張承高速公路二期工程獅子溝路段路基沉降的分析-畢業(yè)論文

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　張承高速公路二期工程獅子溝路段路基沉降的分析</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級

2、 土木工程 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號 </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p>　　張承高速公路二期工程獅子溝路段路基沉降

3、的分析</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　公路是線型建筑物，路基是線型建筑物的主體，它貫穿公路全線，與橋梁、隧道相連。因此，路基是公路的重要組成部分，它的質(zhì)量好壞直接關(guān)系到整個公路的質(zhì)量，同時路基又是路面的基礎(chǔ)，它與路面共同承受行車荷載的作用。實踐證明，沒有堅固、穩(wěn)定的路基，就沒有穩(wěn)固的路面。路基的強度和穩(wěn)定性是保證路面強度和穩(wěn)定性的先

4、決條件。路基沉降問題一直是高速公路施工建設(shè)中的重大技術(shù)難題， 倘若發(fā)生過大沉降或者沉降不均勻，都會為高速公路的正常運轉(zhuǎn)帶來不利影響。因此，對于高速公路路基沉降有必要分析其產(chǎn)生原因并提出合理的控制措施。</p><p>　　本文針對張承高速公路二期工程獅子溝路段路路基沉降問題，根據(jù)當?shù)氐墓こ痰刭|(zhì)條件、水文氣象資料和路基特點，采用新型地面沉降檢測儀對路基沉降進行檢測，根據(jù)檢測數(shù)據(jù)了有關(guān)路基橫向不均勻沉降的曲線圖。根據(jù)

5、上述資料，本文對沉降路段的路基沉降的原因進行分析，提出了路基沉降的兩個類型，指出了沉降對路基穩(wěn)定性的影響以及工后沉降的危險性。最后，根據(jù)施工規(guī)范和國家標準簡要提出了路基沉降的綜合處理方法的建議。</p><p>　　關(guān)鍵詞：高速公路；路基沉降；路面檢測；控制措施</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Road

6、 building is linear, linear roadbed is the main building, which runs through the highway across the board, connected with bridges and tunnels. Therefore, an important part of the highway embankment, its quality is good o

7、r bad, is directly related to the quality of the entire highway. Roadbed is the basis of the road, to bear it with the road traffic load effect. Practice has proved that there is no strong, stable foundation, there is no

8、 solid surface. Strength and stability of the road emban</p><p>　　Aiming Zhangjiakou Expressway Phase II Shizigou congested road subgrade settlement issue, according to the local engineering geological condi

9、tions, hydrological and meteorological data and subgrade characteristics, the use of new land subsidence detector to detect roadbed settlement, the relevant data based on the detected lateral embankment uneven subsidence

10、 curve. Based on these data, the paper reasons subgrade settlement settlement sections were analyzed, two types of subgrade settlement, poi</p><p>　　Keywords：Highway; The settlement of Subgrade; Pavement Det

11、ection; Control measures</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1.緒論1</b></p><p><b>　　1.1引言1</b></p><p>　　1.2路基工程技術(shù)的現(xiàn)狀1</p><

12、p><b>　　1.3施工規(guī)范1</b></p><p><b>　　1.3研究意義2</b></p><p><b>　　2工程概況3</b></p><p><b>　　2.1工程簡介3</b></p><p><b>　　2.

13、2設(shè)計標準3</b></p><p><b>　　2.2.1概述3</b></p><p>　　2.2.2設(shè)計標準3</p><p><b>　　2.3地形地貌4</b></p><p>　　2.4工程地質(zhì)環(huán)境概述4</p><p>　　2.5水溫氣象資

14、料4</p><p>　　3路基沉降原因分析5</p><p>　　3.1沉降監(jiān)測方案5</p><p>　　3.1.1地面檢測5</p><p>　　3.1.2深層沉降觀測6</p><p>　　3.2橋頭跳車的誘因6</p><p>　　3.3軟土路基沉降8</p>

15、<p>　　4危險性分析及綜合處置措施10</p><p>　　4.1路基沉降危險性分析10</p><p>　　4.1.1影響行車速度10</p><p>　　4.1.2影響行車安全10</p><p>　　4.1.3影響公路養(yǎng)護費用及使用壽命10</p><p>　　4.2綜合處治對策11

16、</p><p>　　4.2.1橋頭跳車處治對策11</p><p>　　4.2.3處理好臺后地基12</p><p>　　4.2.4減少人為因素的不利影響和質(zhì)量控制12</p><p>　　4.2.5遵守施工規(guī)范13</p><p><b>　　結(jié) 論14</b></p>

17、<p><b>　　參考文獻15</b></p><p><b>　　致 謝16</b></p><p><b>　　1.緒論</b></p><p><b>　　1.1引言</b></p><p>　　路基工程是整條道路的承載能力

