何廣文

摘要：路基的壓實(shí)質(zhì)量是高填方路基施工后沉降控制的主要手段，如何提高路基的壓實(shí)質(zhì)量是高填方路基壓實(shí)施工的關(guān)鍵。本文對高填方路基壓實(shí)技術(shù)進(jìn)行概述，提出了相應(yīng)的高填方路基壓實(shí)工程施工要求，具有一定的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：高填方路基；沉降變形規(guī)律；壓實(shí)技術(shù)

引言

高填方路基是道路建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，與一般地基工程相比，其作業(yè)面大，所需資源多，機(jī)械化程度較高，加之穩(wěn)定性難以控制，沉降問題尤為突出。高填方路基沉降變形規(guī)律受到很多因素的影響，如地形、地貌以及排水等。找到一個(gè)有效的高填方路基沉降變形規(guī)律的研究方式，并且找出合理的處理高填方路基沉降變形的措施，對我國在高速公路方面的研究具有重要的意義。

1.高填方路基的特點(diǎn)

在修建公路之前，必須對修建地區(qū)路基的特點(diǎn)有適當(dāng)?shù)牧私猓员阍谛藿〞r(shí)能夠根據(jù)路基的特點(diǎn)有效地解決遇到的問題。高填方路基的特點(diǎn)有：（1）高填方路基在施工時(shí)的難度較大，且在施工完成后需要觀察很長一段時(shí)間，確保路基足夠穩(wěn)定后才開始正常運(yùn)營，而且不同的地質(zhì)條件對地基沉降的影響效果不同；（2）路基自身的重量很大，導(dǎo)致路基因受自身重力而沉降的可能性很大，在修建高填方路基時(shí)必須對路基的重量進(jìn)行記錄，以免路基重量太大導(dǎo)致沉降；（3）需要修建的路基高度很大，必須對地基穩(wěn)定性有足夠的掌握，在修建時(shí)需要適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)地基的抗壓強(qiáng)度和穩(wěn)定能力；（4）路基的修建過程中工程量較大，難以有效的保證路基的質(zhì)量，在路基投入使用后，就會出現(xiàn)很多問題。

2.高填方路基沉降變形研究現(xiàn)狀及壓實(shí)技術(shù)概述

2.1高填方路基沉降變形的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)外對路基沉降變形的研究在公路和水利部門兩個(gè)方面取得的研究成果分別為：（1）在公路方面，針對高填方路基分級加荷的特征，對傳統(tǒng)的計(jì)算路基沉降變形的分成總和法進(jìn)行研究改進(jìn)，得到更有效的計(jì)算方法。此外，從事相關(guān)工作的研究者也根據(jù)高填方路基的分期固結(jié)和分期填筑的特征，研究出了原理相差不多的分層總和法，該方法是在傳統(tǒng)計(jì)算方式上的創(chuàng)新；（2）我國的水利部門也對高填方路基的沉降變形進(jìn)行了有效的研究并取得了很好的成果，對高填方路基的固定理論而言，路基沉降變形與施工的材料以及材料的受力特性有很大的關(guān)系，將變形分為了初始變形、固結(jié)變形以及次固結(jié)變形三種變形過程。

2.2 高填方路基施工技術(shù)概述

2.2.1 振動壓實(shí)工藝法

振動壓路機(jī)在作業(yè)時(shí)，由于振動輪的振動作用，對地面造成一個(gè)往復(fù)的沖擊力，該種壓實(shí)方法稱為振動壓實(shí)工藝法。在沖擊波的作用下，材料顆粒由靜止的初始狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)動狀態(tài)。振動壓實(shí)后，由于顆粒之間的互相填充，提高了被壓實(shí)材料的密實(shí)度，顆粒之間的緊密接觸，也增大了被壓實(shí)材料的內(nèi)摩擦阻力，基礎(chǔ)的承載力亦隨之提高。

2.2.2 強(qiáng)夯施工工藝法

強(qiáng)夯施工工藝法是將很重的錘從高處自由落下，給地基土以強(qiáng)大的沖擊力和振動，從而改善地基土的工程性質(zhì)，該種方法在碎石土、砂土、粘性土、濕陷性黃土及雜填土的處理中得到了廣泛的應(yīng)用。

2.2.3 沖擊壓實(shí)工藝法

沖擊壓實(shí)工藝法就是在傳統(tǒng)振動碾壓壓實(shí)機(jī)械的基礎(chǔ)上，改變壓路機(jī)輪型，由原來的圓形改變?yōu)槿呅危ǘ噙呅危叺木€形為漸開線，利用三邊形（多邊形）鋼輪對路基的連續(xù)滾動，并在滾動中利用沖擊輪自身質(zhì)量及三邊形（多邊形）輪大小半徑差所產(chǎn)生的勢能沖擊壓實(shí)土基。沖擊壓實(shí)具有沖擊能較小，不易破壞土體結(jié)構(gòu)以及可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)沖擊，施工較快、成本較低等優(yōu)點(diǎn)。

