高速公路试验路基堆载预压沉降分析

工程科技　民营科技２０１３年第５期　高速公路试验路基堆载预压沉降分析　赵中男　（辽宁省路桥建设集团有限公司第二分公司，辽宁沈阳１１０１４１）　摘要：高速公路路基出现沉降现象的原因有许多。但只要以科学的管理量化手段对施工过程中各有环节进行控制，便可以有效　的预防沉降现象的发生。以下将就高速公路基路基出现沉降现象的问题进行详细分析，并针对这些问题深入研究施工过程中的相应控　制方式。　关键词：路桥过渡段；路基沉降；控制方式　１高速公路试验段路基沉降　随着我国经济的飞速发展，公路建设事业也取得了巨大的进步，　然而—些公路病害仍未得到很好的解决。路桥过渡段路基沉降就是一　种常见的公路病害，它会引起桥头跳车，影响行车舒适度和行车安全，　格要求。桥台后排水设计也不严密，这些因素都会给施工质量造成严　重的影响。还有路基填土因施工压实困难度压实度达不到设计要求。　在施工过程中，由于路桥过渡段的位置特殊，压路机难以碾压到位，导　致桥台后的填料不易压实，造成部分填土下沉，造成不均匀沉降。３）材　还会增加路桥的养护费用。因此，解决路桥过渡段路基沉降问题的意　义重大。由于交通命脉的贯通，为经济的发展起到了重要的推动作用，　因此，近年来的道路建设总长正如同我国的经济指标—样逐年翻新、　屡仓　新高。高速公路在使用年限内对路基下沉的要求很高，根据建设　过程中地质条件的不同，需要对路基采用必要的措施，在现在的公路　施工中，我们用软路基来进行对公路路基的处理，软土路基的处理的　目的是提高该段公路路基的稳定性和承载能力。路桥过渡段施工是铁　路工程控制的重点，产生的不均匀沉降直接影响到了行车的速度，所　以说对路桥段施工要进行严格的控制，路基的沉降是因为路基填料选　择不当，填筑方法不合理，压实度不足，在路基堤身内部形成过湿的夹　层等因素，在荷载和水温综合作用下，引起的路基本身的压缩沉降。本　质是由于地基或者是路基本身土层的固结压缩排出空隙中的水分或　者空气导致整体体积减小而造成的。软土地基的沉降较为多，特别是　深厚软土地基，由于路基中心的附加应力最大，路基两侧的附加应力　逐渐减小，路基沉降包括两部分：地基沉降和路堤本身的压缩沉降。地　目的，路堤的压缩通过加强路基施工质量　来控制后期的压缩变形。软基处理的目的是使地基的沉降在施工期间　大部分完成或基本完成，使地基在工程使用期间不至于发生不利的沉　降和沉降差。软基处理的方法软基处理的一般方法分为：换填法、排水　固结法、复合地基处理、挤密、加铺加筋材料。因此，由软土地基固结引　起的路基沉降总是表现为中间大、两侧小的变化形式。在高路堤较大　填方荷载的作用下，这一差异沉降表现得更加明显。路基的施工工艺　较简单，工程数量大，耗费劳力多，涉及面较广，耗资亦较多。路基施工　改变了沿线原有自然状态，挖填借弃土石方涉及当地生态平衡、水土　保持和农田水利。土石方相对集中或条件比较复杂的路段，路基工程　往往是施工期限的关键之～。路基边坡稳定的实质就是控制边坡滑　动。当由重力产生的滑动力等于土体抗剪强度产生的抗滑力的时候，　土体就处在临界稳定状态，当滑动力大于土体的抗抗剪强度的时候土　体就失去稳定。路基边坡滑塌是公路边坡主要的病害。根据边坡土质　类别，破坏原因和规模的不同可分为溜方和滑坡两种隋况。　２高速路试验段路基沉降的原因　路桥过渡段沉陷的根本原因是由于路基与桥台的刚度差异悬　殊，路基填料固结程度差，强度相对较低，而桥台的刚度较大，产生这　种隋况的主要原因是：１）我国的桥梁路基意识淡薄。由于桥梁工程不　仅建设规模巨大，投放的财力物力也比较大，而且有时还是保证线路　正常通车的关键。在施工过程中，经常是路基和桥梁分家　重桥梁却轻　路基。