高速公路路基堆载预压沉降分析
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工 梭壤 上 小 高速公路路基堆载预压沉降分析 刘晓朋 赤峰市公路管理处内蒙古赤峰０２４０００ 【摘要ｌ高速公路作为我国基础设施建设的重要组成部分，在城市化 建设进程不断加快的形势下得到大力发展，随之对高速公路质量提出更高 的要求。目前高速公路软土地基建设多，受软土地基承载力差、含水量大， 渗透性弱等特点影响，常出现沉降问题。本文主要是分析了高速，厶＼路路基 沉降的原因，重点分析了堆载预压法在高速公路路基施工中的应用。 【关键词ｌ高速公路；路基沉降；堆载预压法 一 高速公路路基沉降的原因分析 （１）施工人员操作不当 高速公路建设具有线长、点多、周期长、投资大等特点，易受自然 地理环境影晌，给施工增加难度。施工人员作为公路施工的主要实施 者，在工作中路基建设意识淡薄，考虑不周，且没有严格按照标准进行 路基建设，可能导致路基存在质量问题。以路桥过渡段为例，存在重桥 梁轻路基现象，通常是在桥梁建设完成后开始路基建设，时间比较紧， 从而埋下路基沉降隐患。 （２）材料选择有待进一步加强 材料是施工的必需品，其质量优劣直接影响到公路施工质量，因此 必须根据高速公路建设实际情况，选择最佳材料，为工程施工打下良好 的物质基础。在路桥过渡段实际施工过程中，桥台后路堤建设材料通常 情况用的是填土，而该路段施工场地有限，使用施工设备难以对所有的 路桥过渡段压实作业，同时压料选择不合适，从而导致压实度不符合施 工标准，就算满足设计要求，但路基填料存在承载能力差、易变性等特 点，导致日后路基出现沉降现象，影响高速公路行车舒适度和安全性。 （３）图纸设计不当 工程图纸设计是工程施工的重要依据和参考，其质量在很大程度 上直接关系到工程施工进程及质量。目前高速公路中路基沉降发生较 多的在路桥这一段，主要是因为路桥设计比较表面、简单，对于路桥过 渡段的碾压、桥下地基处理等相关数据及技术考虑不周，导致图纸设计 不科学，进而造成地基沉降等质量问题。 二 堆载预压法在高速公路路基沉降中的应用 （一）堆载预压基本原理 堆载预压法主要是往地基中打入塑料排水板（具有渗透性强、稳定 性好等特点），增加软土荷载，让地基土中形成正超空隙水压力，与塑 料排水板之间产生一定的空压差，将士体中的水分给排出，加速地基土 固结速度，增加路基的稳定性和承载能力，从而避免或减少路基沉降现 象。根据前人研究成果可知，地基沉降规律公式如下：Ｓ．＝ｓ。。ｔ／ａ ＋ｔ。 其中，ｓ＋代表的是在ｔ时的实际测量沉降（ｃｍ）；Ｓ ｏｏ代表的是待定的推 算最终沉降（ＣＩＩＩ）；ａ２代表的是不确定的经验参数。且为了计算方法，设 定所有荷载都是在施工阶段一次完成的。 （二）严格设计堆载预压法 在完成路堤基床底层填筑工作后，要在填筑物上面铺设一层土工织 物，然后根据堆载预压操作要求进行荷载填筑。在这个过程中，要利用 摊铺机把每一层填筑土碾平且压实，保护土工织物，为下面工作打下良 好的基础。此外，在进行堆载预压荷载时，要分级一一施工，保证每一 荷载下地基承受能力及稳定性。且通常情况下预压土填筑厚度在０．４米 以下，同时填筑完工后必须用相应的器具将其压实。 目前高速公路路基堆载预压施工有两种情形，一种是堆载与堆载 高度在一个施工期间完成，主要包括填筑、堆载、预压以及卸载等几个 步骤，另一种是路基填筑与堆载预压分两个阶段完成，主要是考虑到行 车产生荷载等问题，在保证路基填筑稳定性后再进行堆载预压，主要包 括填筑、恒载、堆载预压及卸载等几个步骤。