高速公路拓宽路基沉降控制技术研究

1、    高速公路拓宽路基沉降控制技术研究    赵宗瑾摘 要 高速公路拓宽路基施工中，为有效处理新老路基之间差异沉降，根据工程案例实际情况，选取强夯法，并增设土工格栅或土工格室，局部软弱土层选取换填砂砾石强夯施工。以此提升路基稳定性，降低不均匀沉降。关键词 高速公路；拓宽路基；沉降控制u4 a 2095-6363（2017）16-0100-011 工程概况某公路工程总长度为57.2km，起止桩号为k52+000k57+556.8.全线选取高速公路标准，24.5km为路基宽度。本路段泥岩为紫红色泥质结构。部分路段存有人工填土，主要构成成分为块石、小块石与粘

2、性土，整体呈强弱风化状态。土体具有良好渗透性。根据风化程度划分，主要包含强风化泥岩、弱风化泥岩两层。因本工程沿线主要不良地质不发育，在软硬相间的中薄层岩体内，极易产生小型坍塌。为此，必须做好拓宽路基沉降控制。本工程地基处理选用强夯法，并增设土工格栅或土工格室，局部软弱土层选取换填砂砾石强夯施工。2 强夯法控制技术分析强夯法主要通过将重锤起吊到一定高度之后，利用降落过程中产生的冲击能量，将路基结构中土体充分固结密实，挤碎部分碎石以填充土体间孔隙，并将地基土与周边土体结合在一起。通过强夯施工能够使原有土体的物理学指标得到改善，土体间孔隙率降低，进而有效提高路基承载能力。在具体应用过程中，强夯施工操

3、作相对简单，大幅提升了路基固结速度。但强夯加固效果受到多方面因素影响，应充分了解公路工程地质水文情况，结合相关标准计算最佳夯击次数及有效加固深度，确保满足车辆通行需求。2.1 施工要点本工程强夯施工段总长度为42m，起止桩号k53+212k53+254，11m12m为其宽度。强夯施工前已做好填土碾压施工，风化泥页岩混合料为所需填料，颗粒各异，4m为碾压厚度，94%为压实度。要求分4遍进行强夯施工。选用间隔跳打法用于前3遍夯实作业，为1 600kn.m；第4遍为满夯，为8 00kn.m。夯实后要求路基土压实度控制在96%，30mpa为回弹模量。2.2 测试布设方案路基土工程性质可选取原位测试法检

4、测，该方法的应用可防止运输时改变土的状态，避免对原状土试验数据结果造成严重影响。作为一种测试效果良好的方式，目前已经得到了广泛应用。原位测试可将施工段该处原状物理性能准确反应出来，利用原位测试与土样室内试验相结合，对该土工程性质进行精确判断。原位测试技术试验方法较多，如载荷试验、标准贯入试验、钻孔旁压试验等。本文a、b两点较深处有软弱下卧层，按照规定选取强夯进行本路段施工，强夯选用的复缆能力在15t以上，15m为提升高度，并设置自动脱钩装置，10t为夯锤重量，2m为其直径，将4个贯通孔（30cm直径）设置到夯锤上，为满足施工要求，排气通畅，需适当减小起锤过程中的坑底吸力。完成上述作业后，需做好

5、夯击作业，一般可进行3遍点夯+1遍满夯。待符合夯实要求后，即可将埋设观测工具，对比分析新旧路基沉降现象。针对原路基边坡，需选取台阶法进行刷坡施工，要求严格按照由下至上的顺序填土。每层需4遍强夯，完成填土找平碾压作业后，需开槽进行仪器埋设，在路基范围内引出导管导线，压实填土进行土工织物铺设。在土工织物下部30cm设置沉降杯埋设点，以便于织物铺设后对土体沉降量进行测量。同时各组沉降杯为5个，需在老路基埋设第1个，在行车道位置布设第2、3、4个，最后一个布设到路肩部位。加宽路基后，因新旧路基存有差异沉降，将严重破坏路面结构，对正常使用道路造成影响。为达到路基变形、强度需求，可选取“震动碾压+强夯补强

