基于不同影響因素下高填方路基沉降變形的分析及控制方法探討

楊波

摘要：高填方路基若承載性弱、壓縮性高，車輛在駛過道路時，路基由于荷載的作用會出現沉降變形現象，對道路安全有不利影響。基于此，本文介紹了高填方路基，探究了影響路基沉降變形的因素，并通過影響因素提出了控制高填方路基沉降變形的方法，旨在提高路基穩定性、安全性，更好地服務于社會發展。

關鍵詞：高填方路基；沉降變形；影響因素；控制方法

引言

新時代，我國公路事業快速發展，公路建設已經步入了一個全新的階段。與此相對應的是高填方路基大大地提升了道路建設難度，其變形沉降是目前急需解決的問題。于高填方路基而言，有效控制其變形沉降問題是提高道路安全性、經濟性、可靠性的關鍵。因此，對其控制方法進行研究具有現實意義。

一、高填方路基概述

（一）含義

高填方路基是指在存有積水的地區，使用填料（石、土等）結合實際施工需求將路基填筑到6米以上。實踐中，有分層施壓和分層填筑兩種建設工藝，這兩種施工方法都能保障路基的穩定性。但每層厚度都需要考量填料種類，注意不能混合使用多種材料。

（二）特點

高填方路基施工具有規模大、復雜程度高、人力物力資源需求大、工期長等特點。高填方路基施工有助于加強路基整體的穩固程度，一般而言，填筑高度大于20米，則施工規模就會較大，路基質量會受到多種因素影響，例如，環境、結構等，若控制不到位容易給整個施工帶來不利影響[1]。

（三）作用

高填方路基作用在于提高路基穩定性，保障道路施工質量，提高道路使用安全性與可靠性，避免發生交通事故，促進道路施工單位發展。

二、基于影響高填方路基沉降變形的因素分析

本文分析了基于有限元軟件Geo studio技術支持下高填方路基的影響因素，得出高度、坡度、壓實度對高填方路基變形沉降有重要影響。

（一）高度因素

研究數據表示高填方路基典型截面，路面12米，24米，坡度是1比1.5。根據規范要求進行施工，一層2米的情況下規律如下，填筑6米，沉降0.26824米；填筑10米，沉降0.34326米；填筑16米，沉降0.41525米；填筑24米，沉降0.5534米，有數據可知，地基沉降隨著高度的增加而增加，做好路基準備工作有助于保障路基質量[1]。

（二）坡度因素

路基坡度對高填方路基變形沉降有重要影響，本文分析以坡度1∶1、1∶1.25、1∶1.5、1∶1.75 和1∶2為標準進行分析。坡度1∶1，沉降0.68765米；坡度1：1.25沉降0.6686米；坡度1：1.5，沉降0.67129米；坡度1：1.75，沉降0.67405米；坡度1∶2，沉降0.67667米。從數據可知，坡度是 1∶1時，沉降值是0.66765米，最小，但坡度為1：2時，沉降值是0.67667米，最大。探究原因可知，高填方路基越緩，填筑的材料就越多，導致荷載也越大，沉降也因素增加。但縱觀數據總體情況，沉降相差不大，在設計坡度時可以側重考慮安全效益與經濟效益。

（三）壓實度因素

根據高填方路基相關規定，壓實度通常在90%以上，本文分析的資料壓實度處于90%到98%。壓實度90%，沉降0.61456米；壓實度92%，沉降0.59676米；壓實度94%，沉降0.57967米；壓實度96%，沉降0.56816米；壓實度98%，沉降0.56047米。由數據可知，壓實度強度與路基沉降呈反比例關系，對比90%與98%的壓實度，沉降下降了10.8%，由此可見，壓實度是對路基沉降有重要影響。

三、基于影響因素作用下高填方路基沉降變形的控制方法探討

路基沉降隨著填筑高度的增加而增加，增加幅度較為平穩，通過上文分析可知，做好地基處理工作有助于控制高度對路基的影響。另外，當填筑到最高處是應當做好邊坡處理工作，避免邊坡失穩。可以說，坡度越大路基沉降也越大，應當做好高填方路基設計工作，提高其合理性。壓實也是影響路基變形沉降的重要因素，壓實度與路基沉降系數呈反比例關系，提高壓實度有助于防止路基沉降。現對影響因素下防止路基變形沉降的控制方法作如下分析。

