公路三背回填穩(wěn)定性影響因素及控制方法

摘 要：隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，公路作為與社會經(jīng)濟、人民生活息息相關(guān)的運輸形式，也得到了極大的發(fā)展。三背是指橋梁臺背、擋墻墻背和涵洞臺背，是公路工程的重要組成部分，也是影響公路路基穩(wěn)定性的重要因素。公路三背是容易出現(xiàn)問題的部位，這些部位出現(xiàn)問題很容易造成公路工程病害，所以，公路三背回填后的穩(wěn)定性是公路工程工作者必須重視的問題。本文主要分析了公路三背回填穩(wěn)定性的影響因素，并對其控制方法進行了探討，以期在解決公路工程通病中發(fā)揮重要作用。

關(guān)鍵詞：公路 三背回填 穩(wěn)定性 影響因素 控制

中圖分類號：U41 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）07（b）-0071-01

地域遼闊，地形復(fù)雜，決定了我國公路復(fù)雜多樣的修筑環(huán)境，受這些因素的影響，公路建設(shè)中常見的手段是高填深挖。在很多公路工程中，三背會因為材料、壓實方法、施工方法、設(shè)計方案等問題，引起公路路基錯臺、路面開裂、結(jié)構(gòu)位移等現(xiàn)象，這些現(xiàn)象將直接影響公路路基的穩(wěn)定性，影響行車的安全度和舒適度。因此，探討公路三背回填穩(wěn)定性的影響因素，找出有效的控制方法非常有必要。

1 公路三背回填穩(wěn)定性的影響因素

1.1 材料因素

分析土的性質(zhì)，砂礫土和碎石土的細(xì)粒成分含量較少，在進行施工碾壓的過程中，這種土對含水量不敏感，填筑后的背投入使用后，當(dāng)水侵入的時候，土體不會發(fā)生明顯的膨脹，當(dāng)含水量降低的時候，土體也不會出現(xiàn)明顯的收縮，可見這類土的水穩(wěn)定性很好，適宜作為三背回填的填筑材料。如果用細(xì)粒成分較多的土，比如粘土作為填筑材料，當(dāng)水侵入的時候，土體含水量就會增加，導(dǎo)致土體發(fā)生膨脹，而當(dāng)含水量減小的時候，土體就會出現(xiàn)明顯的收縮，引起土體的開裂，因此粘土不適宜做三背回填的填筑材料。

1.2 地基因素

隨著公路工程范圍的擴大，公路會不可避免的通過一些土壤、地質(zhì)條件不好的地段，比如有些公路通過的地段土體為軟土，由于軟土本身含水量比較高，孔隙率大，壓縮性強，當(dāng)受到填土和長期的行車負(fù)載的作用后，地基就會產(chǎn)生沉降問題；如果公路通過的地段有溶洞區(qū)，車輛的負(fù)載及高填路基就會造成地下溶洞的塌陷，最終導(dǎo)致路基下沉。

1.3 設(shè)計因素

跨線通道和過水要求橋涵結(jié)構(gòu)物兩端的路基填方要較高，雖然有些設(shè)計對不良地段做了加固處理，但是加固處理措施的不當(dāng)也會引起橋臺的變形。加固設(shè)計必須考慮橋臺地段地下水的干擾、土質(zhì)的變化、土體的密實度以及填筑材料、結(jié)構(gòu)層次、施工工藝和管理方法等的具體情況。

1.4 施工因素

首先，在很多公路工程的施工中，大部分路基和橋涵是同時施工的，路基的填筑也是在橋涵結(jié)構(gòu)物完工以后進行的，表面看為橋涵結(jié)構(gòu)的施工提供了便利，而實際上，這樣很容易造成土方集中、施工作業(yè)面狹窄的現(xiàn)象，導(dǎo)致大、重型的機械難以進入作業(yè)區(qū)進行壓實工作，只能采取人工壓實或小型機具壓實的方法，很難保證壓實的質(zhì)量；人為的容許情況受到限制，產(chǎn)生土拱效應(yīng)，造成臺背下部的填筑材料嚴(yán)重不足，投入使用后的路堤在自然因素、自重作用和行車負(fù)載的綜合作用下，易出現(xiàn)較大的公路病害。

