山区高速公路高填方路基沉降稳定性控制技术分析

建筑知识

山区高速公路高填方路基沉降稳定性控制技术分析

李培弢

（中国公路工程咨询集团有限公司 重庆 400014）

【摘 要】本文以山区高速公路高填方路基为主体研究对象，展开对其稳定性，沉降度的论述与分析。通过山区高速公路高填方路基的整个填筑过程，寻找出其沉降和水平位移变化的规律，以便进行有效的控制。从而保证其自身的质量、节省投入资金。

【关键词】高速公路；沉降变形；路基

Mountainous Area Highway Stability of High Fill Embankment Settlement Control Technical Analysis

Li Pei-tao

【Abstract】based on the mountainous area highway high fi ll embankment as the main research object，on its stability，settlement degree is discussed and analyzed. Through high-fi l1 road in the mountainous area highway embankment of the whole process，to fi nd out the settlement and horizontal displacement change rule，in order to effectively control. From the surface to ensure its quality and save money.

【Keywords】highway；Settlement deformation；The subgrade【中图分类号】U416.1　　　　　【文献标识码】A　　　　　【文章编号】1002-8544（2016）09-0061-021 引言

山区高速公路高填方路基，应该根据其本身的复杂性，以及多变的地形，地貌，地质条件，形成一种具有针对性、综合性的沉降稳定性控制理念。山区高速公路高填方路基沉降稳定性是其施工过程中的重点问题之一。目前，在修建山区高速公路高填方路基过程中，最关注的就是对其软基的修筑。软基主要指的是自身强度较低，压缩量较高并含有一定有机物质的土层。它具有压缩沉降性大、凝结固化慢、稳定性差等特征。如果处理失当，极易引发路基的整体滑动与破坏，进而影响到山区高速公路高填方路基的稳定性。为了有效避免和控制出现这种不良的施工后果，我们有必要对山区高速公路高填方路基，特别是修建在软基上的填方路的稳定性进行控制。但是目前，我们对此方面，特别是在山区高速公路高填方路基软基沉降以及水平位移的控制，还不够深入；而在实际运用之中，影响山区高速公路高填方路基沉降和水平位移的因素也比较的复杂。包括且地基土性质、加荷方式以及对地基的处理方式等。因此，控制山区高速公路高填方路基的沉降和水平位移的标准是无法固定的。所以，我们一定要详细掌握其沉降和水平位移的变化规律，才可以得出较为准确的控制标准。

2 对山区高速公路高填方路基自身特点的分析

山区的地形本身就具有错综复杂的特征，这导致了山区高速公路高填方路基也呈现出多种多样的复杂特性：如因为山岭沟壑的起伏，山区高速公路高填方路基在整体上呈现的是一种相互间隔，而又连续分布的形式；再如，为了尽可能的满足平衡原则，山区高速公路高填方路基一般多是紧靠山坡进行设置的。因此，高填方路基多呈现出一种半填半挖的形式。这主要是因为：

2.1 山区高速公路高填方路基基底的地质条件非常复杂，并且路基自身的坡脚范围多位在洼地之上，加上长年累月的自然冲刷，水土流失，淤积，形成了一定厚度的软基。同时，覆盖土层的厚薄不一，在填土荷载力的作用下，其变形程度也就自然产生了不同。

2.2 山区高速公路高填方路基基底是根据基底自身所存在的不同坡率来修建的。这种修建方式造成了路基自身的填筑高度各不相同，填料也是不均匀的。

2.3 山区地形的普遍复杂性，也造成了施工过程的复杂性。这方面的主要原因是高填方路基部分位置的填筑，是难以用机械到位的，需要运用人工填筑。加之实地的局限，人工填筑又难以实现其规范性。

