高填方沉降防治施工技術(shù)研究

郭思越 羅政

摘? 要：高填方沉降防治施工技術(shù)的有效落實，一方面能夠為道路工程體系提供更穩(wěn)定的持力平臺，避免沉降問題對道路結(jié)構(gòu)造成傷害，使道路整體性與穩(wěn)定性受到影響;另一方面，憑借基土夯實等措施，更有效隔絕了地下水等因素對路基的影響，為道路行車安全提供了保障。該文基于高填方沉降施工原因展開分析，在明確防治措施與技術(shù)的同時，期望為后續(xù)道路工程體系的構(gòu)建提供更好的參照。

關(guān)鍵詞：高填方;路基沉降;施工技術(shù);防治措施

中圖分類號：U213? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)志碼：A

巖土質(zhì)量是影響沉降速率的關(guān)鍵要素，也是道路工程中影響高填方路基質(zhì)量的重要問題。從以往的施工資料來看，為了避免沉降速率對道路基礎(chǔ)施工質(zhì)量造成影響，通常施工單位在填料的選擇、設(shè)計與施工方面都需要根據(jù)場地實際狀況結(jié)合分析，確保路基強度與穩(wěn)定性得以提升，并且滿足經(jīng)濟性等要求，才能使道路工程體系的構(gòu)建質(zhì)量得到保障。

1 高填方路基沉降的施工原因分析

1.1 填筑工藝選擇不當(dāng)

在填料分層填筑期間，管理人員并未根據(jù)現(xiàn)場實際狀況履行施工方案，在碾壓、夯實的次數(shù)與規(guī)格方面并未按照實際要求執(zhí)行，便會導(dǎo)致路基不均勻沉降等問題出現(xiàn)，使道路結(jié)構(gòu)的整體性與穩(wěn)定性受影響。

1.2 壓實工藝系數(shù)偏差

在高填方路基施工期間，管理人員需嚴(yán)格控制填料的含水量，并選擇適宜的壓實工藝，才能使道路基礎(chǔ)壓實度等數(shù)據(jù)滿足施工質(zhì)量的要求，在此期間若并未按照工藝要求進行碾壓或是存在碾壓不均勻等狀況，都勢必會嚴(yán)重影響路基的壓實度，甚至?xí)驗榛脸两迪禂?shù)的差異性，使道路結(jié)構(gòu)體系變形或斷裂，無法保障道路的正常通行。

1.3 路基排水系統(tǒng)不完善

在外界雨水環(huán)境和地下水等因素影響下，道路基土環(huán)境經(jīng)常會出現(xiàn)水分淤積的情況，此種狀況不但會對土壤的壓實度造成影響，使地下土壤結(jié)構(gòu)存在流失的風(fēng)險，同時也極易形成“水囊”，對道路材料造成持續(xù)性侵蝕。

2 高填方路基沉降預(yù)防措施

2.1 路基填料的選擇

填筑路基的理想填料為水穩(wěn)定性好、壓縮性小、便于施工壓實以及運距短的土石材料。在選擇填料時，要考慮料源的經(jīng)濟性及填料的性質(zhì)是否適宜。一般力求填料就地取材，因材設(shè)計。填料的選擇不僅要考慮到強度與滲透性，而且應(yīng)充分考慮土料的變形性能。理想的填方材料應(yīng)該是受荷后變形小而適應(yīng)變形的能力又強。用不同填料填筑路基時，應(yīng)分層填筑，每一水平層均應(yīng)采用同類填料。采用的填料須完成液限、塑性、擊實、承載比等試驗，確定相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)均能滿足要求后，方能作為該路段的路基填料，最好選用具有一定級配的砂土或含礫砂土作為填料，嚴(yán)禁使用淤泥、泥炭、生活垃圾、建筑垃圾及含樹根和易腐物的土。

2.2 道路工程設(shè)計要素

道路工程設(shè)計圖紙是引導(dǎo)高填方路基沉降防治施工技術(shù)的前提，更是決定各項工程系數(shù)與施工要素的核心。因此，為確保后續(xù)施工技術(shù)質(zhì)量，設(shè)計單位必須指派專業(yè)的勘測人員，對道路施工現(xiàn)場的沿途質(zhì)量與沉降系數(shù)進行檢測，判定不同地段可能對道路工程造成的影響，并擬定詳細的高程與土壤數(shù)據(jù)，才能為后續(xù)設(shè)計工作的開展提供詳細資料。

