劉洋++楊磊
摘 要:道路路基路面沉陷的原因主要有路基填筑工藝不規(guī)范、路基的填料選擇不當(dāng)、路基排水不順暢。為了保障道路的安全運(yùn)行,需要對其進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)?;诖?,本文簡述了加強(qiáng)道路路基路面沉陷養(yǎng)護(hù)的必要性,對道路路基路面沉陷形成的原因及其養(yǎng)護(hù)措施進(jìn)行了探討分析。
關(guān)鍵詞:市政道路 路基路面 沉陷 養(yǎng)護(hù)
引言
由于我國對于市政道路建設(shè)技術(shù)要求會(huì)越來越高,所以要有著比較好的道路路基沉陷的預(yù)防和處理方式,能夠更好的保證道路和路面的完整,同時(shí)也能夠保證運(yùn)輸?shù)陌踩约皶惩?。并且,防止路基沉陷也能夠保證道路長期使用的質(zhì)量,使投資的效益得到更好的提高,同時(shí)也對我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)有著重要的意義。
一、加強(qiáng)道路路基路面沉陷養(yǎng)護(hù)的必要性
道路路基路面沉陷會(huì)導(dǎo)致行車過程中的顛簸、振動(dòng)現(xiàn)象發(fā)生,并影響了車輛在道路上的行駛速度,嚴(yán)重的會(huì)影響到交通運(yùn)輸安全,因此,必須加強(qiáng)道路路基路面沉陷養(yǎng)護(hù),在控制道路路基路面沉陷時(shí),要做好全面的地質(zhì)勘查,保證路基填筑材料質(zhì)量,同時(shí)加大道路路基壓實(shí)度,設(shè)置完善的排水系統(tǒng),從自然因素和人為因素兩方面入手,加強(qiáng)監(jiān)控力度,減少和避免路基路面沉陷現(xiàn)象的發(fā)生。
二、市政道路工程路基路面沉陷原因的分析
1、路基填料的原因分析
路基路面施工過程中,由于地方材料限制,經(jīng)常應(yīng)用土石混合料或高液限黏土作為路基填料。(1)土石混合料作為路基填料,其顆粒組成差異較大。以不均勻系數(shù)為例,有的較小,有的較大,所以壓實(shí)模量、空隙比、壓縮系數(shù)都隨顆粒含量的變化而變化。土石混合料的石料如果是膨脹巖石、易溶性巖石、崩解性巖石等就會(huì)直接影響路基的填筑質(zhì)量,導(dǎo)致路基路面沉陷的出現(xiàn)。(2)高液限黏土作為路基填料,其土體受力后可引起相應(yīng)變形。變形大體可分為體積變形和形狀變形,其中的形狀變形主要由剪應(yīng)力引起,當(dāng)剪應(yīng)力超過一定限度時(shí),就會(huì)發(fā)生路基滑動(dòng)。由于高液限黏土具有膨脹性,塑性變形大,承載力低抗剪強(qiáng)度小,如果作為路基下臥軟弱層,會(huì)導(dǎo)致路基路面沉陷。
2、路基填筑工藝不規(guī)范的原因分析
(1)土方路堤的不規(guī)范施工。市政道路工程中影響土方路堤的路基填筑質(zhì)量因素有土質(zhì)的含水量、壓實(shí)厚度和壓實(shí)度等。而要想保證上述指標(biāo)的合格,必須按規(guī)范要求及試驗(yàn)路段總結(jié)的參數(shù)確定虛鋪厚度、壓實(shí)機(jī)具組合及碾壓遍數(shù)。由于現(xiàn)場施工人員的技術(shù)水平高低不同,很難準(zhǔn)確地隨著機(jī)具組合的不同,相應(yīng)調(diào)整虛鋪厚度及壓實(shí)系數(shù),特別是對填挖結(jié)合部不能準(zhǔn)確調(diào)整的參數(shù)影響會(huì)更大。故會(huì)產(chǎn)生壓實(shí)度不能達(dá)到要求而使路基產(chǎn)生不均勻沉陷。(2)石方路堤的不規(guī)范施工。市政道路工程中石方路堤規(guī)范要求:填石路基的石料強(qiáng)度不得小于15MPa,填石料的最大粒徑不得超過壓實(shí)層厚的2/3,要求人工將石塊擺平,大面朝下,并用石屑、中粗砂填縫,再以壓力水將砂沖入下部,但在實(shí)際施工中很難達(dá)到規(guī)范要求的工藝,填料的選擇也是就地取材,所以會(huì)出現(xiàn)路基松散、不密實(shí)的現(xiàn)象,導(dǎo)致路基沉陷。(3)土石混填路堤的不規(guī)范施工。由于土石混填路基是由土石混合料填筑而成,每層填筑材料的石料巖性及土石比例相差較大,所以,一般選用石料巖性和土石比例相差不大的混合料分層分段填筑,在施工過程中,應(yīng)該將石塊分散填筑到壓實(shí)層的下部,不能使石塊過分集中或重疊,而在實(shí)際施工過程中,一般很難做到上述要求,因壓實(shí)層的壓實(shí)度不均勻,故而路基會(huì)出現(xiàn)不均勻沉降。
3、路基排水不暢的原因
