防治路基沉陷的措施

.z......資料...題目摘要：本論文就公路工程建立中路基沉陷現(xiàn)象展開了研究，探討引起沉陷的原因。認(rèn)為自然條件和地址地貌等客觀因素，以及路基的施工組織等主觀因素共同導(dǎo)致了路基沉陷問題的發(fā)生，進(jìn)而在此根底上提出了針對性的措施和解決方法。關(guān)鍵詞：公路路基路基沉陷處理技術(shù)目錄摘要……………………11.引言………………22.公路路基…………32.1路基的根本概念……………32.2路基的作用…………………32.3路基的構(gòu)造…………………42.4路基的類型…………………43.路基設(shè)計(jì)規(guī)及設(shè)計(jì)…………53.1路基設(shè)計(jì)規(guī)………………53.2路基的根本構(gòu)造……………5路基的寬度………………5路基高度…………………5邊坡………………………54.路基施工規(guī)及施工……………64.1路基施工規(guī)…………………64.2路基施工需要注意問題………7施工準(zhǔn)備階段………………7施工階段……………………75.路基沉陷…………75.1路基沉陷不均勻、沉陷病害出現(xiàn)的原因……75.2路基沉陷的主要原因…………85.3防治公路路基不均勻沉陷原則………………86.路基沉陷的處理方法及技術(shù)……………………86.1針對公路路基不均勻沉陷防治措施………86.2工程實(shí)例……………………97.結(jié)論………………10參考文獻(xiàn)……………10公路路基沉陷的處理技術(shù)引言為了適應(yīng)交通新的跨越式開展，積極推進(jìn)交通知識，進(jìn)一步加快和交通建立的接軌，寫出本文。本文用于探討公路路基的沉陷及其處理技術(shù)，具有以下特點(diǎn)：1編寫滿足理實(shí)一體化2容適應(yīng)現(xiàn)代化的根本要求。1.概述隨著科技越來越興旺，交通運(yùn)輸業(yè)也蓬勃開展。看看近幾年來增加的公路數(shù)量，又人歡喜有人憂。喜的是交通方便了，憂的是這樣的速度能有什么樣質(zhì)量的公路。于是，我們發(fā)現(xiàn)了越來越多質(zhì)量問題的公路。尤其是在路基這方面，而路基這塊，路基沉陷問題又較為嚴(yán)重。所以大家應(yīng)該共同探討下如何在設(shè)計(jì)、施工中預(yù)防這個(gè)問題，而出現(xiàn)這個(gè)問題時(shí)又該如何處理。而本文就帶大家了解路基及其沉陷的處理問題。2.公路路基2.1路基的根本概念路基指的是按照路線位置和一定技術(shù)要求修筑的作為路面根底的帶狀構(gòu)造物，路基是用土或石料修筑而成的線性構(gòu)造物。它承受著本身的巖土自重和路面重力以及由路面?zhèn)鬟f而來的行車荷載，是整個(gè)公路構(gòu)造的重要組成局部。2.2路基的作用路基一般分為路堤和路塹。路基是為使路線平順，在自然地面低于路基設(shè)計(jì)標(biāo)高處要填筑成路堤，在自然地面高于路基設(shè)計(jì)標(biāo)高處要開挖成路塹。路基必須具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，即在其本身靜力作用下地基不應(yīng)發(fā)生過大沉陷；在車輛動(dòng)力作用下不應(yīng)發(fā)生過大的彈性和塑性變形；路基邊坡應(yīng)能長期穩(wěn)定而不坍滑。為此，須在必要處修筑一些排水溝、護(hù)坡、擋土構(gòu)造等路基附屬構(gòu)筑物。路基是一種線形構(gòu)造物，具有路線長、與大自然接觸面廣的特點(diǎn)，其穩(wěn)定性，在很大程度上由當(dāng)?shù)刈匀粭l件所決定。