公路工程填方路基承載能力及試驗(yàn)控制要點(diǎn)分析

張麗萍

（甘肅新科建工監(jiān)理咨詢(xún)有限公司，甘肅蘭州 730000）

0 引言

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)區(qū)域連通性要求不斷提升，使得我國(guó)道路工程建設(shè)規(guī)模進(jìn)一步提升，同時(shí)新時(shí)期發(fā)展建設(shè)目標(biāo)對(duì)公路工程質(zhì)量提出明確要求。路基承載力在一定幅度上直接決定公路使用性能以及使用壽命，由此對(duì)路基質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)并確保其符合相關(guān)規(guī)范要求具有重要意義。

1 公路路基檢測(cè)技術(shù)實(shí)施要點(diǎn)

1.1 強(qiáng)化施工過(guò)程中質(zhì)量控制力度

為切實(shí)提升公路工程試驗(yàn)檢測(cè)工作質(zhì)量，強(qiáng)化對(duì)道路項(xiàng)目的測(cè)試檢測(cè)工作的品質(zhì)監(jiān)控，構(gòu)建健全的測(cè)試檢測(cè)體系，將工地實(shí)驗(yàn)室設(shè)立在道路項(xiàng)目的建設(shè)地點(diǎn)，同時(shí)要科學(xué)配置公路項(xiàng)目的測(cè)試儀器和專(zhuān)門(mén)的工作人員，做好測(cè)試的前期工作。建設(shè)單位要對(duì)上崗人員進(jìn)行分批的業(yè)務(wù)培訓(xùn)，通過(guò)開(kāi)展知識(shí)講座、技能夜校、職工論壇等，提高其業(yè)務(wù)操作水平，增加其實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)[1]。

1.2 結(jié)合實(shí)際情況選擇檢測(cè)技術(shù)

在對(duì)公路工程的地基和地面進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，必須對(duì)其進(jìn)行全面的考察，并對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)。要進(jìn)一步提升測(cè)試的精度，既可以在測(cè)試中采用一種測(cè)試手段，也可以在測(cè)試中采用多種測(cè)試手段，從而能更好地保證測(cè)試的精度[2]。

1.3 科學(xué)配置試驗(yàn)隊(duì)伍以及設(shè)備

專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員和裝備是保障道路工程地基路面的主要途徑和方法，因此，要按照項(xiàng)目的規(guī)模對(duì)技術(shù)人員和裝備進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐渲?，以確保其可以達(dá)到建設(shè)的要求。同時(shí)監(jiān)理人員在實(shí)際工作中應(yīng)積極發(fā)揮自身作用，不定期開(kāi)展工程質(zhì)量抽檢工作，全面監(jiān)督與管理試驗(yàn)檢測(cè)工作流程。

2 公路工程填方路基承載力檢測(cè)規(guī)范依據(jù)

根據(jù)《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD30-2006 的規(guī)定，路基強(qiáng)度、穩(wěn)定性以及耐久性能方面要求較高。在公路路基中，以土層頂部的回彈系數(shù)、土層頂部的垂直壓力變形為主要參數(shù)。在高、緩兩種情況下，必須對(duì)路基的穩(wěn)定進(jìn)行分析和計(jì)算。

《城市道路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》cJJ194-2013 對(duì)公路工程進(jìn)行了詳細(xì)的分析，提出了在公路工程中必須具備足夠的強(qiáng)度、整體穩(wěn)定、抗變形及耐久性能。在坡底高度達(dá)到20m 以上或坡率在1:2.5條件下進(jìn)行填方路基施工過(guò)程中，必須對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算和變形計(jì)算[3]。

《鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》TB10001-2015對(duì)路基基礎(chǔ)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，提出了在公路建設(shè)中，路基基礎(chǔ)必須達(dá)到承載能力及工后變形的指標(biāo)。在此基礎(chǔ)上，以規(guī)范的線(xiàn)路活載作為車(chē)輛的垂直承載力，以轉(zhuǎn)換后的土柱體作為線(xiàn)路及車(chē)輛的承載力。

3 填方路基荷載計(jì)算

公路地基是按照線(xiàn)路的方位和技術(shù)要求而修建的一種帶狀構(gòu)造，是公路主要組成成分，其實(shí)際應(yīng)用中承受著路面所產(chǎn)生的行駛荷載?！豆饭こ搪坊鼗休d力初探實(shí)驗(yàn)暫行規(guī)定（試行）》中，對(duì)各試驗(yàn)期荷載大小及試驗(yàn)工況進(jìn)行了詳盡的闡述，并給出詳細(xì)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。在運(yùn)營(yíng)期荷載具體包括了路基、路面自重和車(chē)輛荷載，而車(chē)輛荷載只被考慮為靜止荷載，而車(chē)輛荷載被視為等效的靜止載荷[4]。由此對(duì)其填方路基承載力進(jìn)行計(jì)算過(guò)程中需要經(jīng)過(guò)如下幾個(gè)環(huán)節(jié)：