18、的關(guān)鍵，關(guān)系到工程的質(zhì)量和以后的行車安全。高質(zhì)量的路基既能節(jié)省工后返修的巨額費用，又能降低竣工通車后交通事故的出現(xiàn)幾率。因此，路基沉降控制是高速公路工程建設(shè)過程中的重要內(nèi)容。</p><p>　　1.2路基工程技術(shù)的現(xiàn)狀</p><p>　　1設(shè)計計算技術(shù)進步提高，設(shè)計理念逐漸轉(zhuǎn)變</p><p>　　2新工藝、新技術(shù)、新材料層出不窮</p><

19、p>　　1）滑坡整治：重力式擋土墻、仰斜排水孔、預(yù)應(yīng)力錨索及錨索樁。</p><p>　　2）軟土地基處理：砂井、反壓護道、塑料排水板、真空預(yù)壓、旋噴樁及土工合成材料加筋地基。</p><p>　　3）基床病害處理：換填砂石料、敷設(shè)瀝青面層、設(shè)盲溝排水如應(yīng)用土工合成材料進行加筋和隔離。</p><p>　　4）邊坡防護技術(shù)：工程防護即綠色生物防護。</p

20、><p>　　5）高速公路路基：較多采用粉煤灰，少部分采用水淬礦渣等工業(yè)廢料，可以減輕結(jié)構(gòu)物質(zhì)量、保護環(huán)境、減少投資等。</p><p>　　6）使用高效施工機械，大大提高了施工速度和施工質(zhì)量，減輕了工人的勞動強度。</p><p>　　7）爆破技術(shù)的進步，減少了施工對路塹邊坡的破壞。</p><p>　　8）一些災(zāi)害報警裝置性能的明顯提高，使施

21、工和行車安全有了保障。</p><p>　　9）施工組織、管理水平也逐漸向世界先進水平靠攏。</p><p>　　3測試手段和設(shè)備進一步提高，檢測方法更加合理</p><p><b>　　1.3施工規(guī)范</b></p><p>　　JTJ064-98. 公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范[S]</p><p>

22、　　JYGD30-2004. 公路路基設(shè)計規(guī)范[S]</p><p>　　JTJ 015-91. 公路加筋土工程設(shè)計規(guī)范[S]</p><p>　　JTJ 035-91. 公路加筋土工程施工技術(shù)規(guī)范[S]</p><p>　　JTJ/T 019-98. 公路土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范[S]</p><p>　　JTG-E20-2011. 公路工

23、程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程[S]</p><p>　　JTJ054-94. 公路工程石料試驗規(guī)程[S].</p><p>　　JTGF40-2004. 公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].</p><p><b>　　1.3研究意義</b></p><p>　　可以了解到我國現(xiàn)階段道路病害的預(yù)防及處治方案，分析地基病害出現(xiàn)因

24、素，結(jié)合文獻以及當?shù)厥┕l件提出預(yù)防方案，并開展路基沉降觀測和沉降變形特性研究可以極大地豐富和發(fā)展這一領(lǐng)域的成果，同時通過對實測路基沉降觀測資料進行整理分析可以預(yù)測路基的沉降過程，據(jù)此可以進一步的優(yōu)化設(shè)計，推算各結(jié)構(gòu)層次的施工時間，改進有關(guān)的施工工藝，直接為公路施工決策提供科學(xué)依據(jù)，不但可以指導(dǎo)施工、保證工程質(zhì)量和加快進度的目的，還可以可有效降低路基、路面也常出現(xiàn)不均勻沉降等病害。提高工程驗收率，節(jié)省工后維修費用，同時可降低出現(xiàn)交通事故

25、率。</p><p><b>　　2工程概況</b></p><p><b>　　2.1工程簡介</b></p><p>　　張承高速二期項目地處河北省北部張家口市境內(nèi)，起于張家口崇禮縣城北，與張承高速公路張家口至崇禮段相接，沿線途徑崇禮、張北、沽源三縣；西灣子、白旗東、獅子溝、清三營、戰(zhàn)海、蓮花灘、西辛營、小河子、長梁共

26、計10個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，終于沽源縣小二號村北的張家口承德市界，與張承高速公路承德段相接。是河北省“五縱六橫七條線”中的“線一”的重要組成部分，也是張家口市高速公路網(wǎng)規(guī)劃“二橫三縱五線”中“第三縱”的重要組成部分，同時也是北京外圍高速大環(huán)線的重要路段，并兼有聯(lián)系東北、沿海港口與山西、內(nèi)蒙古西部能源基地的運輸功能，對構(gòu)成河北省“東出西聯(lián)”運輸大通道具有重要意義。 </p><p>　　我F標段位于沽源縣境內(nèi)，途徑

27、西辛營、五合莊、小西營、腦包山、東灘等村莊，起訖樁號K124+200-K138+139.78，路線長13.94Km，路基土石方約270萬立方米，其中挖方約101萬方，填方約177萬方，路面約29萬平方米，全線大橋3座，中橋2座，小橋1座，分離式立交2座，涵洞通道27道，金屬波紋管涵3道，合同總價3.37億元。</p><p><b>　　2.2設(shè)計標準</b></p><