合理選擇線位，可以避開地質(zhì)不良地段和工程艱巨路段，保證路基穩(wěn)定，減少工程數(shù)量，節(jié)約工程投資。路基工程的特點(diǎn)是：工藝較簡單，工程數(shù)量大，消耗勞力多，涉及面較廣，耗資亦較多。路基施工改變了沿線原有自然狀態(tài)，挖填借棄土石方涉及當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)平衡、水土保持和農(nóng)田水利。土石方相對集中或條件比擬復(fù)雜的路段，路基工程往往是施工期限的關(guān)鍵之一。為了保證線路質(zhì)量并防止災(zāi)害，必須研究路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的根本規(guī)律，針對路基設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)制定科學(xué)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)和工藝要求。此外，為此目的既需要土力學(xué)、巖體力學(xué)和工程地質(zhì)學(xué)等有關(guān)的學(xué)科理論，又必須有從事道路工程的實(shí)踐工作中所總結(jié)得到的專業(yè)技術(shù)和專業(yè)理論，包括路基設(shè)計(jì)、路基擋土構(gòu)造、路基土石方施工、路基養(yǎng)護(hù)等。2.3路基的構(gòu)造路基由填筑或開挖而形成的直接支承軌道的構(gòu)造。也叫做線路下部構(gòu)造。路基與橋梁、隧道相連，共同構(gòu)成一條線路。路基依其所處的地形條件不同，有兩種根本形式：路堤和路塹，俗稱填方和挖方。建造路基的材料，不管填或挖，主要是土石類散體材料，所以路基是一種土工構(gòu)造。因而路基經(jīng)常受到地質(zhì)、水、降雨、氣候、地震等自我條件變化的侵襲和破壞，抵抗能力差。因此，路基應(yīng)具有足夠的鞏固性、穩(wěn)定性和耐久性。2.4路基的類型路基分為一般路基和特殊路基。一般路基是指修筑在良好的地質(zhì)、水文、氣候條件下的路基。通常認(rèn)為一般路基可以結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦巍⒌刭|(zhì)情況,直接選用典型橫斷面圖或設(shè)計(jì)規(guī)定。但高填方路堤,深挖方路塹須進(jìn)展個(gè)別論證和驗(yàn)算。特殊路基是指位于特殊土(巖)地段、不良地質(zhì)地段,或受水、氣候等自然因素影響強(qiáng)烈的路基。特殊路基主要有：(1)濕黏土路基、軟土地區(qū)路基、紅黏土地區(qū)路基、膨脹土地區(qū)路基、黃土地區(qū)路基、鹽漬土地區(qū)路基、風(fēng)積沙及沙漠地區(qū)路基；(2)季節(jié)性凍土地區(qū)路基、多年凍土地區(qū)路基、涎流冰地區(qū)、雪害地區(qū)路基；(3)滑坡地段路基、崩塌與巖堆地段路基、泥石流地區(qū)路基；(4)巖溶地區(qū)路基、采空區(qū)路基；(5)沿河、沿溪地區(qū)路基、水庫地區(qū)路基、濱海地區(qū)路基。。3.路基設(shè)計(jì)規(guī)及設(shè)計(jì)3.1路基設(shè)計(jì)規(guī)關(guān)于路基設(shè)計(jì)的規(guī)有"JTGD30-2004公路路基設(shè)計(jì)規(guī)"。