公路三背回填穩定性影響因素及控制方法

摘 要：隨著我國國民經濟的發展，公路作為與社會經濟、人民生活息息相關的運輸形式，也得到了極大的發展。三背是指橋梁臺背、擋墻墻背和涵洞臺背，是公路工程的重要組成部分，也是影響公路路基穩定性的重要因素。公路三背是容易出現問題的部位，這些部位出現問題很容易造成公路工程病害，所以，公路三背回填后的穩定性是公路工程工作者必須重視的問題。本文主要分析了公路三背回填穩定性的影響因素，并對其控制方法進行了探討，以期在解決公路工程通病中發揮重要作用。

關鍵詞：公路 三背回填 穩定性 影響因素 控制

中圖分類號：U41 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）07（b）-0071-01

地域遼闊，地形復雜，決定了我國公路復雜多樣的修筑環境，受這些因素的影響，公路建設中常見的手段是高填深挖。在很多公路工程中，三背會因為材料、壓實方法、施工方法、設計方案等問題，引起公路路基錯臺、路面開裂、結構位移等現象，這些現象將直接影響公路路基的穩定性，影響行車的安全度和舒適度。因此，探討公路三背回填穩定性的影響因素，找出有效的控制方法非常有必要。

1 公路三背回填穩定性的影響因素

1.1 材料因素

分析土的性質，砂礫土和碎石土的細粒成分含量較少，在進行施工碾壓的過程中，這種土對含水量不敏感，填筑后的背投入使用后，當水侵入的時候，土體不會發生明顯的膨脹，當含水量降低的時候，土體也不會出現明顯的收縮，可見這類土的水穩定性很好，適宜作為三背回填的填筑材料。如果用細粒成分較多的土，比如粘土作為填筑材料，當水侵入的時候，土體含水量就會增加，導致土體發生膨脹，而當含水量減小的時候，土體就會出現明顯的收縮，引起土體的開裂，因此粘土不適宜做三背回填的填筑材料。

1.2 地基因素

隨著公路工程范圍的擴大，公路會不可避免的通過一些土壤、地質條件不好的地段，比如有些公路通過的地段土體為軟土，由于軟土本身含水量比較高，孔隙率大，壓縮性強，當受到填土和長期的行車負載的作用后，地基就會產生沉降問題；如果公路通過的地段有溶洞區，車輛的負載及高填路基就會造成地下溶洞的塌陷，最終導致路基下沉。

1.3 設計因素

跨線通道和過水要求橋涵結構物兩端的路基填方要較高，雖然有些設計對不良地段做了加固處理，但是加固處理措施的不當也會引起橋臺的變形。加固設計必須考慮橋臺地段地下水的干擾、土質的變化、土體的密實度以及填筑材料、結構層次、施工工藝和管理方法等的具體情況。

1.4 施工因素

首先，在很多公路工程的施工中，大部分路基和橋涵是同時施工的，路基的填筑也是在橋涵結構物完工以后進行的，表面看為橋涵結構的施工提供了便利，而實際上，這樣很容易造成土方集中、施工作業面狹窄的現象，導致大、重型的機械難以進入作業區進行壓實工作，只能采取人工壓實或小型機具壓實的方法，很難保證壓實的質量；人為的容許情況受到限制，產生土拱效應，造成臺背下部的填筑材料嚴重不足，投入使用后的路堤在自然因素、自重作用和行車負載的綜合作用下，易出現較大的公路病害。

2 公路三背回填穩定性的控制方法

2.1 材料控制

公路三背回填的材料多采用的是強度和回彈模量都較高的結構層材料，這些材料的特點是強度高、透水性好、壓實度高，運用這種材料能夠有效的提高三背部位的整體承受荷載和抗沖壓的能力，同時還有利于減少錯臺幅度，調整不均勻的沉降現象。填料選擇的主要指標如下表。

2.2 地基處理

當地基的承載力不能滿足行車荷載、三背自重、路堤的力學要求的時候，要對地基進行處理。對橋頭地基而言，其地基竣工后的沉降要求比其他普通路堤的沉降要求要高很多，所以，在進行橋頭軟弱地基處理的時候可采用換土法、振動碎石樁法、砂袋砂井法、高壓噴射注漿法等。

2.3 填料的設計原則

根據構造物在路基的空間位置，確定應變力，根據不同的應變力形式選用不同的填料。比如：橋臺背后填料的設計，由于橋臺背后的填料附近與涵洞的情況不同，其路基部分與構造物部分的區分明顯，因此，在橋臺投入使用后，在長期的荷載作用下，易產生錯臺，所以填方處的背后材料部分形狀應設計成正梯形，當填方的高度不足3 m的時候，應以挖方式為準；填料排水設施應根據地形、地下水位、涌水情況來設置，一般設在挖、填交界處，過濾層設于原地基與填方的交界處，過濾層的厚度應在大于30 cm，且不宜超過構造物背面的15 m范圍內；臺階設置不合理會引起橋頭跳車，嚴重影響行車的舒適度和平穩度，為了使行車在路橋連接處平穩過渡，須設置搭板，搭板的設計一般采用簡支板的設計方法，使搭板的一端在路堤上，一端在橋臺上，同時要在搭板端部設計枕梁。

2.4 壓實控制

填方基底或涵頂至路床頂面的壓實度易控制在95%，應保證壓實厚度符合材料的壓實標準，厚度宜小于20 cm，采用小機具進行壓實的時候，壓實厚度不應大于15 cm；構造物背后壓實填料應選擇現場材料，而主構造物背后壓實材料應選擇壓縮性小、強度高的優質材料；壓實機具的選擇要正確，對于接近構造物部位的壓實，應選用小型壓實機具，壓實系數的確定必須與填料的值相對應；三背的填料應分層回填壓實，對于拱橋背填土長度，以不小于分高的3～4倍為宜，涵洞的填土長度每側則不宜小于孔徑長度的2倍。

3 結語

總之，公路三背是公路工程的重要組成部分，也是影響公路路基穩定性的重要因素。必須充分認識到材料選擇、地基處理、設計方案、施工工藝和方法等對公路三背回填穩定性的重要影響，并對這些因素進行認真的分析研究，找到相對應的控制處理措施。這樣才能保證公路路基的穩定性，才能確保公路為社會經濟和人民生活的發展做出更大的貢獻。

參考文獻

[1]吐遜那依·艾力牙斯.試析公路三背回填的穩定性[J].黑龍江科技信息，2009，45（23）：220.

[2]吳俊陽.公路三背回填穩定性研究及遠程監控[J].貴州大學，2007，26（5）：7-64.

[3]羅根傳.高速公路“三背”回填施工及質量控制探討[J].西部交通科技，2012，18（5）：114-117.