28、p><b>　　2.2.1概述</b></p><p>　　路線K124+200-K138+139.784按設(shè)計速度80KM/h，雙向4車道，路基寬度24.5M進行設(shè)計。橋涵設(shè)計的汽車荷載等級采用標準為：公路―I級。</p><p><b>　　2.2.2設(shè)計標準</b></p><p>　　1計算行車速度為80kM

29、/h。</p><p><b>　　2路基寬度。</b></p><p>　　本標段采用整體式路基，設(shè)計寬度24.5m；最大縱坡3.832%，最小坡長320m，最小豎曲線長度為246.709m，最小豎曲線半徑：凸型16000m，凹型9000m。</p><p><b>　　3設(shè)計洪水頻率。</b></p>&

30、lt;p>　　路基和大中橋及涵洞設(shè)計洪水頻率1/100。</p><p>　　4路面結(jié)構(gòu)型式及技術(shù)標準。</p><p>　　上面層瀝青瑪蹄脂碎石（SMA-13）、下面層中粒式改性瀝青砼（AC-200C）、柔性基層粗粒式密級配瀝青碎石（ATB-25）、SBR改性乳化瀝青防水層、級配碎石上基層、水泥穩(wěn)定級配碎石下基層、水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石土底基層。</p><p>

31、;　　技術(shù)標準；JTGF30－2003.公路水泥砼路面施工技術(shù)規(guī)范[S]，JTGF40―2004.公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S]，JTJ034――2000.公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范[S]，JTG_T F50-2011.公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S]。</p><p><b>　　2.3地形地貌</b></p><p>　　張承高速二期工程地處河北省北部張家口市境內(nèi)，起始與

32、崇禮，途徑張北、沽源等縣，項目區(qū)域東與承德市豐寧縣為鄰，西與張北、尚義縣接壤，南與懷來、逐鹿縣交界，北靠內(nèi)蒙古自治區(qū)。項目區(qū)可分為三個大的地貌單元，即壩上高原區(qū)、冀西北間山盆地區(qū)、冀北山地區(qū)。高速公路沿線自然地形山高林密，溝谷縱橫，微地貌類型有山間凹地、山前平原、單斜山：河谷、河漫灘、一級階地、二級階地等。</p><p>　　路線穿越區(qū)所分布的地層除第四系外，基巖主要為太古界紅旗營子群、侏羅系、第四系及巖漿巖。

33、部分路段零星分布有軟土層。</p><p>　　2.4工程地質(zhì)環(huán)境概述</p><p>　　本區(qū)域因地貌單元各異，水系也各不相同。以“壩沿”為界，壩上高原為內(nèi)陸水系，壩下山區(qū)為永定河水系和潮白河水系。</p><p>　　內(nèi)陸水系主要分布在壩上，所有河流均為季節(jié)性流水或雨后成河，流程很短，長數(shù)公里至數(shù)十公里不等，由南向北注入內(nèi)陸湖泊中。較大的河流有：葫蘆河、二道營河

34、、暖水泉河、平定堡河、燈籠素河、小堿灘河。</p><p>　　永定河水系比西北-南東向展布于張家口南部。</p><p>　　潮白河水系始于赤誠境內(nèi)，分布東西兩支。</p><p>　　與本項目線路主要涉及老虎溝葫蘆河及五女河，河道寬200-600m，流量隨季節(jié)變化較大，全年約80%的徑流量發(fā)生在降水集中的7至8月份，冬季干旱季節(jié)上游隨時斷流。</p>

35、<p><b>　　2.5水溫氣象資料</b></p><p>　　本項目受地形影響以崇禮縣與沽源縣交界處明顯分為冀西北山地大陸性季風(fēng)氣候和壩上高原區(qū)寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候。</p><p>　　北溫帶大陸性季風(fēng)氣候，春季干旱多風(fēng)，夏季短促涼爽，冬季漫長寒冷干燥。年平均氣溫3.2℃。最熱月份7月，平均氣溫18.9℃，最冷月份1月平均</p>

36、<p>　　氣溫-15.3℃。極端最低氣溫-34.1℃，極端最高氣溫34.6℃。平均無霜期約120天，年平均日照時數(shù)2698.8小時。山地區(qū)內(nèi)年平均降雨量488.6mm，其中70%左右集中在6-8月，歷年最高降雨量616.3mm（1973年），歷年最低降雨量224mm（1965年）。</p><p>　　寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候，春季干旱多風(fēng)，夏季短促涼爽，冬季漫長寒冷干燥。年平均氣溫1.3℃。最熱月份7月

37、，平均氣溫17.8℃，最冷月份1月平均氣溫-18℃。極端最低氣溫-37℃，極端最高氣溫33.5℃。平均無霜期約100天，年平均日照時數(shù)2936小時。山地區(qū)內(nèi)年平均降雨量409.0mm，多集中在6-8月。</p><p>　　區(qū)域最大凍土深度1.8-2.4m。本區(qū)受內(nèi)蒙古高壓氣流影響，冬季多西北風(fēng)，春秋多西南風(fēng)，經(jīng)常出現(xiàn)7－8級大風(fēng)，年平均風(fēng)速>4m/s。</p><p><b&