本規(guī)的主要容有：對一般路基的一般規(guī)定，以及介紹路床、填挖方路基、路堤等的規(guī)定路基防護(hù)與支擋；；對路基排水的規(guī)定，并分別說明地表及地下排水的規(guī)定；還有對特殊路基的規(guī)定及路基拓寬改建的規(guī)定等。3.2路基的根本構(gòu)造路基的幾何尺寸由寬度、高度和邊坡坡度三者構(gòu)成。路基寬度取決于公路的技術(shù)等級；路基高度〔包括路中心線的填挖高度、路基兩側(cè)的邊坡高度〕取決于地形和公路縱斷面設(shè)計(jì)；路基邊坡坡度取決于地質(zhì)、水文條件、路基高度和橫斷面經(jīng)濟(jì)性等因素。就路基的整體穩(wěn)定性來說，路基的邊坡坡度及相應(yīng)采取的措施，是路基設(shè)計(jì)的主要容。3.2.1路基的寬度路基寬度為行車道路面及其兩側(cè)路肩寬度之和。技術(shù)等級高的公路，當(dāng)設(shè)有中間帶、路緣帶、變速車道、爬坡車道、緊急停車帶、慢行道或路上設(shè)施時(shí)，均應(yīng)包括這些局部的寬度。3.2.2路基高度路基高度是指路堤的填筑高度或路塹的開挖深度，指路基設(shè)計(jì)標(biāo)高與原地面標(biāo)高之差。假設(shè)原地面橫向有傾斜，在路基寬度圍，兩側(cè)的相對高差常有所不同。通常，路基高度是指路中心線處的設(shè)計(jì)標(biāo)高與原地面標(biāo)高之差，但對路基邊坡高度來說，則指填方坡腳或挖方坡頂與路基邊緣的相對高差。所以，路基高度有中心高度與邊坡高度之分。根據(jù)路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的要術(shù)，減小或防止地面水、地下水、毛細(xì)水及凍脹作用的影響，路床頂面應(yīng)高出地表長期積水位或地下水位一個(gè)必要的高度。路基最小填土高度必須保證路基不因地面水、地下水、毛細(xì)水及凍脹作用的影響而降低其強(qiáng)度和穩(wěn)定性。因此，路基最小填土高度應(yīng)根據(jù)路基臨界高度，并結(jié)合公路沿線具體條件和排水及防護(hù)措施，按公路技術(shù)等級的有關(guān)規(guī)定確定，一般應(yīng)保證路基處于于燥或中濕狀態(tài)。當(dāng)路基填土高度受限制而不能到達(dá)規(guī)的規(guī)定時(shí)，則應(yīng)采取相應(yīng)的處治措施，如做好排水設(shè)計(jì)、換土、設(shè)置隔離層或修筑地下滲溝等，以防止地面積水和地下水浸入路基，影響路基工作區(qū)的土基強(qiáng)度與穩(wěn)定性。3.2.3邊坡在路堤的路肩邊緣以下和在路塹路基兩側(cè)的側(cè)溝外，因填挖而形成的斜坡面，稱為路基邊坡。邊坡與路基頂面的交點(diǎn)稱為頂肩。邊坡與地面的交點(diǎn)，在路堤中稱為坡腳；在路塹中稱為路塹塹頂邊緣，其高程與路肩高程的差為路塹邊坡高度。路堤的邊坡高度為路肩高程與坡腳高程之差。邊坡的坡形在路基中常修筑成單坡形、折線形或階梯形，每一坡段坡面的斜率以邊坡斷面圖上取上下兩點(diǎn)間的高差與水平距離之比表示，當(dāng)高差為1個(gè)單位長時(shí)，水平距離經(jīng)折算為m單位長，則斜率為1：m。在路基工程中，以1：m方式表示的斜率稱為坡度，m稱為坡率。在路根本體構(gòu)造中，邊坡的形狀和坡度的緩陡對路根本體的穩(wěn)定和工程費(fèi)用有重要影響。3．3路基的設(shè)計(jì)公路路基的設(shè)計(jì)主要分為外業(yè)工作和業(yè)工作。外業(yè)工作包括勘測與調(diào)查、筑路材料調(diào)查與試驗(yàn)、完成外業(yè)驗(yàn)收成果資料三大步。