時(shí)間:2023-03-15 15:02:10
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在道路設(shè)計(jì)中從結(jié)構(gòu)方面來(lái)說(shuō),道路結(jié)構(gòu)主要可以分成上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)。所謂的下部結(jié)構(gòu)主要是只道路的承重結(jié)構(gòu)[1]。在道路工程施工建設(shè)中,需要工作人員結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,選擇最合適的施工方式,確保道路建設(shè)中路基強(qiáng)度和剛度,增加穩(wěn)定性,保證其各項(xiàng)數(shù)據(jù)滿(mǎn)足運(yùn)行需求,防止因?yàn)椴牧匣蚴墙Y(jié)構(gòu)等問(wèn)題導(dǎo)致道路建設(shè)中路基出現(xiàn)不均勻沉降。另外,道路設(shè)計(jì)中路面設(shè)計(jì)也是非常重要的,不論是在材料選擇還是防排水等方面設(shè)計(jì)上都會(huì)對(duì)道路交通運(yùn)行質(zhì)量以及道路實(shí)際使用壽命造成影響。
1道路建設(shè)中沉降段常見(jiàn)位置與產(chǎn)生原因
1.1不良的地質(zhì)路段在道路工程施工建設(shè)中,因?yàn)樵O(shè)計(jì)地域廣泛,所以常會(huì)遇到特殊地質(zhì)情況,如軟土和濕陷性黃土以及膨脹土等土質(zhì)情況,以上這些獨(dú)特的土質(zhì)對(duì)道路工程建設(shè)是非常不利的,并且對(duì)道路工程建設(shè)質(zhì)量、工期和安全以及造價(jià)、環(huán)保等相關(guān)目標(biāo)切實(shí)實(shí)現(xiàn)都有著很大的負(fù)面影響[2]。軟土大多都是指淤泥或是淤泥質(zhì)土,軟土相比其它土質(zhì)含水量高,并且還有孔隙大和滲透性較低、受壓縮性強(qiáng)、不能有效成受剪強(qiáng)度等諸多特點(diǎn),最明顯的表現(xiàn)就是蠕變性與觸變性。濕陷性黃土則是在遇水后很可能發(fā)生地面下沉情況,甚至局部很可能會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重坍塌,在現(xiàn)代道路工程中,很多地區(qū)發(fā)生大面積沉降,就是因?yàn)闈裣菪渣S土導(dǎo)致的。膨脹土相比之下則是具有吸水膨脹性,若是失水就會(huì)出現(xiàn)收縮情況,最重要的是這種脹縮變形的過(guò)程是能往復(fù)可逆的,當(dāng)土中的含水量突然提升時(shí),其土體的強(qiáng)度就會(huì)相應(yīng)下降[3]。以上這些都屬于不良地質(zhì)路段,若是在道路工程建設(shè)中地基處理有問(wèn)題,就會(huì)發(fā)生沉降,從而影響行車(chē)安全與道路交通運(yùn)行,導(dǎo)致安全事故發(fā)生幾率大大提升。因此道路工程施工建設(shè)中,工作人員應(yīng)該盡量避免選擇不良地質(zhì)區(qū)域,降低施工的不確定因素,從而減少沉降發(fā)生幾率。另外,對(duì)于比較容易出現(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象的道路地段,一定要采取相對(duì)更加合適的道路加固處理方式,其中表面處理法就比較合適,通過(guò)砂墊層和反壓護(hù)道以及土工聚合物處理等方法加強(qiáng)道路路基的實(shí)際承載力,還可以對(duì)施工范圍內(nèi)的一部分軟土換填。除此之外,在高填方路基施工中,一定要保證一定的路基沉降時(shí)間,這樣才能有效保證其穩(wěn)定性,施工時(shí)可以使用重壓法和垂直排水固結(jié)法以及穩(wěn)定劑處置法等不同方式,對(duì)不良的地質(zhì)情況來(lái)進(jìn)行改善,有效降低道路路基的實(shí)際壓縮性,提升道路強(qiáng)度與穩(wěn)定性。
