張新柱

摘 要：高速公路在使用過(guò)程中會(huì)受到多種外界因素的影響，導(dǎo)致地基出現(xiàn)沉降問(wèn)題，進(jìn)而會(huì)影響高速公路的正常使用，甚至還會(huì)給乘客帶來(lái)生命危險(xiǎn)。在本次研究中我們主要針對(duì)地基沉降對(duì)于公路路基寬度產(chǎn)生的影響進(jìn)行分析，希望能給相關(guān)工作人員提供幫助。

關(guān)鍵詞：地基沉降;高速公路;路基寬度;影響

近年來(lái)，隨著我國(guó)交通事業(yè)的快速發(fā)展，高速公路在使用中會(huì)受到某些因素的影響，而出現(xiàn)地基沉降。地基沉降是在高速公路建設(shè)中需要考慮的，并采取有效措施防止地基沉降。在分析地基沉降過(guò)程中其產(chǎn)生因素較多，包括自然環(huán)境和施工過(guò)程中存在因素的影響。

1 地基沉降類(lèi)型

地基沉降的類(lèi)型可分為均勻沉降和不均勻沉降，而針對(duì)不均勻沉降又可分為縱向與橫向，而導(dǎo)致地基出現(xiàn)沉降的因素較多，針對(duì)軟土地基來(lái)說(shuō)由于這種地基力學(xué)性能差，在基于外加應(yīng)力的作用下會(huì)產(chǎn)生固結(jié)沉降，次固結(jié)沉降，側(cè)向塑性擠出等，進(jìn)而發(fā)生明顯的地基變形，部分地段如果處理不完善或者沒(méi)有控制好回填材料也會(huì)導(dǎo)致人為軟土層，進(jìn)一步使地基出現(xiàn)不均勻沉降問(wèn)題。

一些土質(zhì)含水量較高，在設(shè)計(jì)過(guò)程中沒(méi)有針對(duì)其進(jìn)行特殊處理，在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中沒(méi)有進(jìn)行超載預(yù)壓或者等載預(yù)壓，這種情況下也會(huì)出現(xiàn)地基不均勻沉降，主要是由于天然地基的含水量高，孔隙比大，壓縮系數(shù)大，能夠承載的壓力較小，這種情況下會(huì)使地基沉降量和沉降差相對(duì)較大。填料過(guò)程不均勻，在填料和級(jí)配中混入一些腐殖土，或者泥沼等一些劣質(zhì)填料，在這些土中含有一些未經(jīng)過(guò)打碎的凍土或者在地基填筑過(guò)程中順序不合理，未進(jìn)行分層填筑，或者不符合有關(guān)規(guī)定，所選的填料質(zhì)量較差，填料水穩(wěn)定性差，不同性質(zhì)填料進(jìn)行混合填入時(shí)，在具體施工中沒(méi)有做好排水處理，導(dǎo)致長(zhǎng)期雨水天氣，積水進(jìn)入地基中，在晴天施工時(shí)沒(méi)有及時(shí)排除地基中的積水，導(dǎo)致出現(xiàn)安全隱患。

2 地基沉降的影響分析

當(dāng)高速公路地基出現(xiàn)地基沉降時(shí)，這種情況下會(huì)影響路面行車(chē)安全，車(chē)輛產(chǎn)生的沖擊會(huì)使乘車(chē)人員感到不適，影響行車(chē)舒適感，同時(shí)還會(huì)給駕駛員產(chǎn)生一定的心理影響，甚至還會(huì)影響其駕駛操作，進(jìn)而引發(fā)交通事故。車(chē)輛在行駛過(guò)程中頻繁減速能夠緩解這種顛簸，但無(wú)論是顛簸或減速行駛都會(huì)導(dǎo)致汽車(chē)部分構(gòu)件出現(xiàn)一定程度的磨損，也不利于輪胎的使用。同時(shí)行車(chē)速度不穩(wěn)定，從一定程度上也能夠浪費(fèi)油料，增加廢氣排放，還會(huì)從一定程度上延長(zhǎng)車(chē)輛的行駛時(shí)間，提高運(yùn)營(yíng)成本。除此之外，還會(huì)影響公路養(yǎng)護(hù)，從一定程度上縮短汽車(chē)輪胎的使用壽命，增加養(yǎng)護(hù)成本，需要及時(shí)對(duì)所出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行維修，增加維修次數(shù)的同時(shí)也會(huì)花費(fèi)大量的人力，物力，財(cái)力，不利于社會(huì)治安穩(wěn)定，在公路使用中無(wú)法達(dá)到節(jié)省投資，安全行駛，舒適乘車(chē)的目的，反而會(huì)降低服務(wù)水平，損害使用者的效益，影響公路的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

3 地基沉降對(duì)于高速公路路基寬度的影響分析

為能夠充分闡述地基沉降對(duì)于高速公路路基寬度產(chǎn)生的影響，我們以某公路作為研究對(duì)象，該公路全長(zhǎng)為1.4 km，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙和相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行常規(guī)施工，及時(shí)清理公路表土，整平和碾壓，沒(méi)有對(duì)軟土地基進(jìn)行特殊化處理，在軟土地基處理時(shí)先進(jìn)行鋪設(shè)砂礫墊層，打設(shè)排水板，鋪設(shè)土工布，最后完成墊層的鋪設(shè)。處理完軟土地基之后需要準(zhǔn)確測(cè)量墊層的底標(biāo)高，根據(jù)路面的寬度高程并對(duì)斷面的尺寸進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果完成后續(xù)的施工操作。