38、gt;　　3路基沉降原因分析</b></p><p>　　路基是由路肩、邊坡、路基排水系統(tǒng)及多個部分和系統(tǒng)組成的，故路基的損壞可分為路基沉降、路肩邊溝不潔、排水系統(tǒng)淤塞、邊坡坍塌、等八個部分。本文著重研究的是路基沉降，故其他的不作詳細闡述。所謂路基沉降指的是路基出現(xiàn)深度大于30mm的整體下沉。</p><p><b>　　3.1沉降監(jiān)測方案</b><

39、/p><p><b>　　3.1.1地面檢測</b></p><p>　　觀測斷面主要選擇在軟土路基路段、 構(gòu)造物與路堤銜接路段、 高填方路段。觀測儀器主要采用了觀測樁、沉降板、電磁分層沉降儀，還特別引入了較為新式的智能式單點沉降儀。</p><p>　　觀測樁埋設(shè)于已填筑完成的路基頂面， 利用水準儀對觀測樁的標高變化進行觀測， 所測的沉降量包括已

40、填筑完成的路堤本體以及路堤以下地基沉降量的總和。觀測樁還可以用來長期觀測路基體的工后沉降。</p><p>　　沉降板一般埋設(shè)于地基頂面，主要用于觀測路堤以下軟弱地基的沉降，由一根直徑 20 mm 的鋼桿和 600 mm×600mm×9 mm 的沉降鋼板組成，直桿焊接在沉降板中心位置，并隨填土高度的增加而接長。通過觀測鋼管頂面標高的變化，得到地基的沉降量。</p><p&g

41、t;　　電磁分層沉降儀所用傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理設(shè)計，將磁感應(yīng)沉降環(huán)預(yù)先通過鉆孔方式埋入地下待測的各點位，當傳感器通過磁感應(yīng)環(huán)時，產(chǎn)生電磁感應(yīng)信號送至地面儀表顯示， 同時發(fā)出聲光報警。讀取孔口標記點上對應(yīng)鋼尺的刻度數(shù)值，即為沉降環(huán)的深度。每次測量值與前次測值相減即為該測點的沉降量。</p><p>　　智能型單點沉降計是由位移計、測桿、錨頭、沉降板組成。鉆孔后將單點沉降計埋入地基體內(nèi)，測桿需要完全穿越軟土層，將

42、錨頭錨入軟土層下部硬層內(nèi)。測量錨頭與沉降板之間的相對位移變化，能夠較好的反映厚度在6m以內(nèi)軟土層的在附加應(yīng)力作用下的壓縮變形量。</p><p>　　由以上四種觀測儀器組成的路基沉降觀測體系，能夠較完整的觀測到路堤在填筑施工中路堤本體各層填土，路堤以下地基，地基中的下覆軟土層以及工后沉降的全部沉降數(shù)據(jù)，對于進一步深入分析沉降規(guī)律提供了強有力的保證，如圖3-1所示。</p><p>　　圖3

43、-1 沉降儀器橫斷面布置</p><p>　　3.1.2深層沉降觀測</p><p>　　通過沉降路段尤其K129+400-K131+200，軟土層較為軟弱，所以在土體內(nèi)部深層沉降觀測，可以了解到軟土層在某一層位土體的壓縮情況。土體內(nèi)部深層沉降是通過在土體內(nèi)埋設(shè)深層沉降標進行觀測。</p><p>　　深層標由主桿和保護管組成。主桿采用金屬或塑料硬管，桿底端需有50

44、-100cm長的以增加阻力的標頭；保護管可采用廢棄的鉆孔鋼管。深層標可測得某一土層頂面的沉降量，深層標采用在被測土層中埋設(shè)標桿并用水準儀測量標桿頂端高程的方法進行觀測，測量儀器和精度與沉降板要求相同。深層標是測定某一層位以下土體壓縮量的，故深層標的埋置位置應(yīng)根據(jù)實際需要而測定。如對軟土層較厚，排水處理又不能穿透整個層厚時，為了了解排水井下未處理軟土的固結(jié)壓縮情況，深層標設(shè)置未處理軟土頂面。</p><p>　　實

45、際施工過程中，每50m設(shè)置一個深層監(jiān)測儀器，在深層標埋設(shè)時，先下保護管，再下主桿，到位后再將保護管拔離主桿標30-50cm隨填土增高，接長主桿和保護管。且每隔15cm設(shè)置一個分層監(jiān)測，當分層標和深層標至孔底定位后，用砂子填塞鉆孔孔壁與波紋管或保護管之間的間隙。平均7天左右待孔側(cè)土回淤穩(wěn)定后，平均測定初讀數(shù)。對于分層標應(yīng)先用水準儀測出導(dǎo)管管口高程，并用磁性測頭自上向下依次逐點測讀管內(nèi)各感應(yīng)線圈至管頂距離，換算出各點高程，連續(xù)測讀數(shù)日，穩(wěn)定