期間，設(shè)計者應(yīng)盡量避免高填方路基的設(shè)計，并且在道路交叉等環(huán)境中，更易選擇下穿方案，以便有效降低路基的填筑高度，既有效避免了道路積水的問題，也降低了施工周期與經(jīng)濟成本。而對于較陡的橫坡或溝谷等地段，則需要根據(jù)道路要求設(shè)置角度適宜的坡道，并做好路基排水設(shè)計，避免地表水與地下水長期積存在道路基層，才能使道路結(jié)構(gòu)持續(xù)處于穩(wěn)定狀態(tài)。其次，若必須選用高填方路基設(shè)計措施，則應(yīng)該在剛性與柔性路基之間設(shè)計過渡段，以便道路沉降整體性得以保障。最后在面臨不良土質(zhì)地段，設(shè)計者應(yīng)根據(jù)道路等級與規(guī)范要求判斷路基承載力、水穩(wěn)性與壓縮沉降量，而后考慮高填土的厚度，以便沉降系數(shù)滿足道路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)指標(biāo)。

3 高填方路基沉降防治施工技術(shù)

3.1 分層壓實及強夯施工技術(shù)要點

分層壓實是高填方路基沉降防治施工中較常見的技術(shù)。在壓實過程中，既能夠通過高頻率的振動沖擊反復(fù)給填方土體一定荷載力，使土體內(nèi)部結(jié)構(gòu)達到共同振動的效果，以此使一定深度范圍的土體內(nèi)部摩阻力有效降低，同時在振動作用下，也能夠使土壤顆粒產(chǎn)生慣性力矩，以此克服土體內(nèi)部黏結(jié)力與摩擦力，增強填料的整體密實系數(shù)。

根據(jù)目前分層夯實施工資料可知，分層夯實在技術(shù)水準(zhǔn)方面已經(jīng)較為成熟，并且根據(jù)不同路基的填筑要求，能夠提供多種類型的壓實機型，并搭配機具組合與壓實遍數(shù)使填料內(nèi)部結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定。期間，管理人員需根據(jù)以往經(jīng)驗判定適宜的分層碾壓流程，否則碾壓遍數(shù)太少，高填方路基的壓實度便很難達到工程施工質(zhì)量的要求，而壓實遍數(shù)過多，也會造成較多的機械臺班浪費，而壓實效果也不會因此改善。其中壓實度是衡量路基填筑質(zhì)量的重要指標(biāo)，為確保高填方路基壓實度滿足工程要求，便需要控制好填料的最大干密度與含水量，也因此在高填方路基施工中更推崇推填的方式，以便使填料粒徑大小均勻，同時，使水分蒸發(fā)量更便于調(diào)節(jié)。另外，在路基邊緣壓實期間，施工人員應(yīng)選用小型壓路機進行碾壓。

強夯加固措施也是高填方路基沉降防治施工中常見的技術(shù)。此類施工是借助夯錘接觸地面時產(chǎn)生的縱波與橫波，將動能傳導(dǎo)至土層深處，以便起到土體加固的作用，并且可知土質(zhì)加固的質(zhì)量直接與能量的大小有關(guān)。然而，在強夯施工期間，部分波動會從土體內(nèi)反射回地表，如此便使夯坑底部形成較易松動的隆脹區(qū)。所以，在強夯施工期間，便需要根據(jù)設(shè)計參數(shù)判定夯錘外形與尺寸，并有效劃分不同的夯實區(qū)域，才能避免高填方路基施工質(zhì)量受損。

3.2 高填方路基沉降防治施工技術(shù)流程

以某高填方路基工程為例，在路基填筑期間，填料應(yīng)從底部向上分層逐級碾壓，待填筑厚度與高度達到邊坡要求后，便需要落實強夯加固措施。過程中，壓路機最大振動力為500 kN，每層填筑厚度應(yīng)控制在60 cm，并且壓路機需靜壓2遍，振動6遍，控制行進速度不超過2 km/h，之后才能落實強夯處理措施。在此過程中，夯錘重量為25 t，夯擊能應(yīng)滿足3 000 kN/m的要求，并使夯錘具備12 m的下落高度，單次夯擊深度不應(yīng)大于70 cm，才能避免陷夯的問題出現(xiàn)。另外，夯擊點應(yīng)按照正三角形布置，夯擊點距離應(yīng)保持在3.5 m，避免強夯工作相互干擾，而強夯施工還需滿足3遍強夯之后再滿夯一次，確保月沉降速率控制不小于5 mm，才能使高填方路基質(zhì)量得以保障，并降低基土沉降系數(shù)對道路結(jié)構(gòu)的影響。

4 結(jié)語

高填方路基沉降防治施工技術(shù)的有效落實，不但能夠為道路結(jié)構(gòu)體系提供穩(wěn)定且密實度較高的基土持力環(huán)境，避免不均勻沉降等問題對道路結(jié)構(gòu)體系造成損傷，同時憑借工程管理措施，更便于發(fā)掘道路系統(tǒng)內(nèi)潛在風(fēng)險，以便更好地維護道路使用壽命。因此在說明高填方沉降防治施工技術(shù)時，必須明確高填方路基沉降問題的要素，并提供詳細的解決方案，才能為后續(xù)城市道路工程體系的構(gòu)建提供更全面的保障。

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