2.4 山区多分布河流及山涧，富含地下水资源，山体渗水严重。这也为对山区高速公路高填方路基基底进行施工，并保持其稳定性造成了较大的影响。

3 山区高速公路高填方路基沉降的理论计算

山区高速公路高填方路基沉降的理论计算有很多种方法：如可以按照e-p的压缩曲线来进行计算；可以根据压缩模量或压缩系数来进行计算。虽然其理论计算方法多种多样，而运用分层总和法来计算山区高速公路高填方路基的沉降是目前最主流的方法。计算参数的确定一定要结合实际地质进行对比。这样就可以在最大程度上避免山区高速公路高填方路基失稳发生的可能性。现在普遍认为，只需不同填筑高度的稳定性系数均处于1.4以上，就可以满足其自身的稳定要求，路基也就处于一种整体的稳定状态之下。具体分析如下：

3.1 山区高速公路高填方路基的沉降与自身的密度、变形数值有着密切的关联；其内部填筑体的沉降与其压实度、变形数值有关。

3.2 山区高速公路高填方路基的沉降量是随着填筑高度的变化而变化的。并且当施工的速率过大时，沉降速率也相应增大。这种关系与形态是符合荷载，时间量的变化的。这也充分的表明了山区高速公路高填方路基的土体是压缩变形，固结变形和流变变形共融的。

3.3 在达到极限填土高度时，为了确保山区高速公路高填方路基沉降的稳定性，应该适当的放慢加载速度，以减小沉降速率的变化幅度。其数值一般应控制小于2cm/d。在固结孔隙排水减压期间，最大沉降速率要控制小于1.61cm/d，才可以保障填土期间路基的安全性，稳定性。当然，考虑沉降速率还要有一定的富余余地，以便提高其有效性。4 对山区高速公路高填方路基水平位移的分析

山区高速公路高填方路基的水平位移主要是发生在坡脚处埋设测斜管至底部的稳定土层中。在填筑过程中，水平位移速率的大小是判断山区高速公路高填方路基沉降与稳定性是否能够得到控制的重要指标之一。水平位移最大数值都是出现在地面下2至4米处。并且会伴随着深度的增加呈现先大后小的变化。当到达6至9米时，水平位移与水平位移速率将达到最大数值。这符合沉降速率的变化规律。5 山区高速公路高填方路基沉降稳定的措施

5.1 底部填石，中部加筋土，顶部补压。即在路基底部两边填筑石料，再增填粗粒土，要保持距离路面12米的范围以内，每隔2米再增设一层格栅，采用高性能补压增强效果。

5.2 填土路基，补压增实。路基填筑全部采用粗粒土，

・61・建筑知识Architectural Knowledge施工技术

同时保持距离路面12米以下。在正常碾压过的基础上，每隔2米再进行高性能补压操作。

5.3 加筋土路基，补压增实。路基填筑全部采用粗粒土，同时保持距离路面12米以下。每隔2米增铺一层格栅，在正常碾压的基础上，每隔2米再进行高性能补压操作。

5.4 底部加筋土路基，中部填石，补压增实。在路基中部和两边填筑石料，填筑石料的上下再填筑粗粒土，保持距离路面12米范围以下。再每隔2米增铺一层格栅，在正常碾压过的基础上，每隔2米进行高性能补压操作。6 山区高速公路高填方路基沉降稳定性的分析

依据上述所言，我们可以对山区高速公路高填方路基沉降稳定性的计算，进行一个公式化的设定：K=∑（cb+Wtgφ）1mθi∑Wsinθimθi=cosθi+sinθi・tgφK。公式中K为剩余下的滑力安全系数；b为单个单元的宽度；m，W为单元重力；k，N为浸润线以上的取重度和以下的取饱和度；θi为单元的重力线与通过单元底面中点半径的夹角度；c，φ为抗剪强度指标。

（上接第18页）根据东莞市规定，市政府大幅让利改造收入，“工改居”“工改商”项目，镇村获得的土地出让收益达到80%-90%，各方都想把厂房改房地产和商业。

3.4 允许零星式改造，连片改造动力消失

7 结束语

通过上述的分析，我们不难发现，采用底部填石，中部加筋土，顶部补压的施工方案，是最能够满足山区高速公路高填方路基沉降稳定性需求的。但是，由于影响山区高速公路高填方路基沉降稳定性的因素有很多，其自身的沉降与稳定性仍是不容忽视的一个方面。同时，它最终的沉降与稳定性控制，还必须结合今后的各种路基压实工艺来实现，这才能实现其有效性的体现。

参考文献

[1]车竞.山区高速公路高填方路基方案设计及填筑工艺研究[J].路基工程，2014，03：50-54.