46、讀數(shù)即為初始讀數(shù)。</p><p>　　3.2橋頭跳車的誘因</p><p>　　橋頭跳車是路基的縱向不均勻沉降的最主要的表現(xiàn)形式。</p><p>　　路基縱向不均勻沉降將會導(dǎo)致橋頭跳車和縱向填挖交界處不均勻沉降。致使路面平整性受損，路橋過渡段出現(xiàn)不同臺階現(xiàn)象。由于K125+500、K134+600正位于兩座橋梁的接頭處，且正趕超工期，于是對于人員作業(yè)方面以及填筑

47、速率管理不嚴，導(dǎo)致工后出現(xiàn)較為嚴重的沉降。主要分析有以下原因。</p><p><b>　　1地基強度不同</b></p><p>　　橋臺與路基二者由于基礎(chǔ)材料不同，各自的形變系數(shù)也不同，導(dǎo)致沉降量有所差異。因為橋臺橋臺是剛性構(gòu)筑物，下部一般都有樁基礎(chǔ)，所以沉降量很??；而橋頭路基多為軟土，故填筑高度一般較大，所以對基底產(chǎn)生的應(yīng)力也相對較大，加上工后載重車輛的荷載反復(fù)

48、作用下，一段時間后二者在結(jié)構(gòu)剛度上產(chǎn)生了很大的差異，使得橋頭處形成臺階狀，導(dǎo)致橋頭跳車。</p><p><b>　　2施工方面原因</b></p><p><b>　　1）方面是人為因素</b></p><p>　　在工期的壓力下，要求K125+500、K134+600盡快與大橋接頭，施工隊沒有嚴格按照分層填筑、分層碾壓

49、、分層檢測“三分法”施工，加之排水措施沒有及時做好并且后續(xù)工作沒有跟上，造成壓實度達不到設(shè)計標準。對于軟土本身剛度較差，壓實度不合格的前提下，在工后載重器械反復(fù)碾壓作用很快出現(xiàn)較為嚴重的沉降現(xiàn)象。</p><p>　　2）填筑速率對路基沉降的影響</p><p>　　本工程在路堤的填筑施工中由于工期、施工條件等多方面的原因，不同的路段往往采取不同的填筑速率。填筑速率對沉降的影響在觀測中也是

50、顯而易見的。現(xiàn)以位于路橋過渡段的 K125+500、K134+600處斷面實測曲線為例進行闡述，由于處于路橋過渡段，路基的沉降極有可能導(dǎo)致路基縱向沉降進而出現(xiàn)橋頭跳車的現(xiàn)象。兩處的地質(zhì)情況類似，表層0.5m素填土下均為3m軟土。</p><p>　　從觀測圖3-2可知，3月26日至4月4日的10天里填筑了10 m，填筑速度為1m/d，K125 + 500沉降量50mm，平均5mm/d，K134+600沉降量33m

51、m，平均3.3 mm/d。而K134+600 斷面在3月24日至4月1日填筑了13m，平均速度2.6 m/d，沉降量達到了60 mm，平均速度16 mm/d。由此可知，填土速率較大時路基的沉降會急劇增大。這種沉降量急劇增大的原因是由于軟土地基的強度較低，在不太大的荷載作用下土體就會屈服，產(chǎn)生較大的塑性剪切變形。然而，高速公路的路堤填筑都是分層填筑、分層壓實的。在這個過程當中，飽和軟黏土隨著孔隙水壓力的消散，地基便會產(chǎn)生排水固結(jié)，同時孔隙

52、水壓力減小，而抗剪強度則會得到相應(yīng)的提高，也就是利用前期荷載使地基固結(jié)，從而提高軟土的抗剪強度，即提高地基的承載力，以適應(yīng)下一期荷載的施加。較低的填速使得下覆軟土層有足夠的時間來進行排水固結(jié)，如果填速過快，就會使得下覆軟土還未排水固結(jié)就承擔較大的荷載，這就使得地基土產(chǎn)生剪切破壞變形，從而造成較大的沉降量。</p><p>　　圖3-2 K125+500、K134+600觀測點填土高度、沉降量－時間曲線</p

53、><p><b>　　3）土體含水量</b></p><p>　　從圖3-3可以看出，在最佳含水量的前提下，對應(yīng)的壓縮模量較小很小，也就是說，受到荷載作用時形變量也很小，可以有效降低工后出現(xiàn)橋頭跳車的現(xiàn)象。但是在K130+320段在壓實前并未養(yǎng)護到最佳含水量，造成工后發(fā)生3cm的沉降。</p><p>　　圖3-3 填土干容量－含水量關(guān)系(曲線1)