桥梁通常作为控制工程优先施工，路基工程一般是桥梁建成后　施工，路桥过渡段集中填筑，几乎没有静置沉降和趋于稳定的时间，导　致运行后的初期沉降变形较大。从而使路桥过渡段的施工质量成为整　个过程中的薄弱环节。２）设计的原因。由于设计是—个桥梁施工的中　心点，在一段道路桥梁施工中，由于许多企业的路桥过渡段的设计意　图往往都过于简单和原则，参数指标和技术标准有一定的模糊性，基　本上还是处于经验设计阶段和探索阶段。设计日　寸路桥过渡段白ｇ施工　碾压过程以及桥下的地基处理考虑不够周全，没能找到一种合适的桩　型进行沉降控制，对填料的要求不严格，填料的级配也没有也没有严　料的选择问题，桥台后路堤填料一般全是用的填土，在施工过程中，由　于路桥过渡段处场地有限造成作业面也相对狭小，施工机具的笨重，　不能全面的对过渡段进行压实，加上填料的压实质量不容易控制，压　料级配的选择不合理，会导致压实度达不到设计的要求。即使施工时　填料的压实度达到了设计的要求，但是由于路基填料的易变陛和抵抗　荷载能力较差，在线路投入运营之后填料还会进一步的压缩变形。　３高速公路试验路基堆载预压沉降分析　对于高速公路试验路的路基沉降的控制，我们从以下几点来进　行控制：１）材料的选择。选择良好的路基填筑材料，必要时候对填糊拄　行改性处置。确保路基达到设计所需求的整体强度，针对土壤来说对　于有结构性的软粘土地基而言，确定合理的填筑速度至观重要，过陕　的填筑速率会破坏软土结柯陛，加大沉降量，甚至会造成路基失稳，例　如：针对刚柔陛的过渡结构，产生轨道不平顺，进而对列车产生一些重　要的影响。通过改变两种结构的对接形式，控制二者的沉降差，实现路　桥过渡段平滑过渡。２）对质量的控制。在施工中只有控制好质量，才能　对路基的沉降进行很好的控制。结构物回填和一些零星壤土因为回填　量少，作业环境限制，有时候大型机械无法作业，经常是路基施工的薄　弱环节。由于结构物回填经常是在结构物结束后才施工，导致这些部　位的填筑速度，固结时间与正常路段有所差异。所以，在施工中在结构　物强度达到设计要求后回填；保证每层填筑厚度不超标；采用一些人　工手动碾压工具，确保碾压到位，不留死角；一般采取对称回填，以防　对已完工结构物产生较大的侧向不平衡压力导致结构物的损坏；在施　工中加强质量检测，确保施工质量。３）注意排水防护工程的施工。路基　在使用期间的质量隐患大多都与水毁有关，因此加强排水，防护工程　的质量控制，是道路工程长期处于干燥的环境中，对延长道路工程的　使用寿命，减少质量隐患具有重要的现实意义。排水防护工程施工质　量控制要点：理解设计意图，在施工中保证工程满足实际需要；原材料　和现场施工质量；因排水防护工程与地形，地貌的关系很大，在施工中　最重要的是因地制宜，多与设计沟通，确保排水防护工程能最好的起　到保护道路的作用。某一地基的最终沉降量只与该地基的附加应力的　大小有关上部荷载大，地基中附加应力高地基的最终沉降量也就大而　与地基的排水条件无关排水条件只是影响地基的沉降速率，排水条件　好地基的固结沉降快达到最终沉降的时间就短反之则慢。目前的地基　沉　博公式就反映了这一点。但是通过长、短排水板堆载预压试验　发现粘性土的排水条件跟地基的最终沉降量似乎存在相当的关系，长　排水板区中部粘土层压缩沉降计算值与实测推算值很接近而短排水　板区实测推算值明显小于计算值很多。因此计算地基最终沉降的分层　总和法需要进一步补充和修正。　参考文献　【ｌ１冯光乐，】许志鸿，凌天清，等．基于道路使用功能的桥头引道沉降标　准研究　公路交通科技，２００５（２）．　［２］黄晓明，张晓冰．公路建设质量通病分析与防治呻北京：人民交通　出版社．　［３］ＪＴＧ　Ｆ１０—２００６公路路基施工技术规范ｃｓ］．北京：人民交通出版社，　２００６．