煤矸石路基不均匀沉降浅谈
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路基不均匀沉降形成原因危害及处理措施09土木(交通)赵鑫龙0919011011【关键词】:路基纵向不均匀沉降,路基横向不均匀沉降,形成原因,造成危害,处理措施。
【摘要】:近年来,科学技术发展的为我国的交通事业的发展注入了强大的原动力。
我国的交通状况正发生着日新月异的变化交通的高速发展已成为我国的经济版图中最引人注目的心篇章,数字化交通征打造着我国交通的新理念。
然而路基的不均匀沉降这一难题始终困扰着我们的工程技术人员,阻扰在公路工程的发展和完善。
一,路基不均匀沉降的类型1)纵向不均匀沉降路基纵向不均匀沉降主要表现为桥头跳车和纵向填挖交界处不均匀沉降,致使路、桥过渡段出现不同程度的台阶,且路面平整性受损,严重影响了公路的使用功能。
2)横向不均匀沉降由于车载、地下水及自重等作用,路基横向不均匀沉降引起的公路工程病害已成为公路工程质量通病之一。
二,路基横向不均匀沉降的原因分析路基横向不均匀沉降的发生是多方面因素综合作用的结果。
其中,内因在于地基及路基本身;外因是车载、地下水及自重等作用。
1.地基对路基横向不均匀沉降的影响(1)路堤地基处理不当①伐树除根及表土处理不彻底或是路基基底的压实度不够,致使路堤形成后,一旦杂质腐烂变质,地基将会发生松软和不均匀沉降。
②地面横坡大于1:5的路段,路堤填筑前地基未按规定要求挖成台阶,填料与地基结合不良,在荷载作用下填料极易失稳而沿坡面发生滑移,从而产生横向不均匀沉降。
(2)特殊地基地段①软土地基对路基横向不均匀沉降的影响当路基修筑在软土地段时,软土层本身力学性能差,在附加应力作用下,会发生固结沉降、次固结沉降和侧向塑性挤出,导致明显的沉降变形。
有些河谷、水塘地段虽作了清淤处理,但是处理不彻底或回填材料控制得不好,从而形成人为的相对软土层,造成路基的不均匀沉降。
在高填方填筑后,地基出现不均匀沉降,甚至路面开裂。
在一些地表水和地下水自然排泄困难的地方,地基土中的软土层在固结过程中的较大沉降变形,也是产生过大沉降和沉降差的重要原因。
浅谈路基不均匀沉降原因及预防措施摘要:路基不均匀沉降直接影响到道路的正常使用,文章主要分析了建筑地基不均匀沉降的原因,并提出相应的预治措施,为相关工程建设提供参考。
关键词:路基沉降;不均匀;影响;防治随着经济的发展和车流量的增大,路基在公路建设中的重要性越来越大。
路基质量的好坏直接关系到整个公路的质量,为解决路基不均匀沉降问题,下面就路基不均匀沉降的原因及相关的防治措施进行论述。
1路基不均匀沉降原因1.1工程地质不良,地形复杂多变道路是一条带状构造物,占地广,里程长,路线可能通过不同的地质段,当工程地质不良,原地面结构比较脆弱,特别是在泥沼地段、流砂、垃圾以及其他劣质土地段,填筑前未经换土或很好压实,填筑完成后原地面土壤易产生压缩下沉或挤压移位。
山区地段穿过沟谷时,中间为填方段,两头为挖方地段,填方纵断面为倒三角形,填方底部压实机械难以到达,多数对填方底部采用片石填筑,分层支砌,在机械可及的位置进行压路机碾压,碾压不到的位置则要用人工夯实,压实度或击实功均难以达到设计及规范要求。
1.2施工工期短、工期不合理由于建设单位在建设过程中盲目要求赶工期甚至大幅提前工期,造成路基工后沉降不足而导致路基下沉。
填方填筑完成后有一定的工后沉降期,工后沉降期因填料不同而有不同的沉降量。
采用土或土夹石填筑,在填方高度不高时沉降量可以不计,当填方高度比较高,每层经上面层机械或自重的压力下,在一定时期还会产生微小变化,例如,填方在30 m以上时,分层层数达150多层,每层微小变化累计之后就有几厘米甚至十几厘米的沉降量。
1.3路基填料控制不当(1)填料常常是路堑的挖方、隧道掘进产生的废方,这些填料发生差异大、级配也相差甚远;(2)同一填方采用不同的填料填筑;(3)施工中,如不注意填料进场布设,有时出现同一层填方中出现多种填料,给试验检测及路基不均匀沉降留下隐患,造成不均匀沉降。