第一，對(duì)路堤自重荷載值進(jìn)行計(jì)算，具體計(jì)算過(guò)程如利用如下公式進(jìn)行：

其中，q 表示路堤自重荷載值；γ 表示靜荷載，取平均值20kN/m3進(jìn)行計(jì)算；h表示填土高度。

第二，對(duì)路面自重荷載值進(jìn)行計(jì)算，具體計(jì)算過(guò)程中可以結(jié)合設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)層厚度進(jìn)行。

第三，對(duì)車(chē)輛荷載土壓力值進(jìn)行計(jì)算。在對(duì)行車(chē)荷載進(jìn)行計(jì)算過(guò)程中應(yīng)針對(duì)不同類(lèi)型道路實(shí)際情況選擇相應(yīng)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，城市快速路、主干路按照城-A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算；次干路以及支路依照城-B 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。

根據(jù)實(shí)際計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)要求，在對(duì)行車(chē)荷載進(jìn)行計(jì)算過(guò)程中可以只考慮靜荷載，實(shí)際計(jì)算中依據(jù)等效靜止土柱作用考慮。對(duì)換算土柱高度進(jìn)行計(jì)算過(guò)程中可利用公式：H=q∕(γ×L)進(jìn)行保守計(jì)算。由實(shí)際計(jì)算結(jié)果可知，城-A 標(biāo)準(zhǔn)下?lián)Q算土柱高度值為2.5m，城-B標(biāo)準(zhǔn)下?lián)Q算土柱高度值為1.75m。

在充分綜合上述三方面計(jì)算結(jié)果后可得出路徑承載力要求值如下：

在填土高度為2m 情況下，其路堤自重、路面自重以及車(chē)輛荷載值分別為40kN/m2、13.5kN/m2、50/35kN/m2，合計(jì)結(jié)果為103.5/88.5kN/m2。

在填土高度為6m 情況下，其路堤自重、路面自重以及車(chē)輛荷載值分別為120kN/m2、13.5kN/m2、50/35kN/m2，合計(jì)結(jié)果為183.5/168.5kN/m2。

在填土高度為10m 情況下，其路堤自重、路面自重以及車(chē)輛荷載值分別為200kN/m2、13.5kN/m2、50/35kN/m2，合計(jì)結(jié)果為263.5/243.5kN/m2。

在填土高度為12m 情況下，其路堤自重、路面自重以及車(chē)輛荷載值分別為240kN/m2、13.5kN/m2、50/35kN/m2，合計(jì)結(jié)果為303.5/283.5kN/m2。

在填土高度為16m 情況下，其路堤自重、路面自重以及車(chē)輛荷載值分別為320kN/m2、13.5kN/m2、50/35kN/m2，合計(jì)結(jié)果為383.5/363.5kN/m2。

在填土高度為20m 情況下，其路堤自重、路面自重以及車(chē)輛荷載值分別為400kN/m2、13.5kN/m2、50/35kN/m2，合計(jì)結(jié)果為443.5/423.5kN/m2。

4 地基容許承載力標(biāo)準(zhǔn)

對(duì)于路基的允許承載力，一般在地質(zhì)調(diào)查中都會(huì)給出一個(gè)具體的計(jì)算結(jié)果，然而考慮到路堤具備一定高度以及寬度，則應(yīng)對(duì)地基承載力容許值進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整?，F(xiàn)階段，填方路地基承載能力的允許修改尚無(wú)統(tǒng)一的理論依據(jù)，而由于填方路地基屬于柔性基礎(chǔ)，其對(duì)沉陷、位移的需求遠(yuǎn)低于剛性基礎(chǔ)，故不能以剛性基礎(chǔ)承載能力計(jì)算方式來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。在此情況下，對(duì)路基的極限承載力進(jìn)行了理論分析，經(jīng)校核后，路基的極限承載力將比傳統(tǒng)的極限承載力更大[5]。再根據(jù)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定的路基變形后的允許承載量的計(jì)算方法：fa=fa0+k1γ1(b-2)+k2γ2(?-3)，就能得到路堤修正后的承載量。

通過(guò)對(duì)路堤進(jìn)行修改后的地基承載力的計(jì)算，可以得到以下的結(jié)果：在對(duì)路基進(jìn)行修改的前提下，如果路基的自然地基的承載力大于120kPa，那么路基的承載力就能夠達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。

5 總結(jié)

綜上所述，技術(shù)人員在實(shí)際研究中應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)城市公路填方路基承載力計(jì)算的研究力度，為進(jìn)一步提升公路工程建設(shè)成效提供有力保障。