单位文秘网 2021-08-31 09:05:51 点击: 次
【摘要】路基边坡的稳定性影响着整个工程的质量,确保路基边坡的稳定是工程人员首要考虑的问题,边坡失稳或者其他不良路基导致的破坏,造成的危害和财产损失是不可估计的。所以这要求工程人员对路基边坡或者容易发成危险的路基的稳定状况,及时、客观的做出评估,保证路基边坡以及不良路基的稳定与安全,从而保证整个岩土工程的质量。
【关键词】路基边坡不良路基稳定性研究与处理
现如今,随着经济建设的高速发展,人们对高速公路的需求也越来越多,但是因为我国高速公路建设时间还较短,对公路地基综合防护技术的研究还不够,常常导致路基边坡塌陷,路基滑移、沉降等现象的发生。因此为了保证整个公路的运行安全,工程人员需要重视路基边坡以及不良路基的防护与整治,避免路基边坡以及路面出现沉降,从而确保整个工程的质量与行车安全,所以下文就重点研究路基边坡的稳定与不良路基的处理方法,为工程人员进行道路防护提供建议与意见。
一、分析路基边坡的稳定性方法
分析路基边坡的稳定性方法主要有两种,定性法和定量法,并且定量法比定性法更加科学细致,下面就具体介绍这两种方法的不同。
1、定性法
定性法在分析路基边坡的稳定性的时候,需要对整个工程的地质情况进行勘测,对可能影响边坡稳定性的因素、破坏方式、失去稳定性的力学机制、变形地质的成因以及演化过程等进行细致研究,分析出边坡稳定性的现状以及未来可能出现的问题,并且做以解释和说明。
2、定量法
(1)刚性极限分析法。运用刚性极限分析法进行研究的时候,假设边坡破坏是因为边坡土层沿地面发生滑动而形成的,工程人员假定地面已知,可以是圆弧面、平面、不规则平面等等,分析地面在滑动时形成的静力平衡状态,确定边坡发生滑坡时的荷载量。在进行研究的时候,可以考虑整个边坡的整体平衡,也可以分开对不同的土层的荷载量进行研究,其中最小的荷载量就是整个路面的最大荷载量。
(2)离散单元法,又称DEM法,它是一种显示求解的数值方法,特别适用于土木工程的建设。DEM法要求将路基边坡区域分离成几个单独的多边形块,并且不同块之间不受制约,但是需要满足给定的平衡方程,给定的方程可以是线性或者非线性,不同块体的运动并不是随意自由的,它们会受到临近块体的阻力而发生移动。这种方法非常适用于研究地质边坡变形以及破坏过程,特别是使用二维与三维结合的方法综合对路基边坡的稳定性进行分析。
(3)拉格朗日快速连续介质分析法,简称FIAC法,是一种提供各种各向同性材料模型、Drucker-Prager和Mohr-Coulomb模型、双屈服和应变软化模型和加强的Cam-clay模型等等,帮助解决工程中出现的非线性大规模变形的问题。
二、路基边坡的设计理论原则
1、并行性
并行性主要运用在综合集成制造系统中,一直是当代设计中很重要的内容。但是因为边坡工程影响因素十分复杂,如果按照工程要求将治理过程划分成设计、勘测以及施工等几个阶段是不可能的,所以我国并没有使用并行性思路进行设计的工程。
2、反馈性
反馈性设计是一种建立于监测基础上的设计理论原则,其方法是在施工期期间逐步对地质条件和检测结果进行分析,对地质工程进行设计,从而优化结果。目前该设计理论原则已经在高边坡以及深基坑等工程中得到了应用。
3、智能性
智能性的设计理论原则在边坡工程的应用是大势所趋,目前正位于开发性阶段,特别是对于复杂的边坡工程能起到非常大的帮助。
4、绿色性
绿色设计是我国边坡工程在设计时最重要的组成部分之一,发达国家在进行公路建设的经验告诉我们,我们应该重视生物坏境的重要性,在进行公路道路建设的时候,应该以自然环境为主体,积极结合道路沿线的地质、气候以及地形情况,正确设计出道路边坡的加固与防护工程。
三、不良地基的成因
1、设计方面
因为受到条件的限制,工程人员在勘测土地地貌时不能全部对整条线路的情况进行勘测,所以在设计时可供参考的资料很少,从而导致设计出现缺陷。例如路基的排水系统设计不当,软土地基的设计处理方法有缺陷,设计处理地基的深度不够,都会出现各种各样的路基病害。
2、施工技术方面
(1)软土的地基在处理时,未达到设计的深度,并且向软土地基进行填料时速度过快。
(2)向软土地基进行填料的材料不合适,填料的材料属于盐渍土、过湿土、腐蚀土以及熔盐含量超标的砾石土都会导致软土地基出现问题,并且用这些材料进行填料后也没有相应处理的措施。
(3)再进行路基填料压实时力度不够,造成力度不够的原因主要有在进行击实试验时未采用峰值测量法测量最大干密度,这样会降低整个工程的压实标准;填料的含水量误差大于2%;进行填料压实时压力不够导致厚度过厚,超过了30cm;机器碾压时间过短并且碾压机器质量差。
(4)混填土料,施工时未明确分析土坑内不同深度的地质情况,在不同深度进行填料的质量有很大的差异,特别是0~3m夹层溶盐量高,并且夹层的硬度与厚度都很大,如果单一的进行填料,会导致土地出现压缩性和抗水性的差异,导致路基出现地面沉降。
四、不良路基的处理措施
1、强夯处理
对不良路基进行处理可以采用强夯处理法,其目的是:(1)运用动力固结原理,根据重锤夯击所产生的动应力和冲击波,改变岩层以上土层之间的相关力学性能,提高土层的强度和均匀性,降低土层的压缩性,从而防止出现不均匀沉降;(2)提高土层的综合密实性,使软土形成良好的隔水层,从而阻挡地下水渗入土层,再进入土层下面的溶洞,防止大型溶洞的出现,对于浅层洞穴,可以利用重锤进行夯击,使其可以击穿涧穴顶板,或者加固微型溶洞顶部的土层,防止出现坍塌。
2、确定基本参数
施工设备应该采用履带及旋转式锤吊机和自动脱钩型装置,并且每个圆柱形钢质重锤的直径中应该有2.4带气孔,并且重锤的力度要控制在150KN,起吊时的高度一般控制在12~15m之间,单次夯击的力能在1500~2000KN.m之间。根据试验结果,公路行车时对路的压力影响深度在3~5m之间,因此地基在设计时,对路基的加固深度应该为5m。
3、确定锤击次数
应根据道路的实际情况,先在施工区域内的溶蚀区以及非溶蚀区中各选出一个试夯区,通过对这两个区域进行实验得到的锤击次数与夯沉量,确定关系曲线图、夯沉与隆起变化情况,进行实验分析后,在满足最终两击的平均夯沉量小于50mm并且夯坑周围没有过大隆起地带的前提下,确定整个工程的锤击次数。
【总结】路基边坡的稳定性与不良路基的处理关乎整个道路工程的质量与安全,所以我们需要积极结合先进的技术手段,分析不同路段的地质情况,研究设计出维护路基边坡稳定性与安全性的防护措施,从而保证公路的运行安全。
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