1.4路基填土压实度不足(1)分层压实厚度控制不严,导致压实度不足。
浅谈路基沉降后原因分析及处理方法摘要路基不均匀沉降现象在路政系统中出现的较为频发,路基沉降之后一般必然会引起路面凹陷、裂缝以及台背跳车等现象,一旦出现这种情况就会严重影响到汽车高速行驶的舒适性,与此同时,还会增加汽车的燃料消耗,并且也会加重车辆轮胎的磨损,甚至还会危及行车人员的安全。
文中主要以丽攀高速公路攀枝花段C4合同段K16+830-K16+950段路基为依据进行分析造成路基沉降的重要原因,并探讨路基产生沉降后的有效处理方法,旨在为日后相似的工程提供一些参考。
关键词路基沉降;原因分析;处理方法1 工程概况1.1 工程简介丽攀高速公路攀枝花段起自攀枝花市仁和区福田镇,止于攀枝花市仁和区金江镇,路线全长约50km,全线采用双向四车道高速公路标准建设,设计速度80公里/小时。
C4合同段全长6.84km,在攀枝花境内。
本标段所属区域为南亚热带半干燥气候,具有夏季长,四季不明显,干、雨季分明,昼夜温差大、气候干燥、降雨量集中、日照多,太阳辐射强,蒸发量大以及小气候复杂多样等特点。
年平均降雨量800mm左右,年平均气温19.2℃~20.3℃,最热在5月,平均气温为27.6℃,最冷在12月,平均氣温为13℃,是省内平均气温和总热量最高的地区。
K16+830-K16+950段实际地质情况表层为低液限黏土,厚度0.2m至1m,以下为卵石土,厚度在3m以上[1]。
2 路基产生沉降的原因分析2.1 路基自身带来的沉降《公路路基施工技术规范》当中要求路基的压实度控制在93%~96%之间,在路基的施工过程中实际并不能十分准确的达到这一数值,而是只能保证在其范围附近,即在标准击实功作用之下,公路的路基填料里面还存在着4%~6%的空隙率,这部分空隙率在理论上就带来了4%~6%的路基自身的沉降空间。
这部分沉降量是合理的沉降,是满足压实度要求的情况下发生的沉降,即一次沉降变形。
路基施工过程中使用的填方土体前期固结压力一般来说都小于自重应力以及各种附加应力的和,在这样的荷载作用下,路基结构就会产生二次沉降变形。
浅议公路路基不均匀沉降病害分析及处理措施摘要:路基是公路的重要组成部分, 作为线型建筑物,路基是线型建筑物的主体, 它贯穿公路全线, 与桥梁、隧道相连,因此,它的质量好坏直接关系到整个公路的质量。
本文分析了公路路基产生不均匀沉降病害的原因,探讨了路基不均匀沉降在设计及施工过程中的控制措施。
关键词; 公路;路基;不均匀沉降;病害原因;控制措施Abstract: highway subgrade is an important component of the building as a line, embankment is the main body of the linear building, it all throughout the highway, and bridge, tunnel connected, therefore, it is directly related to the quality of the quality of the highway. This paper analyzes the highway subgrade produce the uneven settlement of the disease causes, this paper discusses the roadbed uneven settlement in design and construction process of the control measures.Key words; Highway; Subgrade; The uneven settlement; Reasons of these diseases; Control measures公路路基不均匀沉降对路面结构、路面性能和路面寿命有着重要影响, 是道路工程中的重要究课题之一。
