公路路基沉陷发生后的勘察与治理

时间:2022-08-20 09:37:25

【前言】公路路基沉陷发生后的勘察与治理由文秘帮小编整理而成,但愿对你的学习工作带来帮助。路基沉陷主要包括新近堆积土沉陷、软土路基沉陷、黄土路基沉陷等,其共同特点是土体因自重、外部荷载、浸水等作用产生固结变形,变形量超过允许值,固结沉降使变形体与周边土体之间形成裂缝。 1.2 路基沉陷的等级评价标准 路基沉陷的等级评价参考《公路技术状况评价标...

公路路基沉陷发生后的勘察与治理

【摘 要】近年来,随着公路交通的不断发展,公路交通在我国经济发展,社会和谐的建设中起着不可替代的作用。但是,由于各种因素的影响,造成了公路路基沉陷问题,极大的影响了公路交通的正常运营,对人们的生命财产安全产生了很大的不利影响。当路基沉陷发生后,路基沉陷问题的处理必须及时得当,才能尽快恢复交通,最大限度的维护人们的日常生活与社会发展的正常进行。本文从公路路基沉陷的定义出发,介绍了路基沉陷的评价标准,分析了公路路基沉陷问题的原因,并着重提出了公路路基沉陷发生后,路基沉陷的勘察,提出了切实可行的路基沉陷治理的方法。

【关键字】公路路基;沉陷;勘察;治理

1.路基沉降的定义、评价等级

1.1 路基沉陷的定义

路基沉陷是指路基表面产生较大的竖向位移,一般为不均匀沉陷。由于路基在承受土体自重、行车荷载和各种自然因素的作用下,导致各个部位产生变形,变形又引起路基标高和边坡坡度、形状的改变,严重时造成土移,危及路基的整体性和稳定性,造成路基的各种破坏。

路基沉陷主要包括新近堆积土沉陷、软土路基沉陷、黄土路基沉陷等,其共同特点是土体因自重、外部荷载、浸水等作用产生固结变形,变形量超过允许值,固结沉降使变形体与周边土体之间形成裂缝。

1.2 路基沉陷的等级评价标准

路基沉陷的等级评价参考《公路技术状况评价标准》(JTG H20--2007)中的规定并作相关补充,具体分为三个等级:轻微,路基沉陷其长度小于5m,深度小于30mm;严重,路基沉陷其长度为5~10m,深度为30~50mm;极严重,长度大于10m,深度大于50mm。

2.路基沉陷的成因

路基沉陷的成因主要可分为内因和外因:

2.1 路基沉陷的内因

路基沉陷的内因主要包括路基填料选择不当,填筑方法不合理,压实度不足,在荷载和水、温度综合作用下是堤身沉陷;原地面较为软弱土层,填筑前未经换土,或者压实不足而产生地基下沉,不同土质的材质没有分层填筑而采用混合填筑等。

2.2 路基沉陷的外因

路基沉陷的外因主要包括路基排措施不当使降水渗入路基,降低了路基强度和抗变形能力,从而产生了沉陷;地表水浸泡、径流淘刷路基坡脚而产生的沉陷;路基边坡防护措施不到位引起的沉陷等。

3.路基沉陷的勘察

3.1 路基沉陷的识别

路基局部路段在垂直方向上产生较大的沉落,形成坑塘和裂纹,或因地基沉降路基整体下沉。路基沉陷的主要表现形式为路基局部高程较周围低,路面出现大量的裂缝。

3.2 路基沉陷的调查

路基沉降的调查方法主要以资料收集和现场调查为主。调查内容主要包括两个方面:其一, 危害调查:主要调查路基沉陷发生的位置、范围、发生的时间、造成的破坏、有无路基病害历史以及路基现状等;其二,调查病害原因:主要调查路基的形式、路基填筑情况、上部荷载、工程防护情况、基地岩土类型、地形条件、路基范围的地表径流条件与形成原因等因素的初步分析,并力争能够取得相应的影像资料。