54、和填土壓縮模量－含水量關(guān)系(曲線2)</p><p>　　道路填料壓縮引起沉降</p><p>　　路基施工時，不論施工中采取任何措施也難將調(diào)料顆粒間的孔隙完全消除。公路投入使用后，在道路自重及車輛的荷載作用下，孔隙率逐漸降低，調(diào)料逐漸壓縮，密實度逐漸增大，這就會使得在一定期限內(nèi)產(chǎn)生路基沉降。由工程實際測量，當土堤壓實度為95%時，每米高的填土，竣工后的沉降量約為1cm。</p>

55、;<p><b>　　3.3軟土路基沉降</b></p><p>　　由于本工程K129+400-K131+200段穿過軟土層，并且該地區(qū)多由河流沖刷而成，土層厚度平均小于3m，加上施工方建設(shè)時施工工藝采取不當，車載、地下水以及自重影響從而導(dǎo)致路基橫向不均勻沉降。</p><p>　　軟土路基沉降原因分析</p><p>　　路基

56、橫向不均勻沉降的發(fā)生最主要的原因首先是地基及路基本身不穩(wěn)定的原因，第二是工后通車的汽車荷載、地下水以及自重的影響。</p><p><b>　　1路堤地基處理不當</b></p><p>　　路基基底的壓實度未能達到設(shè)計。在填方作業(yè)時地基土里并未混有作物，一旦雜質(zhì)腐爛變質(zhì)，地基局部將會發(fā)生更嚴重的松軟塌陷、不均勻沉降。</p><p>　　2路

57、基本身引起的不均勻沉降</p><p>　　樁號K129+400-K131+200段，雖然有零星分布有大量河流沖刷泥土，且單個軟土范圍和深度都不大，但是對于整個工程來說，在工期和成本的壓力下，不得不妥協(xié)完善的軟土地基施工處理措施，這就會造成比較嚴重的橫向不均勻沉降。所以，僅對K130+100和K130+300兩處進行分析，如圖3-4和圖</p><p><b>　　3-5所示。&

58、lt;/b></p><p>　　圖3-4 K130+100觀測點填土高度、沉降量－時間曲線</p><p>　　圖3-5 K130+300觀測點填土高度、沉降量－時間曲線</p><p>　　K130+100及K130+300兩個斷面距離較近，地質(zhì)條件基本相同，均為范圍基本相同的池塘軟土。兩者的填料均為黏土，填土速率、壓實方案等施工條件類似，K130+100

59、斷面填高近10m，K130+300斷面填高僅4m，但兩斷面的地基軟土的沉降量幾乎相等。據(jù)K130+300的分層觀測資料可知，在路基填筑到5m之后，上層的填土的沉降量明顯較少，但是下層填土的持續(xù)沉降量反而大于上層。據(jù)此分析可知路基填土在此區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生了土拱現(xiàn)象，土拱維持了上層填土的穩(wěn)定，減小了地基軟土的附加應(yīng)力。產(chǎn)生土拱現(xiàn)象的原因是池塘軟土在沿線路方向長度較小，填料為較密實的黏土。</p><p>　　地基在施工期間

60、的排水固結(jié)速率較大，地基上外荷載的大小和分布也有了較大的變化，從而顯著地增大了地基的沉降。由于路堤下地基采用了排水處理措施，導(dǎo)致路中線處地基較之兩側(cè)沉降大，沉降速率相對也增大了。因此，路堤填土荷載將會向中心轉(zhuǎn)移，地基中附加應(yīng)力的分布范圍相對較小。</p><p>　　3水文氣候引起的路基橫向不均勻沉降</p><p>　　1）氣候?qū)β坊挠绊?</p><p>　

61、　氣候是影響路基橫向不均勻沉降是一個重要因素。在工程當?shù)?月和5月的降水量或溫差太大，會使高路堤的不均勻沉降。</p><p>　　2）地下水對路基的影響</p><p>　　如圖3-5，從6月16日開始大降雨，K130+300路段地下水突增。根據(jù)地下水的重復(fù)動作，機體的水含量也在不斷變化的路基土。在一定范圍內(nèi)，造成負孔隙水壓力的毛細力可以達到一個很高的值的范圍內(nèi)土壤重量的波動，軟化，潤滑

62、效果再加上水，導(dǎo)致地基沉降量急劇增高。</p><p><b>　　4施工方面的原因</b></p><p>　　1）填充順序不當。K130+120處，由于填料水穩(wěn)定性差不符合要求，導(dǎo)致路基輕微的小范文不均勻沉降。</p><p>　　2）路基填料含水量控制不嚴，又無大型整平和碾壓設(shè)備，使壓實度達不到要求。施工過程中，未注意排水，遇雨天時，路基

63、積水嚴重，無法自行排水，有的積水浸入路基內(nèi)部，形成水囊；晴天施工時，未排除積水、控制含水量就繼續(xù)填筑，以致造成隱患。</p><p>　　3）在施工過程中將沉降部分K130+100處和K130+300填補起來后，雖然路面平整了，但是使得地基受到的實際外荷載明顯大于原設(shè)計荷載。隨著施工期越長地基沉降越大，但是，如果施工期間的不填土方量，地基的總沉降量依然會逐漸增大。對于地基沉降導(dǎo)致的外荷載增大問題，通過監(jiān)測分析，在