我国公路建设中的不均匀沉降现象非常普遍。
路基不均匀沉降原因及预防措施的探讨【摘要】联通五湖四海、四通八达的公路为我国的国民经济带来了强劲的发展动力,同时,经济的发展又加快了公路的延伸,令人欣喜的是,我国的公路及其所带动下的经济正在一个良性循环快速发展的快车道上疾驰。
但是,路基的不均匀沉降做为一种较为常见病害近年来在我国的公路施工中略有抬头的趋势。
【关键词】公路路基;不均匀沉降;病害分析;预防措施;施工质量;材料控制随着经济的腾飞,我国的公路事业发展势头喜人,我国的公路总里程数与高速公路的总里程都在以任何一个国家都无法想像的速度高速发展着。
高速发展的公路既缓解了我国日趋紧张的交通又为我国的国民经济打开了一扇扇通往我国的纵深腹地的大门。
我国的公路项目在前所未有的数量增长着,而且施工的工期越来越短,更为严重的是为了获取较高的经济利益,我国的公路工程施工市场上混进了许多规模较小、设备较少、管理较差的不正规的公路工程施工企业,这些企业的存在,就不可避免地导致了我国的部分公路在某些区域会出现一些较为严重的质量问题。
其中较为严重的就是路基的不均匀沉降问题。
不均匀沉降问题通常出现在路基在填挖时产生的交界处,由于这个交界的处理过程需要不仅需要使用常规的方法,还要在这个位置处进行高筑强压方能保证不会出现不均匀的沉降,但是,我国绝大多数施工企业都会在工期的压力之下,对这些看似无关紧要的细节问题加以忽略。
交界处的不均匀沉降除了给公路带来驾乘上的不适感之外,无均匀沉降还会导致公路在纵向上的较长的开裂以及与其伴生的横向上的开裂。
这两种开裂是公路施工过程中的较为典型的病害,随着季节的变迁,雨雪以及风化等的侵蚀,公路的开裂会随着时间的推移而越来越大,从最初的影响车辆行驶的舒适性与安全性,最终将发展到严重影响道路的通行以及公路的正常运营。
为了研究的方便,现以某高速公路的某一路段为例展开后续的论述。
该路段的建设标准为二级公路,路基的宽度为标准的12m,路面的铺筑方法为水泥混凝土路面。
浅议不均匀沉降及应对措施摘要:随着经济的增长,我国的公路工程发展十分迅速。
但同时也涌现出许多问题,其中路基不均匀沉降一直是高等级公路以及扩建道路一直存在的通病。
本文通过对公路路基横向不均匀沉降的主要原因的分析,研究并提出了相应的主要的应对质量控制措施,并提出通过制度化、规范化、标准化的质量管理体系,来提高工程质量。
关键词:横向不均匀沉降原因控制措施管理Fitting method was compared in old-Highway planeAbstract: With econo mic growth, China’s highway engineering developing very rapidly. But at the same time also sprung up many problems, among which the uneven settlement has been roadbed of high grade highway and expansion there has been the common fault of the road. This article through to the highway subgrade horizontal the uneven settlement of the main reason analysis, research and puts forward the corresponding main deal with quality control measures, and put forward through the institutionalized, standardization and standardized quality management system, and to improve the quality of the construction.Key words: HorizontalThe uneven settlementReasonControlMeasuresManagement1、引言经过建国50多年的建设我国公路建设数量的增加,全国的公路路网已初步形成。