路基的設(shè)計(jì)根本由三局部構(gòu)成：寬度、高度和邊坡坡度，每個(gè)局部的合理設(shè)計(jì)才能保證整個(gè)路基設(shè)計(jì)的合理，而每個(gè)局部的設(shè)計(jì)又取決于多種因素的考慮。一般路基是指在一定工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件下，填方高度和挖方深度小于規(guī)規(guī)定的高度和深度的路基。一般路基設(shè)計(jì)可以結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦?、地質(zhì)情況，直接套用典型橫斷面圖或設(shè)計(jì)規(guī)定，而不必進(jìn)展個(gè)別論證和驗(yàn)算。對于工程地質(zhì)特殊路段和高度〔深度〕超過規(guī)規(guī)定的路基，應(yīng)進(jìn)展個(gè)別設(shè)計(jì)和穩(wěn)定性驗(yàn)算。路基設(shè)計(jì)主要指路基的縱斷面〔填挖高度〕和橫斷面各局部幾何尺寸的設(shè)計(jì)，但還應(yīng)包括局部區(qū)段或個(gè)別點(diǎn)段的平面布設(shè)。因?yàn)樵诠愤x線對著重于選擇最正確方向的控制點(diǎn)，關(guān)于平曲線的布設(shè)是否合理，在路基設(shè)計(jì)時(shí)仍需進(jìn)一步考慮。通過對公路路基縱橫斷面的合理設(shè)計(jì)和平面的恰當(dāng)布置，到達(dá)公路不被沙埋和風(fēng)蝕的目的。根據(jù)實(shí)踐，不同地貌類型，對公路的危害情況是各不一樣的；因此，我們在進(jìn)展路基的設(shè)計(jì)時(shí)，要密切結(jié)合不同地貌類型來考慮。一般要求在經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定橫斷面的控制下，力求平面短捷、舒暢，縱斷面平緩、順適。4.路基施工規(guī)及施工4.1路基施工規(guī)關(guān)于路基施工方面的規(guī)有："公路路基施工技術(shù)規(guī)"等。主要在施工準(zhǔn)備、測量、試驗(yàn)等方面有所規(guī)定。4.2路基施工需要注意的問題4.2.1施工準(zhǔn)備階段路基施工準(zhǔn)備階段是路基工程施工總體部署、調(diào)查作業(yè)圍、水文地質(zhì)及工程量、制定施工方案、編排施工進(jìn)度方案以及開工前的人員、機(jī)械、材料等方面準(zhǔn)備的階段，該階段準(zhǔn)備充分與否是直接關(guān)系到路基工程施工能否正常進(jìn)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此我們要認(rèn)真對待并做好以下幾方面工作：詳細(xì)調(diào)查，制定方案；建立健全質(zhì)量保證體系；土質(zhì)最大干密度確實(shí)定；技術(shù)交底。4.2.2施工階段路基施工階段是路基施工全面展開、生產(chǎn)出成品的階段，是按照已制定的施工方案和施工方案進(jìn)展組織落實(shí)階段，是施工過程中遇見實(shí)際問題的階段，也是對施工方案、施工方案調(diào)整、完善的階段和保證落實(shí)工程質(zhì)量、工期的階段。要抓好下面幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)：路基施工試驗(yàn)段；質(zhì)量控制；流水作業(yè)；工地例會。路基作為道路的根底，在公路工程中起著重要作用。