64、本工程施工過程中通常難以做出確切的考慮，這就使得對沉降實測值與理論計算值之間比較分析是存在較大的不確定性。</p><p>　　4危險性分析及綜合處置措施</p><p>　　道路主要由路面、路基和基礎(chǔ)，它們之間相輔相成，是一個不可分割的整體?；A(chǔ)是道路的基礎(chǔ)，在上部荷載作用下和維持其穩(wěn)定，是道路的主要部分，一旦出現(xiàn)問題，上部結(jié)構(gòu)也將隨之損傷。路基受到上部荷載傳遞，也有很大的影響的波動結(jié)構(gòu)

65、，如果出現(xiàn)路基的不均勻沉降，不僅可以引起上部結(jié)構(gòu)的凹陷，當?shù)貕毫μ笠矔?dǎo)致基礎(chǔ)，導(dǎo)致道路和交通事故的損失。同時,路面損壞后，雨水滲透也可能導(dǎo)致路基的破壞。</p><p>　　4.1路基沉降危險性分析</p><p>　　路基縱向不均勻沉降最直觀的表現(xiàn)就是橋頭跳車，軟土路基不均沉降極易容易導(dǎo)致路面出現(xiàn)大面積的坑洼或是翻漿導(dǎo)致路面突出，主要危害有以下幾方面。</p><

66、p>　　4.1.1影響行車速度</p><p>　　例如本工程中K125+500和K134+600處，正位于橋頭處的路基出現(xiàn)沉降，導(dǎo)致路面與橋面形成臺階。當車輛行駛到臺階時，為了防止車輛的沖擊，司機會選擇制動減速，同時，車輛的顛簸，車輛的跳動也影響了驅(qū)動力，在車輛的速度受到影響。根據(jù)現(xiàn)有文獻的調(diào)查，橋頭跳車對于行駛中的車輛造成的影響有以下三點。</p><p>　　1臺階到到一定高度

67、，才會對行駛中汽車的速度產(chǎn)生影響。尤其是實現(xiàn)超過4cm，有速度有明顯的影響。</p><p>　　2速度損失與車輛的速度。當速度小于60公里/小時,一般減速較??；在60 ~ 80 km / h,減速,當運行超過80 km / h,減速是相對較小的，但這次旅行更加嚴重。</p><p>　　3 臺階對于不同類型的車輛，影響是不一樣的。如在駕駛小汽車和卡車空車，影響會較大，而滿載的卡車則不會很

68、敏感。其次，駕駛者的年齡，熟悉通過速度的道路度時的步驟減少不同水平的影響。 </p><p>　　4.1.2影響行車安全</p><p>　　當車輛通過路橋過渡段的臺階處時，車輛產(chǎn)生跳動和沖擊，使司乘人員感到顛簸不適，如果跳動嚴重，會影響司機對車輛的控制，導(dǎo)致車輛失控，引起交通事故。</p><p>　　4.1.3影響公路養(yǎng)護費用及使用壽命</p>

69、<p>　　臺階的存在使得車輛通過時產(chǎn)生跳動，并對車輛產(chǎn)生一定的沖擊力。而車輛的重力加上沖擊力反向作用給橋梁和路面，加速橋頭路面及伸縮縫的破壞。為了維持良好的使用狀況，對路橋過渡段出現(xiàn)的臺階要進行及時維修與養(yǎng)護。為了保持良好的使用、路橋過渡段的及時維修和維護的步驟。不斷的維護保養(yǎng)不僅花費了大量的人力、物力和財力,而且不良社會影響。</p><p><b>　　4.2綜合處治對策</b

70、></p><p>　　4.2.1橋頭跳車處治對策</p><p>　　橋頭處的路基剛性明顯弱于橋梁的剛性，為了降低橋頭處路基沉降量可以借助樁基礎(chǔ)來緩解。</p><p>　　1鉆孔樁、旋噴樁搭配搭板</p><p>　　鉆孔樁、旋噴樁+搭板主要適用于未設(shè)搭板或搭板已破壞，而且沉降范圍較大的路基：鉆孔樁、旋噴樁既可以在一定程度上改善土的

71、性質(zhì)又可以起支撐上部荷載的作用；而搭板可以起到防止樁體刺入路面和擴散車輪荷載的作用。其布置形式如圖4-1所示。</p><p>　　圖4-1 鉆孔樁、旋噴樁+搭板</p><p>　　2樹根樁托換搭配搭板</p><p>　　樹根樁主要適用于路基的局部不均勻沉降或局部加固。通過在路基局部沉降處設(shè)置樹根樁，可以使該處的荷載擴散到強度較高的路基，從而起到改善此處的受力

