路基在公路建設(shè)中的重要性越來越大。路基質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到整個公路的質(zhì)量,為解決路基不均勻沉降問題,下面就路基不均勻沉降的原因進行分析,并提出相應(yīng)的防治措施。

公路是線型建筑物,路基是線型建筑物的主體。它貫穿公路全線,與橋梁、隧道相連。所以,路基是公路的重要組成都分。隨著我國道路建設(shè)的迅猛發(fā)展和交通負荷的不斷增大,道路的破壞損害問題也隨之而來。其中,路基沉降是影響路基路面強度和穩(wěn)定性的一個十分重要的問題,路基作為道路的基礎(chǔ),其不均勻沉降將直接導(dǎo)致路面損壞,影響車輛的行駛速度、安全及其舒適性。因此,研究解決路基不均勻沉降的措施不僅具有巨大的經(jīng)濟技術(shù)價值,還具有較高的社會效益。

1路基不均勻沉降的原因

造成路基不均勻沉降的原因有很多,如荷載大小、土體性質(zhì)、水分分布及施工工藝等。大量的調(diào)查研究表明,路基不均勻沉降是多方面因素綜合作用的結(jié)果。歸納起來,填方路基不均勻沉降有以下幾種:

1.1路基填土壓實度不足

由于壓實度不足,往往導(dǎo)致填方路基的不均勻沉降變形,路基兩側(cè)出現(xiàn)縱向裂縫。路基土體壓實度不足的主要原因有以下幾點:

1)施工受實際條件的限制。

路基施工時,天氣太干燥,局部路堤填料粘土土塊粉碎不足,致使路基壓實度不均勻;暗埋式構(gòu)造物處因構(gòu)造物長度限制使路基邊緣不能超寬碾壓,致使路基邊緣壓實度不夠;某些加減速車道與行車道沒有同步施工,當(dāng)拼接處理得不好時,其拼接處也會產(chǎn)生壓實度不足的情況。

2)考慮到施工安全和進度,使得壓實或壓實作用時間不足。路基壓實不充分,致使路基壓實度達不到要求。

3)由于填方土體的最佳含水量控制不力,壓實效果達不到。

4)在填方路堤施工中,當(dāng)路堤施工到一定高度以后,路堤邊緣土體往往存在壓實度不足問題。對于較高的填方路基,通常都要做相應(yīng)的處治。

1.2路堤填料不均勻

在公路施工過程中,對填料、級配很難得到有效的控制,填料常常是路塹的挖方、隧道掘進產(chǎn)生的廢方。這些填料性質(zhì)差異大、級配也相差很遠。一方面,在施工過程中,如果分層碾壓厚度過大,小顆粒填料和軟弱物質(zhì)很難得到有效壓實,在荷載的長期作用下,回填料會產(chǎn)生不協(xié)調(diào)沉降變形。路面會產(chǎn)生局部沉陷,剛性路面還可能產(chǎn)生裂紋或縫隙。另一方面,由于回填料的性質(zhì)不一樣,特別是有的回填料具有膨脹性,在路基排水系統(tǒng)局部失效后,水的滲入會使路面局部隆起,影響行車舒適度,嚴重的會使路面破壞。

1.3排水系統(tǒng)不完善

由于排水系統(tǒng)不完善,導(dǎo)致排水沖刷填方邊坡,導(dǎo)致路基下沉、開裂。排水系統(tǒng)不完善,影響到路基土體的結(jié)構(gòu)特征和強度,從而導(dǎo)致路基不均勻沉降。

1.4施工工藝

施工工藝對路基沉降的影響比較大,主要表現(xiàn)為填筑順序不當(dāng),分層壓實厚度過大,土石混填不滿足規(guī)范,施工中未按要求做好排水措施,壓實不足,填挖交界未按設(shè)計要求設(shè)置臺階和布置土工格柵等。

2路基不均勻沉降的防治措施

施工技術(shù)規(guī)范要求進行,并通過試驗路段來確定不同機具壓實不同填料的最佳含水量、適宜的松鋪厚度和相應(yīng)的碾壓遍數(shù),采用最佳的機械配套和施工組織,對路基進行壓實。