路基不均匀沉降的处理讨论摘要:目前我国在公路、桥梁施工过程中,仍无法避免路基不均匀沉降,造成沉陷、错台等问题,极大的降低了车辆行驶舒适性、增加公路养护费用。
特别是路桥过渡段,经常会出现桥头跳车等事件,直接影响来往车辆、行人通行安全。
本文就公路施工过程中的路基不均匀沉降做简单交流。
关键词:路基;不均匀沉降原因;处理措施。
一、路基不均匀沉降的原因1、路基1.1在公路施工过程中部分路段受地形条件的限制,路线条件较差,或一侧临河,或位于软土地基,松土含量较多,路基施工前未进行清表和填前碾压,且路基填料选择不当,导致压实度不足,造成路基沉陷。
1.2填方路基下边坡失稳和半填半挖路基压实不足,造成纵向裂缝。
1.3路基压实不足,填料不合格,施工不规范,导致桥涵和挡墙墙背回填压实不足,随着车辆荷载的不断作用,产生竖向位移形成沉陷。
1.4局部路线所处位置,地表水丰富,施工过程中没有形成完整的排水系统,导致公路运行时路基长期处于潮湿、过湿状态;另一方面受地表水下渗或地下层间水侵袭,路基含水率增大,在车辆荷载作用下,产生变形,造成路基沉陷。
2、重桥轻路意识在公路施工过程中存在着重桥轻路的片面意识。
在公路建设工程项目中,桥梁建设存在设计难度大、施工工程量大、周期长等特点,更加因其施工质量直接影响桥梁使用年限。
目前存在对于公路路基施工过程中未能投入必要的技术人员、缺乏对路桥过渡段的重视,没有将其作为一种特殊的结构物考虑,进行特殊处理,长此以往导致公路在运行过程中,路桥过渡段沉降现象所引发的安全问题尤为突出。
二、施工中路基不均匀沉降的测量方式路基施工过程中,会因为一种或多种原因导致路基不均匀沉降。
当下主要是采用沉降差法的方式展开其沉降量的测量。
三、路基不均匀沉降防治措施1.设计方面1.1做好地质勘探调查对路线经过的地形地貌、地质、水文、气象、地震等进行详细勘察,对特殊路基段应提供详细的设计资料。
对于地表不良路段,设计可考虑换填砂砾、山渣等措施。
煤矸石路基不均匀沉降浅谈
作者:王慧颖刘子英
来源:《中国科技博览》2013年第22期
[摘要]阐述煤矸石作为路基填筑材料的应用机理,评价新旧煤矸石路基不均匀沉降的原因、影响因素及评价指标。
讨论解决路基不均匀沉降的解决方案,着重分析施工碾压方法对煤矸石路基的沉降影响。
并采用碾压后的评价指标再次评价其沉降方面的合格性。
[关键词]煤矸石路基不均匀沉降
中图分类号:TU4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)22-0123-01
煤矸石是在成煤过程中与煤层相伴随产生的一种含碳量低、相对比较坚硬的黑色岩石,在开采和洗选过程中被分离出来,成为废弃物。
一般就近堆放于矿区周围,形成巨大的煤矸石山或排土场。
煤矸石的大量排放和自燃不仅使矿区生态环境日趋恶化,而且严重污染了煤矿和周边环境的。
对矿区煤矸石进行研究、治理和综合利用,不仅具有重大的环境意义,而且能取得较好的社会和经济效益,煤矸石作为土工充填材料的应用已成为消耗煤矸石的主要途径。
煤矸石是含碳岩石(由碳质页岩、碳质砂岩、20%左右的煤构成)和其它岩石(页岩、砂岩、砾岩等)的混合物。
随着煤层地质年代、地区、成矿情况、开采方法的不同,煤矸石的组成及其含量亦各不相同。
将煤矸石作为道路基层材料用于筑路工程,有着明显优势。
一是对煤矸石的种类和品质没有特殊的要求,对有害成分含量的限制不严,适用于多种类型煤矸石;二是煤矸石在道路工程中的应用具有耗渣量大、无需进行特殊处理及特殊技术手段的优点。
煤矸石用做路基材料是一种有效地利用煤炭工业废料和减少环境污染的有效途径。