72、情況，達到減小不均勻沉降的目的。在樁號為K134+600處，由于工后沉降嚴重則返工時采用樹根樁托搭配搭板的結(jié)構(gòu)用于強化路基剛度，且效果顯著，工后只出現(xiàn)21mm的沉降，證明該方法值得在當?shù)毓こ讨欣谩Ｆ洳贾眯问饺鐖D4-2所示。</p><p>　　圖4-2 樹根樁托換+搭板</p><p>　　4.2.3處理好臺后地基</p><p>　　《公路軟土地基設(shè)計規(guī)范》中

73、對橋梁、通道、涵洞等構(gòu)筑物與路堤相接處的工后沉降規(guī)定見表4-1。</p><p>　　表4-1橋梁、通道、涵洞等構(gòu)筑物與路堤相接處的工后沉降規(guī)定</p><p>　　本工程沉降路段主要是軟土路基段，由于軟土力學(xué)性能差。緩解這個功能現(xiàn)在有替代方法，超載預(yù)壓法、塑料排水板、噴粉樁復(fù)合地基的常用方法。這個項目的橋部分，采用預(yù)制混凝土管樁，傳播碎石墊層和土工格柵，預(yù)制混凝土管樁與薄壁預(yù)應(yīng)力混凝土管

74、樁、樁直徑40cm，壁厚60mm，樁帽采用C30混凝土。無形的基礎(chǔ)或之后處理，設(shè)置碎石墊層，頂部的墊層鋪設(shè)土工格柵，排水盲溝坡腳將排除路基水及時。濕陷性黃土地基，強夯壓實程度，處理請求的承載力，經(jīng)過處理的基礎(chǔ)水平范圍內(nèi)的橋臺，橋堤也應(yīng)在同一水平面，土和石灰土和水關(guān)閉，防止洪水的基礎(chǔ)。防水和排水項目的同時，防止路基表面水的滲透，導(dǎo)致沉降。</p><p>　　4.2.4減少人為因素的不利影響和質(zhì)量控制</p&

75、gt;<p>　　建設(shè)項目施工過程中，我們一定要嚴格按照規(guī)范，按分層填筑、分層碾壓、分層檢測，“三分法”施工，控制好實 時壓實度和含水量，此外還按規(guī)范要求控制好填土速率。橋頭路堤及錐坡應(yīng)用小型振動式壓路機或用強夯機分層碾壓夯實，每層碾壓厚度為15cm，在雨季回填時，填筑面做成3%-4%的坡度，以利于排水。</p><p>　　4.2.5遵守施工規(guī)范</p><p>　　1路基

76、施工與路面線平行填筑</p><p>　　填筑路堤宜采用水平分層填筑法施工，應(yīng)該按逐層向上填筑。如原地面水平，由最下面一開始層填起，每填一層，都要檢測是否符合設(shè)計的壓實度標準，如果符合即可再填上一層。</p><p><b>　　2分層施工</b></p><p>　　攤鋪厚度按90%控制采用機械壓實時，分層的最大松鋪厚度，不應(yīng)超過經(jīng)試驗確定各

77、類土的松鋪厚度的90%，從而有效控制壓實度。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　本文主要對該路段零星分布的軟土層發(fā)生沉降來進行具體分析，填土速率對總工期影響較大，只要穩(wěn)定不受影響，適當加快填土速率，可以減少路堤預(yù)壓穩(wěn)定所需的總工期。本次路基設(shè)計主要包括路基防護工程、路基排水工程、特殊路基處理工程。主要對路基的沉降進行了分析，主要原因主要

78、包括三方面原因：地基強度的不同、設(shè)計方面的原因、施工方面的原因。這些都可以造成沉降的。最后對不均勻沉降的危險性進行了分析，影響使用壽命影響行車安全。并且針對這些原因采取了處理措施，以確保工程的質(zhì)量安全。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　聶忠權(quán). 路基病害整治[M]. 北京：人民交通出版社，2010.</p><p&

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85、6,23(2):73-78</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　首先感謝我的母?！袊刭|(zhì)大學(xué)長城學(xué)院。這四年在學(xué)校的教導(dǎo)指引下，使我對專業(yè)的逐步堆積，才讓我有可能完成這次的畢業(yè)設(shè)計。四年的時間匆匆而過，短短四年大學(xué)時間一晃而過，在此我要感謝這段時間里大家的支持與幫助，讓我的堅持有了收獲。我的成果離不開您們，親愛的老師、同學(xué)們，您們

86、的支持是我前進的動力，沒有您們的這份心，也就沒有現(xiàn)在的我擁有這能力能順利的完成這次畢業(yè)設(shè)計。</p><p>　　特別的在本畢業(yè)設(shè)計的創(chuàng)作過程中，孫進忠教授作為我的指導(dǎo)老師，他是一個十分嚴謹細致，專業(yè)知識扎實，指導(dǎo)認真負責的好老師。正是老師一絲不茍的工作作風(fēng)深深地感染和激勵著我。在此特向?qū)O進忠老師致以最衷心的謝意。正是孫進忠老師平易近人并且他在百忙之中抽出寶貴的時間多次對本畢業(yè)設(shè)計的審閱而且給出精煉修改建議。本文