2.3嚴格控制路基填料。

路基填料應(yīng)選用級配較好的粗粒土,如砂土、礫土等;泥炭、淤泥、凍土、強膨脹土、有機質(zhì)土、含草皮、生活垃圾、樹根及含腐殖質(zhì)的土嚴禁作為路基填料。當(dāng)土的液限、塑性指數(shù)及含水量不符合規(guī)定要求時,應(yīng)添加4%~8%的生石灰以改良土壤。同時,采用不同土質(zhì)填筑路堤時,應(yīng)注意以下幾點: a.層次應(yīng)盡量減少,每一結(jié)構(gòu)層總厚度不小于0.5m,不得混雜亂填;b.透水性差的土填筑在下層時,其表面應(yīng)做成一定的橫坡(一般為雙向4%橫坡),以保證來自上層透水性填土的水分及時排出;c.合理安排不同土質(zhì)的層位,一般采用優(yōu)良土填在上層,強度較小的土填在下層。

2.4排水系統(tǒng)的完善。

應(yīng)考慮全面完善排水系統(tǒng),避免水流沖刷,并盡可能降低地下水位。施工中應(yīng)做好排水溝、截水溝等排水設(shè)施,防止水流對施工場地和路基的影響。

2.5施工和監(jiān)理嚴格遵照有關(guān)規(guī)章制度執(zhí)行。

施工單位嚴格按照規(guī)范規(guī)定的碾壓厚度、碾壓機械、碾壓功以及試驗提供的最佳含水量組織施工;監(jiān)理人員加強管理,提高責(zé)任心。

2.6其它注意事項

1)嚴格控制填土含水量,施工時要高于最佳含水量 1%、2%。壓實施工時,土方含水量應(yīng)盡量接近最佳含水量,避免出現(xiàn)壓實時含水量小于最佳含水量,土粒間潤滑作用不足,即壓力不足以克服土粒間的摩擦力土中的空氣不能排除、土粒間無法靠攏,因而難以達到最大密實度;如果大于最佳含水量,又會產(chǎn)生由于水分過多,土粒被水膜包圍而分散得過遠,不能達到最大密實度。

2)加強路基邊部壓實。在土方路堤的填筑過程中,往往由于

路基邊部壓實困難,而忽略了邊部壓實工作,為保證邊部壓實強度,需采用 J型手扶式振動夯,從而保證路基的整體穩(wěn)定性。

3)注意挖方段、填挖交界處施工。針對這些路段,必須采用透水性材料換填 60cm,充分壓實,在填挖交界處要加長、換填長度、逐步過渡、不要形成突變使荷載應(yīng)力分布均勻,并且兩側(cè)邊溝排水要引至溝底,避免路堤的浸濕。另外就是通過剛性基礎(chǔ)、半剛性基礎(chǔ)、柔性基礎(chǔ)的過渡來消除不均勻沉降,但需要增加造價及工程量,這種方法是事后處理方法,一般不宜采用。

4)橋涵及結(jié)構(gòu)物的填方。填料應(yīng)采用透水性材料,厚度宜控制在100 ~ 200mm,并保證過渡段的壓實,做好防排水系統(tǒng)等工。

3.結(jié)束語

總之,減小路基不均勻沉降,提高道路質(zhì)量,要求我們應(yīng)從設(shè)計方法與施工兩個方面著手,要做到早遇見、早防治,分析路基不均勻沉降的原因并及時采取有效補救措施,在施工中不斷總結(jié)經(jīng)驗,必須重視現(xiàn)場調(diào)查、勘探,嚴格按照部頒施工技術(shù)規(guī)范施工,加強科學(xué)研究和試驗工作,從而把病害減小到最低限度,確保路基工程有足夠的穩(wěn)定性和耐久性,使路面能承受車輛的反復(fù)荷載作用和抵御各種自然因素,保證公路交通的正常運營。