3.不同地基上高填方路基變形的規(guī)律

3.1 折線地基

修建在折線地形上的地基時(shí)，選取高度為18m的路基來研究，經(jīng)過一系列的研究并處理分析得到的數(shù)據(jù)可知，在折線地形下，路基的最大沉降量為43.5cm，在施工完成后，地基沉降16.4cm，而斜坡地形也是在18m的地基上來研究的，但地基沉降量和施工完成后的沉降都有所上升。而地基沉降變形主要在路基的上部，在折線地形下需要的施工量變大，這些都導(dǎo)致了施工完成后沉降量變大。

3.2 平坦地基

在平坦的地形上修建路基時(shí)，選取高度為8m的地基來研究，經(jīng)過一系列的研究及處理得到的數(shù)據(jù)可知：在地基的中心和底部都容易發(fā)生較嚴(yán)重的沉降現(xiàn)象。當(dāng)路基的修建施工完成后，路基在一段時(shí)間內(nèi)會沉降變形，尤其在施工剛完成后的一段時(shí)間內(nèi)沉降速度更快，但經(jīng)過一段時(shí)間后，地基就會慢慢變得穩(wěn)定。

3.3 斜坡地基

結(jié)合20m的高路堤，路堤全寬達(dá)24m來完成計(jì)算，地基斜坡坡度為1：3，對斜坡不挖臺階、挖臺階的沉降變形狀態(tài)實(shí)施分類計(jì)算處理。挖臺階路基的臺階根據(jù)寬3m、高1m計(jì)算。從最后得到的數(shù)據(jù)顯示，路堤沉降變形主要集中為平坦地基出現(xiàn)異常等狀況。路堤靠近斜坡的位置是沉降變形的最大值，從路堤內(nèi)側(cè)邊緣到外側(cè)沉降變形沿著非線性的方式不斷變大。研究斜坡路基的沉降變形時(shí)，對路基水平方向的變形加以關(guān)注是很重要的，經(jīng)過最后的計(jì)算得出路基的水平位移和路基沉降量之間關(guān)系緊密。中部是斜坡地基路堤水平位移最大的，同時(shí)受到其它因素的影響而使得位移值逐漸變化。地基土體同樣有水平位移的變化，最大位移值的發(fā)生部位均處于路堤中部。

4 高填方路基壓實(shí)工程施工要求

4.1 妥善處理地基排水

合理的填料施工是有效的排水設(shè)施的基礎(chǔ)，在保證試驗(yàn)合格的前提下，應(yīng)該盡量選擇土、石等材料作為路基填料，并保證其密度均勻、顆粒適中、不含雜質(zhì)等，而且用于高填方的土質(zhì)不僅要均勻，而且適宜集中選取，盡量避免沿線取土，以免破壞沿線環(huán)境。確認(rèn)填方用料符合要求后，通過運(yùn)輸機(jī)械將期頃利運(yùn)至填方地段，并安排專人指揮卸料，具體可以根據(jù)每層鋪設(shè)厚度確定卸料密度，一般將其厚度設(shè)為30cm，而且每卸完一層后應(yīng)暫時(shí)停止，待完成攤鋪和平整操作后向前推進(jìn)，繼續(xù)卸料。因排水固結(jié)技術(shù)利于加快地基土質(zhì)的固結(jié)速度，實(shí)現(xiàn)高填方路基穩(wěn)定性能的改善，因此針對富含有機(jī)質(zhì)的粘土地基，可為其設(shè)置合理的排水系統(tǒng)一是利用塑料排水板或袋裝砂井構(gòu)成豎向排水結(jié)構(gòu)，并將其水平墊砂層進(jìn)行連接，以此暢通路基排水通道；二是可將厚度超過50cm，寬度大于路基兩側(cè)lm的粗砂或中砂作為水平墊砂層材料。

4.2 合理布置準(zhǔn)備工作

在正式施工的前期要對施工現(xiàn)場進(jìn)行填方試驗(yàn)，一般可將試驗(yàn)地段的長度控制在200m左右，并基于實(shí)際情況明確不同基層的土料規(guī)格、含水量、攤鋪厚度、密實(shí)度，攤鋪設(shè)備和碾壓設(shè)備的型號、性能、速度，以及壓實(shí)工序和工藝等，以此為路段施工提供指導(dǎo)和參考。待試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)仔細(xì)勘察填方區(qū)段現(xiàn)場，切實(shí)掌握其地質(zhì)條件，并逐樁放樣路基，準(zhǔn)確測定其界樁、堤腳、護(hù)坡道、邊溝等位置所在若地面存在坡度，應(yīng)事先將其施工成臺階，并使其寬度處于lm左右，然后借助壓路機(jī)對其進(jìn)行碾壓，直至與要求的壓實(shí)度相吻合；若為普通地面，應(yīng)事先將雜草、樹木、腐殖質(zhì)土壤等徹底清除，并排干地表積水，以此為后續(xù)施工奠定良好的基礎(chǔ)。

5結(jié)論

由于在公路施工過程中存在著一些不足，道路通過長期使用會表現(xiàn)出不同程度的破損，通過對高填方路基的特點(diǎn)與沉降變形規(guī)律的研究，有助于人們了解到路基沉降變形的影響因素，通過對高填方路基壓實(shí)技術(shù)與高填方路基壓實(shí)工程施工要求的研究，有助于人們做好相應(yīng)的沉降預(yù)防措施，同時(shí)對于我國高填方路基的修建也有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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