張健
(安徽省公路工程建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司 安徽合肥 230051)
高速公路作為我國交通運輸?shù)幕A(chǔ)設(shè)施,在我國占有舉足輕重的地位,更是作為我國的基礎(chǔ)設(shè)施之一。且高速公路在我國四通八達,幾乎隨處可見,因此,其安全性一直是國家考慮的重點問題。而路基的存在使高速公路的安全性得到大幅度提高,但是當路基發(fā)生沉降的時候,會對高速公路帶來更大的危害,因此,專業(yè)人員需要更多的收集相關(guān)數(shù)據(jù),加強研究。
當路基沒有被破壞的時候,高速公路上的車流量以及承載重量在合理的范圍內(nèi)時,其路基是可以承受的,受力比較穩(wěn)定。但是當路基發(fā)生沉降之后,其內(nèi)部的受力就開始發(fā)生變化,高速公路的路面在路基內(nèi)部受力不平衡的影響下,應(yīng)力發(fā)生變化,主要在路基沉降的地方,使路面的強度與平整度發(fā)生變化,減少高速公路的使用壽命。一旦下沉比較嚴重,則就需要對高速公路進行保養(yǎng)與維修,增加費用。
當路基發(fā)生沉降的時候,會在結(jié)構(gòu)物和兩端順接路堤之間形成沉降差,最后形成橋頭跳車,會使行車速度下降,發(fā)生交通安全事故。同時,行駛過程中的汽車會在橋頭產(chǎn)生瞬間沖擊,對路面和伸縮裝置造成破壞。在高速公路上,規(guī)定的行車速度是在80~120km/h之內(nèi),且不可以低于100km/h,這樣的速度行駛的車輛慣性會很大,汽車一旦發(fā)生跳車,就會非常容易造成交通事故。
在高速公路施工期間,會有大量的重型機械參與到作業(yè)里來,導(dǎo)致在那個時間段,地面的受力比較大,易發(fā)生地基的沉降。特別是在南方施工,遇到梅雨季節(jié)的時候,路基脫空的地區(qū)比較容易形成嚴重的積水區(qū),導(dǎo)致排水功能受到阻礙。在這樣的情況下,就必須要借助于排水囊才可以減少路基的排水量,這就會使施工難度加大,使施工進度延長。
高速公路在設(shè)計的時候,會將沿線地形、地貌與海拔高度都考慮進去。在一般情況下,平原地區(qū)地下水位是偏高的,比較容易積水,且很難排水,在選擇路面結(jié)構(gòu)層的原料時,一般會要求水的穩(wěn)定性比較好。而丘陵地區(qū)地勢是有很大起伏的,填土量比較多,路基穩(wěn)定性不好。
就地質(zhì)因素來說,影響地基的因素有很多,即巖土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、節(jié)理裂隙的發(fā)育程度、風(fēng)化程度、物理力學(xué)性質(zhì)和巖層的產(chǎn)狀等。比如,當遇到?jīng)]辦法滿足承受力的深層軟弱土層的時候,需要進行振沖置換,對于埋藏比較深的破碎風(fēng)化的巖層邊坡使用錨網(wǎng)噴的辦法處置。
對于水文氣候影響地基的因素也很多,比如溫度與濕度、降雨量、每天太陽的找熱量和水汽的蒸發(fā)量、冰凍的深度、風(fēng)向風(fēng)力、河流洪水的水位、地面積水的情況與地下水的活躍程度等。在冬季,溫度一般比較低,水分不容易被蒸發(fā),就比較容易形成硬冰層;在春季,溫度不高也不低,水分既沒辦法蒸發(fā),也沒辦法形成,就只能以水的形式聚集在地基中,沒有辦法滲透到路基下面,這會影響路基的穩(wěn)定性。對于地下水比較豐富的地區(qū),應(yīng)該重視滲流水力的坡度以及臨界水力的坡度,這就需要相關(guān)部門對動水壓力產(chǎn)生的泥沙與機械潛飾防護好,避免在基坑底部發(fā)生流動的情況或者土層內(nèi)部形成管狀空洞的現(xiàn)象。同時,在裂隙水比較豐富的區(qū)域,應(yīng)該關(guān)注裂隙水與巖溶水的發(fā)育情況與排布的規(guī)律,做好預(yù)防措施。