1.2道路工程高填方路基在整體道路工程施工建設(shè)中,因?yàn)樯婕暗赜虮容^廣,所以有些工程是需要跨區(qū)域施工的,難免會(huì)出現(xiàn)高填方路段,也就是指回填土方達(dá)到并超過(guò)二十米,石方達(dá)到并超過(guò)三十米的道路路基,這種路基不僅自重大,還具有不穩(wěn)定的特點(diǎn),長(zhǎng)久之下就很容易出現(xiàn)道路不均勻沉降[4]。因此在道路施工建設(shè)中填土材料如何選擇非常重要,一般情況下,都是使用素填土,這種填土材料有比較好的工程性質(zhì),可以有效滿(mǎn)足道路工程施工建設(shè)需求,沖填土相比之下強(qiáng)度更低,但壓縮性強(qiáng),這種填土材料若是運(yùn)用到路基建設(shè)當(dāng)中,就很容易導(dǎo)致道路后期運(yùn)行出現(xiàn)沉降,尤其是在山坡地段的填方路基,若是加固措施沒(méi)有做到位的話(huà),就會(huì)出現(xiàn)沿坡下滑問(wèn)題,從而導(dǎo)致出現(xiàn)局部沉降情況。根據(jù)上述分析可以發(fā)現(xiàn),高填方路基之所以會(huì)比較容易出現(xiàn)沉降,大多都是因?yàn)樘罘讲牧系膲嚎s性比較強(qiáng),因此在道路施工建設(shè)中一定要通過(guò)科學(xué)合理的方式選擇填方材料,像是在填土路基施工中,就應(yīng)該選用級(jí)配比較好的粗粒土,還要保證相同類(lèi)型的土分層填,相對(duì)的填石路基雖然比較不容易會(huì)發(fā)生沉降,但也要選擇材質(zhì)比較堅(jiān)固不容易被風(fēng)化的石料。砌石路基則是要在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要保證其頂寬和高度與傾角的科學(xué)合理性,對(duì)于不同地質(zhì)情況要做好分段設(shè)計(jì),保留有效沉降縫。對(duì)于路基的填方材料選擇則是要保證其具有有效的水穩(wěn)定性,確保材料不會(huì)受水量影響出現(xiàn)比較大變化,進(jìn)而保證相關(guān)結(jié)構(gòu)的整體性與穩(wěn)定性。
1.3道路工程半挖半填路基這種路基在道路工程施工建設(shè)中是比較常見(jiàn)的,不過(guò)大多還是應(yīng)用在比較陡峭的斜坡上,因此在施工過(guò)程中難度比較大,其主要難點(diǎn)在于該如何將路基和傾斜的斜坡結(jié)合[5]。為增加路基實(shí)際穩(wěn)固性,一般道路工程施工中都會(huì)常用基底挖臺(tái)階的道路設(shè)計(jì)方式,不僅能有效增加路基和山坡互相結(jié)合面積,還能有效防止出現(xiàn)順坡下滑情況,但若是臺(tái)階開(kāi)挖之后進(jìn)行回填的時(shí)候不能有效填實(shí),那么在使用中就很可能出現(xiàn)沉降錯(cuò)動(dòng)現(xiàn)象,嚴(yán)重的話(huà)還會(huì)導(dǎo)致滑塌事故發(fā)生。半挖半填路基大多都是被運(yùn)用在陡坡上,有上下兩個(gè)部分,上部分需要進(jìn)行挖方,下部分則是要填方。當(dāng)在地面的自然橫坡度超出一比五的陡坡上修建路堤的時(shí)候,對(duì)于路堤基底要做好臺(tái)階設(shè)計(jì),并且底部還要保持兩度到四度的一個(gè)向內(nèi)傾斜的坡度。而在比較堅(jiān)硬的地域使用半挖半填路基時(shí),若是在填方量不是很大的情況下,因?yàn)檫吰律斐霰容^遠(yuǎn),可以建設(shè)計(jì)護(hù)肩作為路基的支撐阻擋結(jié)構(gòu),不過(guò)護(hù)肩則是要選擇比較不容易風(fēng)化的石料,其高度最不超過(guò)兩米,而在基底面設(shè)計(jì)一比五坡度的內(nèi)向傾角可以有效讓護(hù)肩發(fā)揮作用。