要掌握每一个阶段地基沉 降规律，并根据规律采取相应的措施，可以事半功倍。其中，对于填筑 来说，其规律是：地基沉降程度及沉降速度随着填筑高度的增加而增 大、增快。因此在进行地基填筑时，要重点控制加载量及加载速率。对 于恒载来说，这一阶段是在填筑完成后进行的，其主要特点是沉降速度 慢，若测量失误可能就对地基沉降产生负作用。因此要严格把控停载时 间，且做好测量工作。对于堆载预压来说，沉降变形随着荷载的增加而 增大，因此这一过程要对堆载量、加载速率等进行严格把控。对于卸载 来说，这阶段沉降速率降低，逐渐趋向稳定状态。 （三）选择最佳设计方案 设计在路基施工中有着至关重要的作用。在进行路基堆载预压施 工设计时，要对地基沉降规律进行全面的研究和了解，然后结合高速公 路路基施工现场实际情况设计行之有效的方案，把参数指标、技术标 准、材料、施工重点等在设计图纸上清楚明了地标注出来，方便施工人 员按照设计图纸操作，同时组织相关人员对设计图纸进行全面的审核， 保证路基堆载预压施工设计、桥台后排水设计等科学、合理，为路基堆 载预压施工做好充足的准备，避免路基沉降现象的发生。 （四）把好路基堆载预压施工质量关 高速公路出现路基沉降问题的主要影响因素就是施工质量差，因 此必须认真按照施工标准和设计要求按时按量完成施工，保证施工质 量，减少路基沉降发生概率。在实际施工中，易受到地形、自然环境等影 响，大型机械根本无法正常开展工作，且一般是在结构物完成后开始结 构物回填工作，致使某些部位的填筑速率、固结时间等与其他正常路段 不一样，影响施工质量。因此要求在结构物强度满足设计要求和施工标 准后方可进行回填（通常采取的是对称回填方式，预防因压力不对称影 响已完工结构物），且每层填筑厚度在标准范围内，同时利用人工作业 对机械压不到的地方进行摊平和压实，保证每一个部位都压实。此外， 加强施工监管，在一道工序验收合格后方可进行下一道工序，保证施工 质量。 （五）重点做好排水防护施工工作 路基使用阶段影响其质量的一大隐患就是水患，所以要重点做好 排水防护工作，延长路基使用寿命，保证行车舒适性和安全性。排水防 护工程建设重点内容如下：一是对设计图纸认真研究，并严格按照图纸 要求实施。二是保证施工质量。高速公路建设线长、点多、周围植被多， 易受自然地理环境影响，所以在施工中要根据地形、植被等特点制定科 学、合理的施工方案，保证排水防护工程施工质量。一般来说，影响地 基最终沉降量的最重要因素是该地基附加应力大小，该地基上的荷载 大小与沉降速率有关，如果排水防护工程质量好，那么就会加快固结沉 降速率，让沉降达到稳定。此外，堆载预压试验发现，粘性土的排水能 力与地基最终沉降量成正相关，要了解长、短排水板区沉降规律，根据 实际情况适当调整。 兰，结束语 随着我国特色社会主义社会建设进一步发展，作为基础设施的高 速公路建设将更加频繁且规模大，因此必须加强公路常见病害预防和 控制，让公路更好地为人们出行、经济运输等服务。路基沉降是高速公 路中比较常见的一种病害，通过堆载预压法能有效地降低路基沉降。本 文就此从设计及材料选择、施工质量、排水防护等几个方面论述了高速 公路路基堆载预压沉降问题，旨在给相关人员提供一定的借鉴作用。 参考文献 【１】吴敏之．真空一堆载预压法在高速公路软基处理中的应用［Ｊ】．山 西建筑，２０１ ５（１ ５） ［２】刘声向．真空联合堆载预压法在软基处理工程中的应用研究［Ｄ】． 河南大学，２００９ 【５】张万启．浅谈堆载预压＋沉降观测在高速铁路中的应用［Ｊ］．中国
新技术新产品，２０１０（０８）