6、”措施处理加宽路基，以此实现有效控制新旧路基强度差异，沉降均匀。3 土工格室及格栅的应用土具有较低抗拉强度、抗剪强度，将格栅、格室放置于土体内，可形成土加筋体，外力作用下，极易出现体变现象，导致筋材和附近土体出现位移现象，但因摩阻力存于两种材料间，将对两者位移产生极大限制，也就是说可施加一个侧向阻力，达到土体强度、地基承载力提升的作用。3.1 土工格室的應用土工格室试验段长度为100m，起止桩号为k53+700k53+800，路基强夯处理后即可进行塑料土工格室铺设，土工格室尺寸如表1所示，试验段土工格室为150mm高度，300mm焊接间距。填料施工中，需对填料粒径进行合理控制，不宜过大。禁止选

7、取机器倾倒，防止格室被砸坏，可选取挖掘机一点一点填筑。相比格室，填土应多一些，一般为10cm。完成以上作业后，即可上机将土料卸载，严禁格室内卸载，待填土作业结束后，可在土体上完成卸载，随即进行填筑、碾压及整平施工。表1 土工格室的尺寸型号3.2 土工格栅的应用本工程其他施工段应在强夯处理后选取钢塑土工格栅施工。完成第一层格栅铺设作业后，即可固定、填土，固定工具为u型钉，填土厚度为30cm，碾压施工后需反折多出路基部分的格栅，并向该层层面固定，在弯折端培土1m保护格栅，随后进行第二层格栅铺设，以此类推，保证形成一个裹体，2m弯折段长度。4 试验监测成果及分析完成强夯处理地基作业后，可选取灌砂法进

8、行现场压实度的确定，为2.11g/cm?。1）路基内部竖向位移监测。不均匀沉降极易产生于新旧路基搭接位置。新填土路基因未彻底完成固结沉降，通车使用时，常常出现竖向、水平位移，为此，必须做好位移监测工作。在本工程竖向位移监测中以沉降杯为主，按照连通器原理，确保杯内气压等同于大气压，此时测量杯内液面即可等同于地基下沉量。监测结果显示，路中心线具有较小沉降量，路中心位于原路基上，原路基沉降作业基本完成。新填车行道路基因长期荷载作用，则沉降严重。路肩属于行车道外侧，对其产生影响的因素较多，如土体、行车荷载等，因此存在一定沉降量。但整体沉降在合理控制范围内，即30cm以内，则表明地基强夯处理后，具有良好

9、稳定性、较高强度，降低不均匀沉降。2）路基侧向位移监测。作为一项长期观测内容，侧向位移观测极为重要。高填方路基位置并为完成固结沉降，极易出现竖向位移，通车后，荷载作用下将会加快固结速度，且会出现侧向位移，为此，必须监测侧向位移。本工程选取智能型系列测斜仪进行工程侧向位移监测。土工格室路堤上埋设1号，土工格栅路堤上埋设2号。监测结果如下：第一，1、2号管软基换填位置，侧向位移量不大，则说明软土路基经砂砾换填、强夯处理后稳定性良好，与设计要求相符。软基处理后，上部填土路基具有较大位移量，1、2号管分别为17cm、21cm，其主要原因在于测管在路肩部位一侧临孔，因填土施工堆积土、碾压堆挤作用另一侧管

10、位侧向位移较大。第二，1、2号软基处理位置左右位移均在1cm以下，上部填土左右位移分别为7cm、4.2cm，最终偏移方向为右下偏移，具有较小偏移量，表明土工织物水平约束可达到工程需求，土体能够充分稳定，降低移动，提高路堤整体性、稳定性。5 结论综上所述，随着国民经济发展程度不断加深，对于公路工程质量提出了更高要求。拓宽路基沉降控制中必须合理选择施工方法，并严格规范操作行为，减少在施工中存在的安全隐患。同时加强施工质量控制工作，定期复核各项施工参数，一旦出现误差过大的现象，应及时采取处理措施，确保路基承载能力以及稳定性，提高公路工程建设质量，以满足车辆通行需求。参考文献1丁勇，郑传昌.有关高速公路施工路基沉降观测及评价研究j.交通建设与管理，2013（1）：88-89.2张瑞华.高速公