1.4道路工程路橋結(jié)合處道路工程建設(shè)中,道路和橋梁是其非常重要的組成部分,但因?yàn)閮煞N工程施工結(jié)構(gòu)不同,在實(shí)際的剛度、強(qiáng)度與穩(wěn)定性等方面都有一定的區(qū)別,在整體施工中路橋結(jié)合處可以是最為薄弱的地方,若是施工中應(yīng)力集中,再加上環(huán)境的侵蝕和交通壓力,在路橋結(jié)合處就會(huì)出現(xiàn)不均勻沉降問(wèn)題,導(dǎo)致錯(cuò)位。當(dāng)車(chē)輛通過(guò)的時(shí)候,就非常容易跳車(chē),嚴(yán)重的話(huà)還可能出現(xiàn)爆胎或是翻車(chē)情況,再加上橋梁的受力日漸偏移,其支座就會(huì)損壞,梁體結(jié)構(gòu)也很容易遭到破壞,從而引發(fā)更加嚴(yán)重的安全事故。當(dāng)?shù)缆放c橋梁的結(jié)合處應(yīng)力相對(duì)比較集中時(shí),就很容易會(huì)發(fā)生不均勻沉降現(xiàn)象,這種現(xiàn)象在道路施工中非常重要,要做好優(yōu)化。首先就是優(yōu)化道路和橋梁的結(jié)構(gòu),確保地基能夠有效處理到位,保證為上部結(jié)構(gòu)有效提供足夠的承載力,另外,還能在兩者的連接部分加設(shè)橋臺(tái)搭板,有效預(yù)防道路與橋梁結(jié)合部分沉降,保證能夠隨著不斷的填土沉降而轉(zhuǎn)動(dòng),加強(qiáng)了投入使用后的緩沖作用。
1.5道路工程多水路段在道路工程施工建設(shè)中,地下水的影響不可小覷,因?yàn)榈叵滤畷?huì)軟化土體與巖體,從而使結(jié)構(gòu)面的實(shí)際抗剪強(qiáng)度降低,導(dǎo)致道路運(yùn)行中土體承載力與穩(wěn)定性都會(huì)相應(yīng)下降,所以若是排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)不夠合理的話(huà),就會(huì)使道路周?chē)耐翆映霈F(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象,而地下水在不停的流動(dòng)下還會(huì)不斷帶走一些比較細(xì)小的土顆粒,對(duì)土體的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞,讓路基強(qiáng)度大大降低,反而壓縮性大幅度提升[6]。除此之外,若是過(guò)水設(shè)計(jì)的不夠合理,相關(guān)排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)沒(méi)有完善好,不能及時(shí)有效的將水排出去,那么就會(huì)有大量的水進(jìn)入路基當(dāng)中,對(duì)路基土產(chǎn)生影響,長(zhǎng)久之下也會(huì)造成道路沉降。道路路面主要包含面層和基層以及墊層三個(gè)部分,這三個(gè)層次是基本路面組成結(jié)構(gòu)。墊層處于路基上面,需要滿(mǎn)足強(qiáng)度需求與水穩(wěn)定需求,否則在水的影響下就很容易出現(xiàn)沉降變形。結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),在道路建設(shè)中,可以將路面分為高級(jí)和次高級(jí)、中級(jí)以及低級(jí)路面,不同等級(jí)的路面在面層與基層施工中所使用的材料也有一定的限制與區(qū)別,需要嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行施工。水在所有的工程建設(shè)中危害都是非常大的,很容易導(dǎo)致工程穩(wěn)定性下降,若是路基路面在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)都有積水的話(huà),同樣也會(huì)導(dǎo)致沉降發(fā)生。所以在道路施工建設(shè)防排水設(shè)計(jì)就非常重要了,進(jìn)行材料選擇時(shí)一定要選擇水穩(wěn)定性好和滲透性比較好的路基填料,保證道路積水能及時(shí)被排出去,而對(duì)于降水量比較多的地區(qū),可以增加截水與排水溝槽,避免外面雨水流入的同時(shí)將內(nèi)部的積水排出。
2道路沉降段路基路面設(shè)計(jì)重要性