2 公路三背回填穩(wěn)定性的控制方法

2.1 材料控制

公路三背回填的材料多采用的是強度和回彈模量都較高的結(jié)構(gòu)層材料，這些材料的特點是強度高、透水性好、壓實度高，運用這種材料能夠有效的提高三背部位的整體承受荷載和抗沖壓的能力，同時還有利于減少錯臺幅度，調(diào)整不均勻的沉降現(xiàn)象。填料選擇的主要指標(biāo)如下表。

2.2 地基處理

當(dāng)?shù)鼗某休d力不能滿足行車荷載、三背自重、路堤的力學(xué)要求的時候，要對地基進行處理。對橋頭地基而言，其地基竣工后的沉降要求比其他普通路堤的沉降要求要高很多，所以，在進行橋頭軟弱地基處理的時候可采用換土法、振動碎石樁法、砂袋砂井法、高壓噴射注漿法等。

2.3 填料的設(shè)計原則

根據(jù)構(gòu)造物在路基的空間位置，確定應(yīng)變力，根據(jù)不同的應(yīng)變力形式選用不同的填料。比如：橋臺背后填料的設(shè)計，由于橋臺背后的填料附近與涵洞的情況不同，其路基部分與構(gòu)造物部分的區(qū)分明顯，因此，在橋臺投入使用后，在長期的荷載作用下，易產(chǎn)生錯臺，所以填方處的背后材料部分形狀應(yīng)設(shè)計成正梯形，當(dāng)填方的高度不足3 m的時候，應(yīng)以挖方式為準(zhǔn)；填料排水設(shè)施應(yīng)根據(jù)地形、地下水位、涌水情況來設(shè)置，一般設(shè)在挖、填交界處，過濾層設(shè)于原地基與填方的交界處，過濾層的厚度應(yīng)在大于30 cm，且不宜超過構(gòu)造物背面的15 m范圍內(nèi)；臺階設(shè)置不合理會引起橋頭跳車，嚴(yán)重影響行車的舒適度和平穩(wěn)度，為了使行車在路橋連接處平穩(wěn)過渡，須設(shè)置搭板，搭板的設(shè)計一般采用簡支板的設(shè)計方法，使搭板的一端在路堤上，一端在橋臺上，同時要在搭板端部設(shè)計枕梁。

2.4 壓實控制

填方基底或涵頂至路床頂面的壓實度易控制在95%，應(yīng)保證壓實厚度符合材料的壓實標(biāo)準(zhǔn)，厚度宜小于20 cm，采用小機具進行壓實的時候，壓實厚度不應(yīng)大于15 cm；構(gòu)造物背后壓實填料應(yīng)選擇現(xiàn)場材料，而主構(gòu)造物背后壓實材料應(yīng)選擇壓縮性小、強度高的優(yōu)質(zhì)材料；壓實機具的選擇要正確，對于接近構(gòu)造物部位的壓實，應(yīng)選用小型壓實機具，壓實系數(shù)的確定必須與填料的值相對應(yīng)；三背的填料應(yīng)分層回填壓實，對于拱橋背填土長度，以不小于分高的3～4倍為宜，涵洞的填土長度每側(cè)則不宜小于孔徑長度的2倍。

3 結(jié)語

總之，公路三背是公路工程的重要組成部分，也是影響公路路基穩(wěn)定性的重要因素。必須充分認(rèn)識到材料選擇、地基處理、設(shè)計方案、施工工藝和方法等對公路三背回填穩(wěn)定性的重要影響，并對這些因素進行認(rèn)真的分析研究，找到相對應(yīng)的控制處理措施。這樣才能保證公路路基的穩(wěn)定性，才能確保公路為社會經(jīng)濟和人民生活的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

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