由于它是工程設(shè)計(jì)藍(lán)圖與原地質(zhì)地貌直接結(jié)合部，受自然環(huán)境影響因素較多，施工難度較大，并且施工工期較長，工程造價(jià)占總造價(jià)的比例相對較少，因此路基工程施工經(jīng)濟(jì)效益相對較差。根據(jù)試驗(yàn)段總結(jié)的施工方案、作業(yè)流程及工程質(zhì)量要求認(rèn)真進(jìn)展施工，按照質(zhì)量保證體系分工及施工要求對每一工序進(jìn)展嚴(yán)格自檢，對達(dá)不到要求的及時(shí)進(jìn)展返工處理，認(rèn)真分析返工原因，如屬人為原因造成的要對有關(guān)責(zé)任人強(qiáng)化教育或采取經(jīng)濟(jì)處分措施，如屬客觀原因，要及時(shí)研究對策，對施工進(jìn)展調(diào)整。返工就是浪費(fèi)，就是經(jīng)濟(jì)效益的損失，每一工序的合格才能保證成品的合格，每一工序出現(xiàn)次品就容易造成不合格的產(chǎn)品，因此強(qiáng)化質(zhì)量保證體系，強(qiáng)化質(zhì)量責(zé)任制是保證經(jīng)濟(jì)效益的有效措施。5.路基沉陷5.1路基不均勻沉陷病害出現(xiàn)的原因公路橋涵處跳車現(xiàn)象的發(fā)生主要原因是橋涵沉降與路基沉降的不均勻所導(dǎo)致的。橋涵為剛性構(gòu)造，它對地基的承載力要求比擬高，所以沉降緩慢、沉陷量小，而路基填方為柔性構(gòu)造，沉陷量相對橋涵比擬大。從中可以看出，造成橋涵與其兩頭路基沉陷明顯不一，形成錯(cuò)位臺階，產(chǎn)生跳車現(xiàn)象。另外，在不同路基填筑路段，填筑的高度不同、土質(zhì)不同、沉陷量不一，也會形成跳車現(xiàn)象造成路面破壞、車輛通過能力降低、養(yǎng)護(hù)工作困難等局面。5.2路基沉陷的主要原因路基沉陷的主要原因有：路堤填料選擇不當(dāng)，填筑方法不合理，壓實(shí)度缺乏，在荷載和水、溫度綜合作用下而堤身沉陷；原地面為較弱土層，填筑前未經(jīng)換土或壓實(shí)缺乏而產(chǎn)生地基下沉。公路橋涵處跳車現(xiàn)象的發(fā)生主要原因是橋涵沉降與路基沉降的不均勻所導(dǎo)致的。橋涵為剛性構(gòu)造，它對地基的承載力要求比擬高，所以沉降緩慢、沉陷量小，而路基填方為柔性構(gòu)造，沉陷量相對橋涵比擬大。從中可以看出，造成橋涵與其兩頭路基沉陷明顯不一，形成錯(cuò)位臺階，產(chǎn)生跳車現(xiàn)象。另外，在不同路基填筑路段，填筑的高度不同、土質(zhì)不同、沉陷量不一，也會形成跳車現(xiàn)象造成路面破壞、車輛通過能力降低、養(yǎng)護(hù)工作困難等局面。5.3防治公路路基不均勻沉陷原則防治公路路基不均勻沉陷應(yīng)遵循“因地制宜，選擇合理，預(yù)防為重，治養(yǎng)結(jié)合〞的綜合防治為原則。因地制宜即根據(jù)各個(gè)公路特點(diǎn)，據(jù)實(shí)際情況出發(fā)并加以解決；選擇合理即按設(shè)計(jì)工程和施工中以合理處治方案為準(zhǔn)；預(yù)防為主就是在公路建立能提前預(yù)見問題，采用合理的工程技術(shù)措施進(jìn)展防治處理；治養(yǎng)結(jié)合是指采取必要的防治措施不一定能做到一勞永逸，還需采取必要養(yǎng)護(hù)措施。6.路基沉陷的處理方法及技術(shù)6.1針對公路路基不均勻沉陷防治措施分層碾壓時(shí)應(yīng)盡可能采用同一種碾壓工藝，按照合理的碾壓方法和碾壓遍數(shù)能得到均衡的壓實(shí)度。此外，用于路基填筑土質(zhì)的含水量應(yīng)均勻，保證土質(zhì)含水量在最正確含水量±2%之，以求得到均衡的壓實(shí)度，這對減小路基不均勻沉降十分重要。