[2]朱苗苗，向喜琼，张京华.贵惠高速公路软土路基变形观测与施工控制[J].中国西部科技，2014，08：27-29.

[3]邓东升.山区土石混填高路堤路基沉降特性研究[J].公路与汽运，2009，05：80-82.

[4]任仁.风化碎石土填筑高填方路基的沉降变形规律[J].公路，2011，05：41-43.

东莞的“三旧”改造缺乏自上而下的统筹，没有限定可

以改造的区域，分流了改造的市场动力。由于政府放任市场进行零星改造，导致政府无法实现连片统筹发展的意图。4 完善东莞城市更新（“三旧”改造）机制的策略

4.1 集聚化改造，突出重点

（1）集聚改造空间

突出政府对城市更新整体空间的把控力度，有利于整合土地资源、实现连片改造与区域再开发；有利于肥瘦搭配，平衡市场与公共利益、局部与整体利益。（2）调控改造时序

要着眼城市长远发展、平衡近远效益，结合改造动力，明确阶段性改造重点，把控战略开发时序。防止放任市场化运作，避免优质存量资源被过早、过度、零碎的提前消耗。（3）以“三旧”改造专项规划为抓手加强规划管控，实现空间和时间的集聚

通过“三旧”改造专项规划的编制加强市、镇两级的统筹。“三旧”改造专项规划是总体规划层面的专项规划，是镇街对辖区内“三旧”资源的改造功能、时序、空间分布等的整体把握和统筹安排，是“三旧”改造工作的纲领性规划，是实行“三旧”改造工作自上而下规划管控的重要抓手。

（上接第55页）2.4 后浇带的养护

2.4.1 后浇带混凝土浇筑后仍应浇水或覆盖养护，养护时间不得少于28d，当日平均气温低于5℃时，不得浇水。

2.4.2 应充分考虑施工环境的复杂因素，加强成品保护意识，在后浇带带缝一定距离内设置硬质围挡，并做好相应标记。3 结束语

综上所述，随着我国城镇化建设的持续推进，各类大型公共建筑、新型工业厂房等建筑的不断建设，后浇带的使用范围也日益广泛。其施工工艺也日趋成熟，即便如此，从现（上接第59页）的形式，并且认真做好施工记录及隐蔽验收，钢筋绑扎完毕避免上人踩踏。在混凝土浇注完毕后要及时浇水养护，防止碳化，浇水时间不得少于7天。拆模时，严禁破坏砼的棱角，如有破坏，按规范要求及时修复，以防保护层减小，造成钢筋锈蚀。4 结束语

图3 “三旧”改造规划管控体系

4.2 差异化改造，引导多元

（1）改造政策差异化（2）改造手段差异化（3）改造空间差异化

4.3 整体性改造，强化统筹

（1）明确政府角色（2）强化土地收储（3）同步公共配套注释

①东莞过去五年一直使用“三旧”改造的名词代替城市更新，为更好地延续和传承，本文部分章节将继续沿用“三旧”改造来代替城市更新。

参考文献

[1]黄金.深圳城市更新研究历程及发展方向探讨. 同济大学工程硕士论文，2006.

场的实施情况来看，行为主体在管理和技术上仍旧不够重视，后浇带是容易产生质量和安全缺陷的部位，如处理不当，将会与设计初衷背离，产生严重的不良后果。因此，我们应该在总结过往工程中的经验，认真、精心组织施工，积极探索该部位科学合理的施工工艺及先进经验，以防患于未然。

参考文献

[1]窦春红，王占福，于华.后浇带在大型地下工程的应用[J].黑龙江水利科技，2011（03）.

我们要在正确了解钢筋及混凝土的受力机理的前提下，充分认识到合理的钢筋保护层厚度对工程结构的重要性。只有防微杜渐，才能使我们的工程施工技术水平更上一个档次。

参考文献

[1]姚宏光.建筑工程中钢筋保护层厚度的控制[J].民营科技，2012（5）.

・62・