3.3 路基沉陷勘测

通过相应勘测方法查明路基沉陷的范围、规模、深度、水文地质条件、黄土地基的工程性质等与灾害产生相关的内容,为沉陷原因分析、防治措施的选择、工程设计等提供支持。规模加大的沉陷勘测可分为初测和详测两个阶段,较小规模的沉陷可以视情况合并为一个阶段。

3.3.1 初测阶段

初测阶段应该着力查明路基沉陷的范围、规模、深度和类型,查明路基沉陷地段所在的地形、地貌特征以及水文地质条件等。应对勘测区地质情况以及特殊地质。不良地质的位置、特征、性质、发展规律,以及对路基沉陷的影响作出调查研究。特别提出,如若地基沉陷发生区域为沼泽地区,则应查明地表水汇流和水位季节变化、地表水疏干条件、地下水露头以及补给源等。

3.3.2 详测阶段

详测阶段应该对地形、地貌、微地貌形态,路基沉陷变形及发展进程,井、泉、池塘、湿地等的分布与变化作出调查勘测。要详细调研对路基以地基的物质组成成分、性质取得认识。另外,还要勘测路基荷载影响范围内地层岩性,土层厚度及分布范围,特别是基底层间软弱夹层、软土、湿陷性黄土、有机质土等的不良地质体,含水层性质及补给源等水文地质条件。

详测阶段宜采用静力触探、物探轻型螺纹钻为主的综合勘探方法查明沉陷软土或者黄土地层厚度和物理力学特性。采用钻孔取样时,应分层取代表性土样,厚度较大时,可按照上、中、下分别取出原样土;还应特别注意控制性钻孔应连续取芯,每一米孔深取土样2个。

4.路基沉陷的治理措施

“因地制宜,选择合理,预防为主,治养结合”是公路路基沉陷的综合防治原则。路基沉陷的治理措施主要有填土复填法、挤密法、注浆法以及粉喷桩法的措施。

4.1 填土复填法

当路基填料不符合规范要求时所造成的公路路基沉陷宜采用填土复填法,即将原路基出现沉降部分的填土或基底挖除,更换新的、符合要求的土质。这种方法要求沉陷的面积不大,深度比较浅。填土复填法把出现沉陷的公路的填科挖除后,重新整平压实,达到规范的压实要求,按照规范的要求用填料回填。回填的材料一般选用砂砾土。回填的时候,挖补的面积要扩大,同时挖成台阶形状,逐层地填筑,压实度比原来高出2-3%。此法,施工简单易行,处理范围小且浅,但费用较高。

4.2 粉喷桩法

路基发生沉陷小于十米时,粉喷桩法是非常好的方法。通过专门的机械将固体固化剂喷出,在地基的深处和软土搅拌,固化剂和软土发生物理和化学的反应,在原来的地基中就形成了强度非常大的桩体,改善了桩体周围土的性质,桩体和同承担了荷载。粉喷桩法施工中需要对固化剂的量,粉喷桩龄期,土样的含水量等有相应的要求。

4.3 挤密法

这种方法是采用一定的手段,通过振动、挤压使地基土体孔隙比减小,强度提高,达到地基处理的目的。主要分为:表层压实法、重锤夯实法、强夯法、振冲挤密法和土(或灰土、粉煤灰加石灰)桩法等。此方法适用于松散的砂土,素填土、杂填土以及黏粒不是很多的黏性土地基,但对于饱和粘性土组成的地基,挤密效果较差,一般不予采用。

4.4 注浆法

公路路基沉陷的面积较大时利用注浆法是解决该类病害的好方法。用注浆法使水泥浆液在适当的压力下,填充原有路基的空隙,形成新的路基实体,从而达到提高路基的强度的目的。液浆的扩散力和灌浆压力大小有关。对于不同填料和不同形状的公路路基,路基的密实度,强度,压力,钻孔的深度等都是影响灌浆压力的因素,这些因素很难准确预知,需要进行现场试验。注浆的形式有渗透灌浆,压密灌浆,劈裂灌浆等。

参考文献:

[1]《陕西省公路灾害防治技术指南》(JTGD30-2004),人民交通出版社

[2]《公路技术状况评价标准》(JTG H20--2007),人民交通出版社

[3]舒静,路基沉陷地质病害抢险注浆治理初探,《中国科技博览》2010(23)。

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