国内应用煤矸石填筑路基已有许多成功的工程实例,最早是在90年代初期。
由于交通量的日益增长,许多公路面临旧路拓宽改造等问题。
新旧煤矸石路基不均匀沉降的问题开始引起许多学者的注意。
由于目前国内煤矸石的工程应用主要集中在路基填筑、地基回填等方面,所以对煤矸石的试验研究也主要针对路用材料的工程性质,以压密机制和强度特性的研究为主。
1.煤矸石的技术性质
由于组成煤矸石的岩石性质的不同,煤矸石在工程应用中很可能存在水稳性、膨胀性及崩解性等不利因素。
因此在新路基填筑前,应检验煤矸石的路用技术性质。
在选作路基填料和路面基层材料时,应尽量选择烧失量小、有机质少的煤矸石,防止在氧化环境和浸水条件下路基沉降不稳定。
1.1 水稳定性
结构致密的煤矸石吸水性较低,并且具有较好的透水性能,其自身的保水性较低,可作回填材料或路基填方材料;结构较松散的泥质、砂质岩煤矸石吸水性较高些,且吸水后体积发生膨胀并破碎成较小粉状矸石,不宜作为路基填料。
在选料时应检验其水稳定性能。
1.2 力学强度
抗压强度高的煤矸石风化较慢,不宜自然风化破碎,适用于填筑材料;抗压强度低的煤矸石到地面摊开后易于风化破碎,不宜作为填筑材料。
1.3 级配密度
由于煤矸石有与碎石土相近的级配,其压实特性主要由骨料中的细料,以及细料对骨料空隙的充满程度决定。
因此,可以先对细料进行击实试验,测定其最大干密度;然后计算骨料空隙全部由细料充满时的最大干密度,并将其作为煤矸石的最大干密度。
级配在路基压实后会有所改变。
1.4 压实度
煤矸石料进行压碎值试验,通过试验发现煤矸石的压碎值随着强夯次数的增加而有所增加,这说明煤矸石在碾压过程发生了破碎.其自身的结构发生了变化.经碾压后变得比较容易破碎.导致终压后的压碎值大于碾压前的。
由于在碾压期间,部分颗粒被压碎,填充空隙,使得级配重组,更加密实,这样使煤矸石路基级配更加良好。
有利于煤矸石路基的压实。
1.5 击实性能
煤矸石细料击实特性与细粒土相近,混合料最大干密度随细料的增加呈规律变化;其强度优于路基常用填土。
在施工中,只需挑拣或破碎粒径超标的大块煤矸石,当含水量为最佳时即可摊铺碾压,除特殊情况外,不需进行特殊技术处理。
2.路基沉降不均匀的解决方法
处治路基不均匀沉降的方法较多,但各有利弊。
从设计方面总结国内外对路基沉降及不均匀沉降的处治措施主要有:(1)采用低等级路面过渡;(2)采用桥头搭板处治桥头沉降;(3)应用土工合成材料(土工格栅、塑料网格等)进行加筋或制成柔性褥垫层,使之调节和控制不均匀沉降;(4)应用超轻质EPS泡沫综合处治沉降;(5)压力灌浆法;(6)强夯法。
在众多路基沉降的解决方法中,碾压方法尤为重要。
煤矸石的压实过程是一个颗粒级配改良的过程,使粗大煤矸石的比例向细颗粒比例转化,从而达到渐进压密的效果。
现行煤矸石碾压的方式有两种:一种是静压碾压,材料应力状态的变化速度不大,应力较大,由于压实效果受机械自重的限制,压实深度和路基的密实程度有限;另一种是振压碾压,利用机械振动的冲
击效果使煤矸石路基的压实度、整体强度和承载能力显著提高,可以加速煤矸石路基的下沉,减少煤矸石路基的工后沉降,从根本上避免新旧煤矸石路基不均匀沉降的问题。
在碾压结束后,应从压实度、级配变化、压碎值等方面进行评价,检验碾压前后的变化情况,从而确定其碾压效果。
结束语
煤矸石作为路基填充材料的作用毋庸置疑,解决其不均匀沉降的方法也在探索中。
导致煤矸石路基不均匀沉降的原因很复杂,主要是煤矸石本身的成分不同、施工条件、处理方法不同造成的。
不同时期的煤矸石性能差异较大,只能人为的控制施工方法、排水隔水设计和检测的标准。
参考文献
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[5] 狄升贯.高速公路煤矸石路基路用性能研究长安大学硕士论文2008.5.
作者简介
王慧颖(1979),女,哈尔滨人,硕士,黑龙江工程学院,讲师,主要研究道路与铁道工程方向。