道路無論是在路基路面的施工過程中還是在交(竣)工驗(yàn)收后的通車運(yùn)營中,確保路基排水順暢一直都十分重要。路基排水順暢是保證道路順利施工和正常運(yùn)營的重要前提,但在工程實(shí)際施工中,路基排水不暢時(shí)有發(fā)生,由此產(chǎn)生的路基病害屢見不鮮。在路基填筑時(shí),要求完善排水設(shè)施,特別是每一層路基的表面要設(shè)置橫、縱坡,確保路基排水順暢,但在實(shí)際施工過程中,往往不注意橫、縱坡的設(shè)置,造成排水不暢,這樣就使路基整體含水量增加,到冬、春季節(jié)交替時(shí)出現(xiàn)凍融,膨脹、收縮變形較大,導(dǎo)致路基沉陷。
三、加強(qiáng)市政道路工程路基路面沉陷養(yǎng)護(hù)的措施
1、應(yīng)用換填材料進(jìn)行養(yǎng)護(hù)
路基路面發(fā)生沉降如果是由于填筑土質(zhì)所導(dǎo)致,可通過更換填土材料,重復(fù)填筑處理路面沉陷。該處理方法較簡便,只需挖去下降部位,采用質(zhì)量較好的新材料進(jìn)行填筑即可。通常采用砂礫土進(jìn)行復(fù)填,應(yīng)選擇配級良好、塑性指數(shù)較高的砂礫土質(zhì),最好是亞粘土,在進(jìn)行復(fù)填時(shí),挖補(bǔ)的范圍應(yīng)比沉陷范圍要大,分層進(jìn)行挖掘,并挖成階梯狀,從下到上,一層層進(jìn)行填筑,并對填筑完畢的層面進(jìn)行碾壓密實(shí),且要求壓實(shí)度必須高于原路路基的壓實(shí)度,高出范圍為1%~2%。換土復(fù)填法是一種較便捷的修補(bǔ)方法,只需按照路基填筑施工方法進(jìn)行復(fù)填即可,技術(shù)操作較簡單,成本較小。
2、添加固化劑的進(jìn)行養(yǎng)護(hù)
市政道路工程中路基路面施工對于填筑數(shù)量較小的路基,可采用固化劑進(jìn)行填筑。操作方法為在填筑材料中添加一定比例的固化劑,增加路基穩(wěn)定性,改善路基路面沉陷情況。固化劑填筑沉陷路基的方法已被廣泛應(yīng)用于市政道路工程中的路基路面沉陷處理中,效果明顯,可有效增加路基的穩(wěn)定性和固定性。固化劑屬于建筑材料,但由于其的化學(xué)組成物質(zhì)及物理性質(zhì)各不相同,因此使用方法、特點(diǎn)以及類別也有所差異,比較特殊。市政道路所采用的固化劑如果從形態(tài)分類,可分為液態(tài)類及固態(tài)類,但從化學(xué)組成上分類,可以分為助固化劑及主固化劑兩種。固態(tài)類固化劑主要成分為水泥、石膏以及石灰等粉末狀為主,液態(tài)固化劑主要以水玻璃為主。助固化劑主要以碳酸鈣、碳酸鎂等無機(jī)鹽組成。主固化劑主要以有機(jī)化合物為主,如活性基因含量較高的聚丙烯酸、聚丙烯酰氨等,采用固化劑與土進(jìn)行混合使用,經(jīng)過加壓處理后,可使路面表面固定性增加。
3、應(yīng)用灌漿法修補(bǔ)沉陷路面的養(yǎng)護(hù)
灌漿法修補(bǔ)沉陷路面主要采用的是電化學(xué)、氣壓以及液壓等原理,通過在地層中注入注漿漿液,以此滲透、充填路面巖石及土粒間的裂縫,使路面更加密實(shí)。地面注入的灌漿通過人工養(yǎng)護(hù)一段時(shí)間后,可與裂隙膠及路面松散土粒結(jié)合成整體,從而形成具有良好穩(wěn)定性、防水性、高強(qiáng)度的新結(jié)構(gòu)路面,從而增加路面的穩(wěn)定性。灌漿時(shí)所采用的壓力決定了漿液的擴(kuò)散度,壓力越大,擴(kuò)散范圍越廣,因此,對于形態(tài)不一致、填筑材料不一樣的路基,應(yīng)采用不同的灌漿壓力,以確保灌漿擴(kuò)散范圍。灌漿壓力主要由灌樁次數(shù)、灌裝部位、鉆孔深度、初始應(yīng)力,以及路基的強(qiáng)度、密實(shí)度等因素決定,但這些決定性因素又存在較大的不確定性,因此,在采用灌漿法進(jìn)行路面沉陷修復(fù)時(shí),必須進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn),以此確定灌漿壓力。
結(jié)束語
伴隨著我國對整個(gè)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的技術(shù)等級的標(biāo)準(zhǔn)越來越高,城市道路路基沉陷的預(yù)防與治理,從而確保道路路基和路面的狀態(tài)良好,對保障城市道路的運(yùn)輸?shù)陌踩烷L途意義重大。再之對路基的沉陷治理能更好的確保道路長期使用的品質(zhì),從而實(shí)現(xiàn)提高投資的回收效益的目的,對于我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)也可以貢獻(xiàn)出積極的實(shí)際意義。近幾年來工業(yè)建設(shè)技術(shù)的快速提高,城市道路路基路面的沉陷問題也多越發(fā)受到到建筑工程人員的關(guān)注,新的城市道路建設(shè)技術(shù)也得到了快速的進(jìn)展,相信通過理論與實(shí)踐相結(jié)合的積極研究,路基路面沉陷問題必將得到很好的治理,從而加速國家城市交通事業(yè)的繁榮發(fā)展。
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