此外，填挖結(jié)合部及半填半挖路基結(jié)合部要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)及"規(guī)"開挖臺階，開挖臺階是保證路基填土土體穩(wěn)定和結(jié)合良好的有效手段。臺階寬度不宜小于1m，且應(yīng)用小型夯實(shí)機(jī)加以夯實(shí)，臺階應(yīng)平順，以保證壓實(shí)機(jī)具能碾壓到位。以下是防治路基不均勻沉降的幾種措施：〔1〕換填砂礫或灰土砂礫及灰土具有水穩(wěn)性好、易壓實(shí)、壓實(shí)后沉降量小等特點(diǎn)。因此，用其作為橋涵臺背填料可以起到過渡作用，使橋涵沉陷與路基沉陷呈現(xiàn)連續(xù)性，從而可以防止橋頭跳車病害的發(fā)生。此外，砂礫或灰土用于不良地質(zhì)路段基底處理，其效果也十清楚顯?！?〕高強(qiáng)度塑料土工格高強(qiáng)度塑料土工格柵是一種新型土工材料，它具有強(qiáng)度高、尺寸穩(wěn)定性好、耐腐蝕、適應(yīng)溫度圍廣、優(yōu)異的老化性能等特點(diǎn)。高強(qiáng)度塑料土工格柵有連續(xù)加工成型的菱形、六角形、方形等多種網(wǎng)孔形狀，其抗拉強(qiáng)度可達(dá)250N以上，因此其具有抗拉強(qiáng)度高、耐沖擊性、尺寸穩(wěn)定性好的特點(diǎn)；其次，高強(qiáng)度塑料土工格柵具有耐酸堿、鹽等的腐蝕能力，同時(shí)對大氣、土壤微生物呈惰性，能抵抗所有菌類的侵蝕，并不受老鼠等的侵害，因此其可以適應(yīng)任何土質(zhì)；再次，新型塑料土工格柵在常溫狀態(tài)下可保持其性質(zhì)穩(wěn)定，即使在較高溫度下其尺寸變化率也很小。因此。它可以適應(yīng)任何地區(qū)的路基施工；此外，新型塑料土工格柵在加工過程中添加了抗氧化劑等材料，它在日光照射非常強(qiáng)烈的情況下，其性質(zhì)也不受影響，在露天情況下可使用15年以上，地下壽命可超過25年。此外，它還具有重量輕、搬運(yùn)方便、易于安裝等特點(diǎn)。由于新型塑料土工格柵所具有的以上特點(diǎn)，在公路路基填筑過程中將其填筑于路基之，可以起到防止軟土地基的不均勻沉降作用，使路基在沉陷過程中起到連續(xù)過渡的效果。其主要原理就在于塑料格柵夾鋪在路基黃土中，在外力的作用下，網(wǎng)孔中的土柱形成嵌鎖閉合又互相影響的群體，這種單元區(qū)域限制阻礙了填土顆粒的自由運(yùn)動(dòng)，改變了填土的受力狀態(tài)，土體塞入網(wǎng)孔之中形成的力有利于路基施工的填土壓實(shí)均勻與動(dòng)荷載向周邊的傳遞。這樣就會提高路基的承載能力，減少或消除包括沉陷在的病害發(fā)生，格柵在路基土中起到了加筋網(wǎng)格骨架的作用。6.2工程實(shí)例國道主干線*公路是霍爾果斯至的組成路段之一，也是國家“九五〞重點(diǎn)建立工程之一。由于該公路所處的特殊地理位置及地質(zhì)特征，在施工建立過程中，對橋涵臺背橋頭跳車病害作了重點(diǎn)防治?，F(xiàn)將該公路橋涵臺背不均勻沉陷的幾種防治措施介紹如下：〔1〕階地地帶。該區(qū)黃土覆蓋較厚，且均為濕陷性黃土。新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)主要為地殼相對上升運(yùn)動(dòng)，形成發(fā)育的黃土溝壑系統(tǒng)。該區(qū)域主要概況及地質(zhì)特征該公路位于省境，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，它地處隴西黃土高原