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随着高速公路的发展，在建设过程所面临的地形地质条件以及气候条件都更加复杂化，高填方路基大量出现，最大填方高度甚至超过50米。致使路基沉降在公路建设中普遍存在，并引起桥头跳车、路基沉陷、路面早期破损等多种质量病害，直接影响到公路的使用质量和社会效益。因此，我们要更好地了解和掌握路基沉降的原因，搞清路基填筑材料、填筑高度与路基沉降的关系，掌握高填方路基施工段的沉降控制措施。 一．高填方路基特点 1.填筑工程量大，工期长，涉及的填筑问题较多，控制起来比较困难； 2.高填方路基填筑高度较高，要求路基必须具有：足够的整体稳定性、足够的强度和刚度、足够的水热德定性； 3.路堤本身累积沉降大，必须严格控制路堤单位填筑高度的工后沉降要求更为严格； 4.高路堤的稳定性需要进行专门分析和验证。 基于以上特点，路基填筑完毕之后，大约需要一年的时间才能趋于稳定，这是因为路基填筑完毕之后，虽然地基所承受的土压力趋于稳定，但使用过程中除了土压力之外，它还将受到行车及环境等多方面因素的影响。所以，必须经过大约一年的时间才能真正趋于稳定。 二．高填方路基施工技术 1.严格进行路基试验段工艺试验。高填方路基施工前，必须进行填筑段试验。作为试验段，控制长度大于 200m。在试验过程中，选择合适的设备类型以及各种参数，进行反复试验。确定工程中的各种设备和参数，便于施工阶段的施工。 2.严格进行路基基地处理与填前碾压。在施工前必须仔细勘察填方区域，了解其地质和土质情况，尤其是特殊地基，应根据相关规范，对地基进行处理。可先将地面的树木和腐殖质土清除，并排除积水，晾晒、平整，然后采用压路机碾压，直到压实度达到规范要求。 3.专人控制路基上土、晾晒与整平。运料前，挖方区的填料经试验合格后使用。采用挖掘机或装载机装车，自卸汽车运输到填方区。汽车卸料时，安排专人指挥，按每层 30cm 的松铺厚度计算卸料密度，然后采用自重 30t 以上大型履带式推土机进行摊铺和整平，并进行初步压实，以利于平地机平整。每层初步平整完成后，再用平地机进行精平，并形成一定的路拱以利于排水。对机械无法到达的边角处，人工找平。当土质含水量大是应进行反复晾晒，以达到最佳含水量； 4.路基碾压。在经过平地机精平后的填层面上，采用振动式压路机碾压。碾压时直线段由两边向中间，小半径曲线段内侧向外侧，纵向进退式进行，横向接头重叠 0.5m ～1.0m，纵向碾压轮迹重叠 0.2m ～ 0.4m，压路机的行驶速度控制在 4km/h 之内。初压时，采用静压，然后改为振动压实，压实遍数均由试验确定。对于边角地带，机械无法进行碾压，可以采用强夯的方式进行处理。以灌砂法为主、贝克曼梁为辅助的方式进行检测。路基进行填筑操作时，必须按相关规范进行土工试验，从而确定土样的密度以及最佳含水率，填层的压实度，必须达到规范要求。如果没有达到，需要进行反复碾压，并对填料的汗水率进行分析计算，确定其值在最佳含水率±2% 的范围。 三．沉降控制技术措施分析 1.沉降分析方法。路基沉降具体包括沉降技术和沉降预测，其方法有三类： ①分层综合法，即利用规范以及相关标准而计算出路基的最后沉降量，此法应用较多。 ②数值计算法，即利用当前以及成熟的理论，根据不同的土质，构建不同的模型，从而利用计算机来分析计算出各个有限元的沉降量。 ③以实际的沉降资料为基础，进行推算出路基的沉降量，此法具备非常独特的优势，通常在实际工程中，衍生出各种指数曲线法、S 型成长曲线法、时间序列法、双曲线法、线性回归法、灰色预测法、神经网络法及近年出现的小波神经网络法等。基于现场实测数据的沉降预测方法既有它的理论基础，又简单易行、便于操作，结果也往往与实际情况吻合较好。 前两类方法需要很多实际工程来确定，而且在取样过程中难免出现很多干扰因素，导致实际结果与理论沉降量并不呼应。对于高速公路而言，其重要的控制点是预测以及控制工后沉降。在实际施工过程中，必须全面预测和分析路基沉降数据，合理选择施工工艺，强有力地保障路基沉降的稳定是重中之重。 2.沉降控制技术。 具体施工中，控制沉降必须从施工前抓起。施工前期，必须建立 3～ 4 个观测基点，基点位置必须在沉降范围以外的区域，结合全站仪、水准仪等精密仪器，测量出基点位置的标高及相关基线方位，然后在路基两边，即路堤坡脚处、坡脚以外 2m和 4m 处，对称埋置 3 个观测点，各观测点间距为 200m，这些观测点用钢筋混凝土浇筑成土桩，尺寸大小为 15cm×15cm×150cm。路基填筑前，以全站仪测定好的基点标高和基线方位为基础，作为初始位置，做好详细记录。路基正式浇筑时，以每天进行一次观测为宜。如果测点位移以及沉降数值变化很小时，可采取 3 天测量一次。如果基本没变化，则可10天测量一次，详细记录每次观测的数据。 为了控制沉降，必须在施工过程中把握填层厚度和填筑宽度。当每一层初平之后，必须进行填层厚度的检查。一般而言，填筑的厚度要不能超过 30cm。如果在检查过程中，有超过范围的，必须采取减薄措施。利用推土机进行初铺时，必须控制摊铺的宽度，一般来讲，摊铺的宽度要大于设计宽度，一般大 50cm 为宜，这样可以充分保证路基边缘的压实度。一般而言，强度小而且透水性较差的土，填在下层，相反来说，强度大、土质较好的良性土填在上层。对于填土而言，必须全面保障其压实度，每填完一层，必须由专业人员对压实度进行检测试验，尤其是路基的薄弱环节，必须进行强有力的抽查试验。如果密实度达不到要求时，必须采取相关措施，比如强夯处理等，用以保障路基压实度。在高填土施工过程中，必须做好排水工作。填筑过程中，在填层设置横向的排水坡，坡度控制在 2%～4%，在路基两边设置交错排水沟，间距以 10m～20m 为宜。 四．快速补强措施。 注浆处理。高填方路基在施工后存在路基下沉及路面不均匀沉降及侧移的隐患，可以拟定采用局部压密注浆处理方案。压密注浆法即浆液在一定压力下，先对原地层空隙、裂隙进行充填，后随压力增大。沿土体最小主应力面进行劈裂，浆液进一步扩散和延伸，最终形成板状和树根状浆脉，与原状土形成复合地基。该工艺既能提高承载力，又具有施工速度快，造价较低的特点。 高填方路基施工过程中，最为重要的是施工质量控制，尤其是对沉降的控制。地质条件越好，填筑高度越低，沉降越小，反之，路基沉降越大。必须遵循相关标准，提前分析沉降产生的原因，合理利用相关的施工技术，才能充分稳定路基沉降，提高施工水平。 |
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