不同處理方式的路基施工期沉降特性分析

金夢

摘 要：文章為了探究不同的路基處理方式對路基沉降量特性的影響，對挖方路段和高填方路段路基的沉降特性進行研究，結果表明：路基沉降量隨時間的增長而逐漸增大，高填方路段的路基沉降量大于挖方路段；施工過程對路基沉降量的影響明顯。

關鍵詞：挖方路段；高填方路段；沉降特性

中圖分類號：U416.1 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）25-0076-02

引言

近幾年我國的道路交通網逐漸的建立并逐漸密布在各個地區，不斷地為我們提供便利快捷的服務。在不同地區進行工程建設時，當地的工程地質條件時刻影響著我們對工程場址的選址、工程地質問題[1]的評價等。建設過程中，自然地理條件、施工的技術水平、施工作業的管理體制等因素[2]，使得對道路施工的質量控制難度加大。目前大多數的道路病害來源于路基的不均勻沉降，沉降會影響道路的使用性能，甚至有可能造成邊坡的失穩，因此對道路的沉降研究是有必要的，尤其是施工期的沉降控制。

本文為了探究不同的路基處理方式及處理高度對路基沉降量特性的影響，分別對淺挖方路段和高填方路段的路基的沉降特性進行研究，為將來類似情況提供經驗。

1 路基試驗路段概況及檢測裝置的布置

1.1 試驗路段概況

本試驗路段位于內蒙古某地區，淺挖方路段樁號為K5+019-K5+140，該地段的地質情況為：由地表向下依次為0～0.5m為粉質土，0.5m～2m為含砂低液限粘土，該地段的處理方式為將軟弱土層挖除換填片石，平均換填深度為2m，換填層用沖擊壓路機沖壓30遍，路基底部鋪設2層土工格柵，路床底設40cm砂礫隔斷層，試驗路段的總填筑高度約為2.5m。高填方試驗路段樁號為LK2+000-LK2+145，該地段的地質情況為：低山丘陵地貌，地勢較平坦，主要為粉土，砂土，成稍密-中密狀態，路基以松散土體為主，該地段濕度較高，有部分水泡分布于地表，基底較穩定；該試驗段路基處理方式為：基底換填，厚度為0.5m，填方最高處高度為14.5m左右，填土為粗砂，填土頂層以30cm后碎石土封層。對比兩試驗段淺挖方路段的土質含水率較高填方路段的低。

1.2 沉降板的布置及量測

沉降板對稱布置在路基兩側的土路肩下方位置，沉降板的尺寸為長×寬×高=450mm×450mm×10mm。沉降管隨著路基施工的不斷添加，一般露出地面20～30cm為宜。淺挖方路段的沉降板埋置子在斷面K4+100、K4+140、K5+100和K5+120，高填方斷面埋置在填方最高處，斷面樁號為LK2+120和LK2+140。測量用精密水準儀測量，測量誤差不超過2mm。一個沉降觀測周期為10天左右。

2 現場觀測結果與分析

2.1 現場結果分析

試驗路段到最后一次測量為止，淺挖方路段已經將第一層瀝青混凝土施工完畢，而高填方路段斷面LK2+100施工完碎石土封層，已經進入自重沉降階段。選著有代表性的淺挖方路段斷面K5+100、斷面K5+120和高填方路段斷面LK2+100的路基沉降數據，對施工過程檢測數據的對比分析，其結果如圖1所示。

對比圖1（a）、（b）、（c）可以看出，整體上淺挖方路段（斷面K5+100和斷面K5+120）和高填方路段（斷面LK2+100）的路基的沉降量均隨著時間的增長而增大，淺挖方路段的沉降量明顯小于高填方路段路基的沉降，其沉降量分別為30～35mm和50mm左右，兩者相差近一倍。而對于同一斷面的兩塊沉降板的沉降變化較小。各個斷面的沉降曲線均表現為階梯形，主要是因為路基填土施工或路面施工的作用的結果。

由圖1（a）和圖（b）可知，淺挖方路段斷面K5+100和斷面K5+120路基沉降量隨著時間的增加而逐漸增大；整體上沉降速率逐漸減小，沉降逐漸穩定，路基的固結基本完成；該試驗段的兩斷面的沉降量相差較小，說明該區域地質條件基本一致。由圖（c）得，斷面LK2+100路基沉降量隨時間的增長逐漸增大，沉降速率減小較緩，可能是由于該地段的土質排水固結作用較緩慢，地質條件不穩定；換填土施工時，對原地層的擾動較大導致的。說明高填方試驗路段的沉降尚未完成，不可直接進行下步的施工，需要對其進行加載，以便路基快速固結完成沉降，并滿足規范要求方可進行施工。此外應加強對高填方路基的檢測控制。

2.2 沉降影響因素分析

通過現場檢測發現施工機械的施作方式、換填土對原地層的擾動、建設場地的地質條件、人為因素等對沉降量也會產生不可忽略的影響。施作期間，施工機械的施作時對沉降管的擾動，主要表現為路基填土時，推土車或卸土車載沉降管附近堆卸大量的土，導致沉降板上的管被擠歪而發生水平位移；填土壓實過程，壓路機施作時直接將沉降管壓彎，從而影響測量誤差。換填土對原地層的擾動使原有地層的孔隙增大，從而引起不必要的沉降，擾動的越深影響越大。建設場地的地質條件是決定路基沉降的決定性因素，如土質含水率越低、干密度越大對沉降越不利。人為因素主要表現在施工作業人員對沉降管的擾動和檢測人員的操作誤差等。

3 結束語

通過對施工期現場檢測研究，得出如下結果：

路基沉降量隨時間的增長而逐漸增大，高填方路段的路基沉降量明顯大于淺挖方路段的沉降量，應加大對高填方路基的監控：

（1）施工過程對路基沉降量的影響明顯，路段施工加大了路基的沉降；

（2）含水率對路基沉降固結速率的影響呈負相關性，含水率越大，固結越慢。

參考文獻：

[1]唐明輝.工程地質學基礎[M].北京：化學工業出版社，2016.

[2]張先強.公路路基施工技術探討[J].內蒙古公路與運輸，2012，129：73-75.

[3]熊健民，金生吉，余天慶.路基沉降試驗研究及數值模擬[J].華中科技大學學報，2008（04）：54-56.

[4]高成雷，趙文忠，凌建明，等.山區公路半填半挖路基沉降控制指標與標準研究[J].巖土力學，2014，35（01）：151-158.

[5]吳定略，劉鑫，盛柯.路基沉降對邊坡穩定性影響的數值分析[J].南京理工大學學報，2015，39（6）：756-762.endprint