在道路施工之前,相關(guān)工作人員必須對(duì)道路施工方案認(rèn)真設(shè)計(jì)。施工建設(shè)中,進(jìn)行沉降段實(shí)際搭板設(shè)計(jì)時(shí),其實(shí)并沒(méi)有嚴(yán)格系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn),所以在道路施工中就需要相關(guān)單位有足夠的經(jīng)驗(yàn),以此作為施工基礎(chǔ)進(jìn)行操作。除此之外還要考慮通車(chē)所需荷載的沉降量作出有效設(shè)計(jì),精確把控施工建設(shè)中搭板長(zhǎng)度設(shè)計(jì)需求,還能在施工中加強(qiáng)應(yīng)用土工格柵等技術(shù),進(jìn)一步提升土層強(qiáng)度,有效降低路基填土中的移動(dòng),大幅度提升整體道路路基路面穩(wěn)定性與沉降幅度[7]。所以在工程施工建設(shè)時(shí),保證道路沉降段路基路面設(shè)計(jì)方案的科學(xué)合理性,才能提升其結(jié)構(gòu)。并且在路基路面投入使用后,難免承受大量的荷載,這就更需要保證施工技術(shù)了有效性了,只要道路相關(guān)施工技術(shù)到位,那么在道路運(yùn)行中就不會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)烈的沉降現(xiàn)象,不過(guò)施工材料上要保證使用性能比較強(qiáng)的鋼筋路堤,這才能有效防止下沉情況發(fā)生。施工時(shí)還要關(guān)注道路沉降段路基路面設(shè)計(jì)有沒(méi)有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),尤其是設(shè)計(jì)尺寸上要嚴(yán)格把控,保證道路沉降段路基路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)符合要求。
3道路沉降段路基路面設(shè)計(jì)原則
3.1道路路基設(shè)計(jì)原則在進(jìn)行道路路基設(shè)計(jì)時(shí),要深入研究巖土勘察保留,對(duì)實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行全面核實(shí),防止因?yàn)橄嚓P(guān)參考材料不準(zhǔn)確導(dǎo)致最終設(shè)計(jì)出現(xiàn)問(wèn)題。道路在最初選線(xiàn)的時(shí)候就要保證其經(jīng)濟(jì)合理性,在兼顧生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上,最大限度減少土方開(kāi)挖的實(shí)際工程量,面對(duì)一些高度比較高的路段,設(shè)計(jì)人員可以考慮加入橋梁作為過(guò)渡。而在路基的設(shè)計(jì)上要充分結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦我约暗孛蔡卣?,最大限度降低土地的占用面積,保證邊坡率與防護(hù)形式的科學(xué)性,對(duì)于道路排水與景觀(guān)綠化要做好,確定路基的穩(wěn)定性同時(shí)加強(qiáng)景觀(guān)性[8]。
3.2道路路面設(shè)計(jì)原則在進(jìn)行道路路面設(shè)計(jì)的時(shí)候,需要格外關(guān)注各個(gè)連接部分以及薄弱部位,防止在道路工程建設(shè)中其結(jié)構(gòu)性被破壞,從而致使受力不夠均衡,引發(fā)道路路面發(fā)生沉降。要充分的考慮到施工時(shí)以及施工后的氣候條件以及工程地質(zhì),還是交通的實(shí)際通行量與氣象水文等相關(guān)因素也不能忽視,要根據(jù)相關(guān)文件與施工單位經(jīng)驗(yàn),在施工建設(shè)中找到新的突破點(diǎn),還要積極對(duì)材料市場(chǎng)進(jìn)行調(diào)研,保證施工中可以使用性能更好的道路工程施工材料,有效滿(mǎn)足道路建設(shè)中不同區(qū)域和路段所需的設(shè)計(jì)需求,考慮到行車(chē)舒適度的情況下,加強(qiáng)路面的平整和順暢性,有效降低局部的沖擊性,從而加強(qiáng)道路整體性[9]。