（一）準備工作

施工前的試驗是高填方路基施工的重要保障。具體而言，應當針對路基施工的壓實次數、厚度與填筑厚度進行分析計算，完成計算后再加以復核，試驗時需要保障每個環節均操作規范，提高試驗與實際的相似度，保證試驗具有實效性，能夠有效指導高填方路基施工。在試驗路段方面，一般而言會用到200米的路段，在試驗時需要記錄試驗參數，并進行調整。在施工人員方面，應當合理配置施工人員，提高機械利用率，并對機械進行應用試驗，確保其具有適用性，能夠滿足高填方路基施工需求。在環境方面，應當保持地面的清潔度，若路基土質為砂土、軟土，應當對其進行預先處理，滿足高填方路基對壓實的要求，避免阻礙施工。

（二）填料選擇

施工單位在選擇填料時可以結合施工實際地理位置，就地取材選購填料。若施工現場附近地區沒有足夠的填料，則應當立即安排采購人員進行采購。填料采購需要注意，首先，了解目標填料質量、產地；其次，根據高填方路基需求衡量填料是否能夠滿足施工需求；最后，將采購填料運送到施工現場前需要進行試驗。總之，必須保證填料各項屬性均符合施工要求后才能將其投入使用，保障高填方路基施工效果[3]。

（三）施工設計

高填方路基施工工藝要求施工單位進行分層壓實施工，每一層只有達到壓實要求后才能繼續下一層的壓實工作。在施工前，需要清除施工現場雜質，只保留施工用具與土質相關因素。若高填方路基下方有水源，在施工前需要采用合理的措施進行處理，防止水源侵蝕路基，例如，引流、攔截等。若施工場所是路堤下部，應當使用透水性、耐性好的材料，在最大程度上削弱地下水對高填方路基的侵蝕影響。若施工環境中土質較為松軟，施工時必須嚴格遵循施工流程，在上層壓實合格后才能繼續施工。另外，在施工過程中還需要注意考量實際施工情況與影響壓實的多種因素。

（四）排水工作

科學合理的排水有助于提高高填方路基穩定性與安全性。在實際施工中可采用下述排水技術，采用排水固結技術進行黏土層地基施工，該技術具有縮小積水排放距離、加速地基固結、提高地基可靠性的作用。采用塑料排水板或袋裝砂井有助于提高排水速度、有效擠密地基。

（五）壓實工作

在壓實工作開始前需要進行攤鋪，每層攤鋪厚度均應小于30厘米，進而確保壓實程度達到相應標準。具體而言，在填筑一層填料后，使用大型履帶式推土機推平填筑地段，之后使用壓路機壓實。前期攤平工作結束后，應當使用平地機進行處理，提高坡度和諧性，確保雨水順利排出。使用壓路機時需要注意對接位置壓實質量能夠達到相應標準。壓實工作包括初壓、復壓、終壓，速度應當控制在每千米2.5小時到4.5小時之間，保障整個壓實施工階段均能夠緩慢連續進行，提高路基的均勻性，切忌出現急剎車、停頓，對壓實質量造成不利影響。另外，每層攤鋪、壓實后，施工人員需要對本層進行復檢，確保本層壓實達標后，再繼續開展下一層施工工作。

（七）施工技術

先進的施工工藝、機械設備是提高高填方路基施工效率與質量的重要保障，有助于防止其變形沉降。特別是施工條件惡劣的地區更應當采用先進的施工技術。例如，采用強夯技術處理濕陷性黃土，當起重機把夯錘置于一定高度后，讓其自由落下，加大壓實強度，達到壓實標準。此外，還需要科學、靈活運用土工隔柵技術，發揮其加固作用，在防止高填方路基變形沉降的同時提高其應用價值。

總結

總而言之，控制變形沉降是建設高填方路基的關鍵，控制效果對道路整體質量有重要影響。因此，在施工過程中，施工人員必須針對影響高填方路基變形沉降的因素進行分析，采取有效措施加以控制，避免出現沉降變形問題，繼而提高路基穩定性，保障道路使用安全。

參考文獻

[1]張春濤.高填方路基不均勻沉降的機理分析及防治措施[J].公路交通科技（應用技術版），2018，14（08）：112-113.

[2]王金明，陳昌彥，張建坤，譚雪.不同類型填方路基沉降監測及沉降分析[J].工程勘察，2019，47（01）：61-64+73.

[3]田輝，文祥云，鄭益攀，尹天明.淺談高填方路基施工技術及質量控制[J].公路，2018，63（10）：85-88.

（作者單位：重慶中環建設有限公司）