在對高速公路的路基進行設(shè)計的時候,需要考慮的因素有很多,這么多因素都會影響路基的沉降。當設(shè)計的路基斷面尺寸不合適時,邊坡的坡度不具有合理性,應(yīng)對降水與排水的措施不充分,進行路基施工的施工工藝不佳,高填方路堤未展開穩(wěn)定性的計算等,都會在一定程度上影響路基沉降。同時在進行填料工作的時候,填料材料的選擇與填料含水量的管控也是很重要的。當遇到粘性土質(zhì)的時候,主要是由液限含水量與塑性含水性來決定其穩(wěn)定性;但是對于粗粒土與巨粒土來說,穩(wěn)定性是與級配情況影響的。同時在進行路基的壓實工作、施工的降排水、進行路基的防護工作都是維持路基穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素。
在進行灌漿的時候,鉆孔的位置要求很嚴格,需要嚴格對準相應(yīng)的位置,位置的偏差不可以大于25cm,且鉆孔的斜率偏差不能超過0.3%。當找到進行灌漿的區(qū)域的時候,需要根據(jù)間隔距離來確定梅花形鉆孔的位置,在路面上,可以布置雙排空隙,沿著路邊緣的地方設(shè)置單排孔隙,然后從路的邊緣逐漸向著路堤那一邊以2.5m為間距進行排布。選擇的鉆孔大部分應(yīng)該是垂直的,直徑應(yīng)該在15~85mm之內(nèi)為最合適的,然后根據(jù)設(shè)計標準當鉆孔裝置鉆到預(yù)計的深度的時候,可以插進25mm為直徑的PVC管材。之后在插入的塑料管壁內(nèi)鉆一個小孔,上端大約為2.0m作為無孔管系。然后使用泥漿封閉處理管隙,并且保證封孔的深度在1.45~1.65范圍內(nèi)。等待一段時間,確保泥漿凝固之后,就可以開始灌漿。
在進行灌漿的時候,需要做好準備工作,其中最主要的就是對使用的裝置、儀器、管路、原料與水的監(jiān)測工作。在進行灌漿的時候,需要持續(xù)進行操作,一般需要選擇單管灌漿模式。當在灌漿的時候,出現(xiàn)了跑漿的狀況,就必須馬上停止操作,然后等一段時間,當灌注的泥漿完全團結(jié)之后,再接著開始工作。對于在此灌漿的行為,在進行第二次灌漿之前,必須要對泥漿進行調(diào)整,以保證與第一次使用的泥漿調(diào)配相同,一旦不一樣,就會比較容易出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。
在進行填土工作的時候,發(fā)現(xiàn)填筑的土質(zhì)不符合標準,在這樣的情況下,路基已經(jīng)出現(xiàn)了沉降,但是沉降范圍小且比較淺的時候,可以直接進行換土復(fù)填的方法。也就是將之前不符合標準的土質(zhì)全部清理掉,然后選取符合標準的土質(zhì)進行填筑。一般情況下,使用的是等級配比相對較高的砂礫土、塑性指數(shù)能夠完全符合標準的亞黏土等。在采用這種施工方法的時候,需要逐漸增加回填土的挖補面積,且應(yīng)該采取逐層挖掘的方式形成臺階樣式,從下邊到上邊,一層一層的開展填筑工作,并且嚴格處理壓緊工作,其標準需要大于之前路基壓實標準的1.5%。
綜上所述,當高速公路的路基發(fā)生沉降的現(xiàn)象的時候,其造成的危害是很大的,不僅會影響高速公路的使用時間,而且比較容易造成嚴重的交通事故。因此,相關(guān)部門應(yīng)該重視起來,在充分了解具體情況之后,采取預(yù)防措施。