4道路沉降段路基路面沉降危害分析
道路工程作為我國(guó)社會(huì)發(fā)展的重要影響因素,也是交通網(wǎng)絡(luò)的主要構(gòu)成部分之一,同時(shí)也是現(xiàn)代大眾出行經(jīng)常會(huì)用到的交通網(wǎng)絡(luò)。但在現(xiàn)代道路工程施工建設(shè)中,還是偶爾會(huì)出現(xiàn)搭板斷裂現(xiàn)象或是道路沉降段路基路面出現(xiàn)不均勻情況,極大程度上制約了發(fā)展。同時(shí)在投入使用后,還會(huì)有跳車(chē)風(fēng)險(xiǎn),導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)受到影響,對(duì)路面產(chǎn)生破壞,尤其是和橋梁連接部分若是出現(xiàn)縫隙會(huì)嚴(yán)重影響行車(chē)安全,因此在道路工程施工中更應(yīng)該對(duì)這種問(wèn)題進(jìn)行針對(duì)性解決,保證道路施工質(zhì)量,確保道路整體更加平整。
5優(yōu)化道路沉降段路基路面設(shè)計(jì)措施
5.1軟土路基處理方案的改進(jìn)道路的路線(xiàn)選擇應(yīng)盡可能避免質(zhì)量不好的地質(zhì)區(qū)域,以減少路基的不確定性和沉降概率。同時(shí),對(duì)于容易產(chǎn)生不均勻沉降的路段,必須采取適當(dāng)?shù)募庸烫幚???梢赃x擇表面處理的方式通過(guò)砂墊層、背壓路堤、也可以通過(guò)替換一定區(qū)域內(nèi)的軟土地基避免地基出現(xiàn)沉降的現(xiàn)象。此外,高填方路基需要一定的沉降時(shí)間才能穩(wěn)定,可以使用多種方法,如重型壓實(shí)法、垂直排水固結(jié)法、穩(wěn)定劑處理法、振動(dòng)置換法等,改善地基的土質(zhì)水平,降低基底的壓縮性,從而確保路基具備必要的穩(wěn)固性。
5.2類(lèi)選擇合適的路基填充材料高填方路基容易沉降,主要是因?yàn)樘盍暇哂泻軓?qiáng)的壓縮性,所以,在進(jìn)行填充材料的時(shí)候應(yīng)選擇合適的填料,要求填料應(yīng)選擇分選良好的路基粗粒土,并確保使用相同類(lèi)型的土和層填料。一般來(lái)說(shuō),填石路基不應(yīng)容易沉降,但也應(yīng)選擇堅(jiān)硬且不風(fēng)化的材料。與此同時(shí),必須合理設(shè)計(jì)砌石的上部寬度、高度和坡度。考慮到地質(zhì)條件的變化應(yīng)分段布置,科學(xué)預(yù)留沉降縫。并且邊坡地段的填土必須采取加固措施,路基填充材料也應(yīng)具有良好的水穩(wěn)定性,不會(huì)由于水量的增減而發(fā)生較大變化,從而確保結(jié)構(gòu)的整體安全性。
6結(jié)束語(yǔ)
總而言之,在道路施工建設(shè)中道路沉降路段很可能引發(fā)安全事故,給大眾生命財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重影響,所以在道路工程施工建設(shè)中,要重視道路沉降段路基路面設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn),保證施工建設(shè)的有效性,才能保證在后續(xù)道路投入使用后有效降低沉降發(fā)生,保證道路施工質(zhì)量,防止在施工建設(shè)中因?yàn)槭┕げ牧匣蚴鞘┕ぜ夹g(shù)不足引起路面沉降,唯有保證道路質(zhì)量,才能有效促進(jìn)行業(yè)健康發(fā)展,保障大眾生命財(cái)產(chǎn)安全。
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作者:雷科 單位:松陽(yáng)縣交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司