王順興.山區(qū)高填路基差異沉降標(biāo)準(zhǔn)和控制技術(shù)研究[D].長安大學(xué),2008.

        [2]張永清.山區(qū)高速公路路基差異沉降特性與控制措施研究[D].長安大學(xué),2009.

        [3]王玉清.山區(qū)高速公路沉降分級(jí)處治措施與質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)研究[D].長安大學(xué),2010.

        [4]王俊輝.山區(qū)高填路基沉降監(jiān)測與穩(wěn)定性數(shù)值仿真分析研究[D].中南大學(xué),2007.

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