為進(jìn)一步確保高速公路地基外延能夠達(dá)到符合的舒適度標(biāo)準(zhǔn)，需要根據(jù)有關(guān)規(guī)范要求適當(dāng)增加寬值，將其控范圍控制在45 cm左右。在具體施工時(shí)需要將單層厚度控制在30 cm左右，在整平和碾壓過(guò)程中還需要去達(dá)到規(guī)定的壓度值。等到地基基本處于穩(wěn)定狀態(tài)后，需要準(zhǔn)確測(cè)量斷面的各部位高程，并利用數(shù)學(xué)公式來(lái)計(jì)算相應(yīng)的地基底寬。該公路經(jīng)過(guò)五個(gè)月的施工之后，地基共設(shè)置了九層墊層，填土的高度不包括兩米的墊層，通過(guò)結(jié)果我們發(fā)現(xiàn)該高速公路路基寬度嚴(yán)重不足，相比設(shè)計(jì)寬度來(lái)說(shuō)，相差在50 cm左右。基于這種情況下如果后續(xù)完成施工的話(huà)，可能會(huì)使路面寬度，邊坡無(wú)法達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)要求，在進(jìn)行公路路段分析時(shí)我們發(fā)現(xiàn)該區(qū)域位于沿海地區(qū)，大多屬于農(nóng)田以及河網(wǎng)密布，觀察路面沉積過(guò)程中并與載荷沉降圖進(jìn)行綜合分析，我們發(fā)現(xiàn)增加填土載荷時(shí)，該高速公路地基不同部位會(huì)出現(xiàn)沉降，尤其是路基中心沉降量最大，其次為路肩位置，最后是坡腳處。地基沉降是與填補(bǔ)高度成正比的，當(dāng)沉降量大時(shí)對(duì)應(yīng)的填土較高，當(dāng)?shù)鼗某两盗啃r(shí)給對(duì)應(yīng)的填土量低。同時(shí)，陸地沉降是與沉降速率成正比的，當(dāng)沉降速率較高時(shí)地基的沉降速率大，當(dāng)完成一段工作之后暫停后地基沉降還會(huì)維持一段時(shí)間。地基沉降會(huì)對(duì)路基寬度產(chǎn)生一定影響，即便地基建筑達(dá)到某一高度后其不同部位的沉降還在繼續(xù)，會(huì)使地基的底寬和頂寬嚴(yán)重不足。目前研究學(xué)者已經(jīng)分析了地基沉降會(huì)導(dǎo)致路基寬度不足，因此在進(jìn)行填土?xí)r需要適當(dāng)進(jìn)行加寬處理，確保最終寬度能夠符合要求，針對(duì)軟土地基還需要結(jié)合具體的地質(zhì)情況，觀察載荷情況下的地基沉降量。在這一過(guò)程中尤其需要注意道路中心的沉降問(wèn)題，準(zhǔn)確計(jì)算沉降，可以根據(jù)不同斷面沉降點(diǎn)比值進(jìn)行分析，根據(jù)這一結(jié)果提出加寬地基的有效方法，能夠?qū)μ顚邮┕ぐ敕约暗讓挵敕M(jìn)行加寬處理，在設(shè)計(jì)時(shí)由于土地局部性質(zhì)以及施工材料存在差異，導(dǎo)致在地基沉降計(jì)算中是與預(yù)期值存在一定差異的。我們所分析的該高速公路采用的材料是遠(yuǎn)山開(kāi)采石混合料。通過(guò)計(jì)算時(shí)，在沿海地區(qū)軟土地區(qū)開(kāi)展道路施工，利用塑料排水板堆載預(yù)壓軟基處理沉降量和基礎(chǔ)寬度比不相同。通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果我們發(fā)現(xiàn)，路基寬度的增加，其地基沉降也會(huì)相應(yīng)增加，而沉降比是與寬度比具有一定聯(lián)系的。同時(shí)，這種分散性較大，從整體上來(lái)看，地基的沉降量是與寬度不屬于簡(jiǎn)單的線(xiàn)性關(guān)系，因此在定量上也會(huì)存在一定程度的局部誤差。

除此之外，大量工程實(shí)踐表明，高速公路加寬中新舊路基產(chǎn)生不均勻沉降以及路面破壞是多種原因?qū)е碌?，比如地質(zhì)復(fù)雜性，路基填土材料，地質(zhì)條件勘察不準(zhǔn)確，設(shè)計(jì)不完善，組織施工工藝不合理，監(jiān)理和施工操作不規(guī)范，在施工中遇到自然因素的影響，在運(yùn)營(yíng)階段維護(hù)保養(yǎng)不到位，而主要是由于沒(méi)有正確認(rèn)識(shí)新舊路基先接觸路基路面破壞機(jī)理，不均勻沉降是與變形計(jì)算控制理論部完善相關(guān)的。因此需要針對(duì)新老路基不均勻沉降以及新路基塑性變形對(duì)地面產(chǎn)生的影響，拓寬路基之后會(huì)從一定程度上決定加寬路基的使用壽命，高速公路加寬土方工程在施工方法上需要確保地基土處置和新填土壓實(shí)質(zhì)量，采取有效措施確保新填土和壓實(shí)老路基的緊密結(jié)合。

4 小結(jié)

總而言之，當(dāng)前道路交通將直接影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，在道路施工過(guò)程中會(huì)受到多種因素影響，而導(dǎo)致出現(xiàn)最嚴(yán)重的問(wèn)題當(dāng)前是地基沉降題，而使地基沉降的原因也是較多的，同時(shí)不同因素之間還會(huì)存在一定聯(lián)系。對(duì)于施工人員和建設(shè)人員來(lái)說(shuō)，需要考慮施工中出現(xiàn)地基沉降問(wèn)題，采取有效措施以免出現(xiàn)地基沉降問(wèn)題。

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