高填方路基沉降變形預測及控制標準分析

鄭明強 高建平

摘要： 社會在進步，我國高速公路的建設隨之不斷發展，延伸范圍越來越大，與此同時，也因為地勢的不同選用了高填方路基的方法。實際施工中，高填方路基也凸顯出了諸多的問題，尤其是在沉降變形預測與控制標準方面。建筑企業結合實際的情況，審視了工作的每一個環節，找到施工中的優缺點，根據高填方路基沉降的影響因素及時做出準確的預測，嚴格按照控制標準操作，提升整體的建筑質量，滿足社會多樣化的需求。

關鍵詞：高填方;沉降變形預測;控制標準;分析探究

一、前言

經濟發展的前提下，公路這一基礎建設給人們的工作與生活帶來了便利，其施工質量直接關系人們出行的安全。我國的部分公路施工中，受到地形起伏等因素限制，開始運用高填方路基的方式，以節約土地資源、避免了環境的破壞[1]。但是，高填方路基施工中經常出現沉降變形的情況，影響公路的質量，需要建筑企業合理運用先進的技術對其分析、計算，實施有效的控制，才能保證解決安全問題，提升施工水平。企業要根據施工地區的實際情況，將時間與空間結合，做好沉降變形的預測，保證了施工的質量，滿足的人們的需求也提升了安全性。

二、高填方路基沉降變形機理

建筑企業在公路施工中，地基受到工程基礎荷載影響而產生內部的變形，隨之出現沉降的現象，也就是所謂的基礎沉降[2]。天然土壤的結構是眾多的礦物質顆粒組成的，其中有許多的縫隙，也充滿了水、氣，形成了一個完整的體系。當土壤顆粒與水組合，加上顆粒之間有膠結物，而構成了土骨架。施工時，土體受到了外界荷載的作用，開始發生連鎖的反應，首先天然土體系中水承受住一定的荷載，然后剩余的荷載則被土骨架分擔。在荷載持續不斷的作用下，孔隙間體積逐漸變小、土顆粒開始重新排列，導致整體的骨架開始錯動不穩，出現了高填方路基沉降變形的情況。

此外，土壤中部分黏性土的厚度大，水開始滲出，孔隙間的水壓逐漸降低，不斷在土層結構的內部傳遞，形成了不穩定性[3]。土體結構受力為后，開始出現不同程度的變形，主要是體現在形狀、體積這兩方面。其中，形狀變形是指土體結構承受了剪應力，當超過其所能接受的最大限度時，整體結構開始崩塌，嚴重損壞。體積變形是土體結構受到了正應力，使體積被壓迫而變小，但不會損壞到整體的結構。實際施工中，沉降量較大說明土體容易被壓縮，同時，荷載小，那么沉降情況就不明顯。

三、高填方路基沉降變形預測

基于對高填方路基沉降變形機理的了解，建筑企業要根據施工路段的實際情況及工作環節進行合理的分析，做到全方位的預測，以提升項目的整體質量。

（一）施工路段監測點的合理設計

建筑企業在進行路基沉降變形預測時，需要在施工路段設立多個觀測斷面，保證了解整條線路所在的土體結構，才能得出準確的數據。工作人員沿路縱向設置監測點，將分層標、地面沉降板等埋在路基中央[4]。此路段兩側的邊坡應埋設分層沉降板，同時將水平位移邊樁設置在路基坡處。在做好這些準備后，在建筑施工前后設立監測點，了解周圍的環境，最后開始進行沉降量的預測，以保證得出準確數據，給企業提供科學的依據，從而找到有效的處理辦法。

（二）探究高填方路基沉降的特點

根據路基的沉降特點，建筑企業采用了與之相符的預測辦法。高填方路基施工中，根據沉降的規律，企業發現隨著建筑高度的增加，變形的現象會更加嚴重。施工中的荷載量給土體結構帶來了一定的壓力，也使路基出現了沉降的情況，同時分層路基中的厚度大，那么沉降量也隨之變大[5]。路基在施工受到持續的壓力，加上原路基的影響，使沉降量不斷變化，需要企業注意觀察與預測。如果原路基是軟土結構，那么沉降情況會更加明顯，隨著土體被壓縮變形，那么離路基中線越近，沉降現象越嚴重。這時，兩側的沉降量雖然較小，但是在土質不均勻的路段中，土質軟的區域變形也會明顯。因為沉降量與土結構的密度等有著關系，那么，加強下層路基的壓實度，在一定程度上加快沉降速度，建筑企業對其進行有效的處理，提升了路基的穩定與安全性。

（三）實施監測施工情況

建筑企業在施工時，將天然路基進行了換填，根據之前設置的地面沉降板的觀測，得到了在不同高度時沉降變形的數據[6]。企業根據施工的要求，結合變化的沉降量，通過觀測留意沉降速度是否在每晚1.0 cm這個范圍內。路基兩側邊坡的分層沉降板也開始了不斷的變化，企業以此為依據了解到了此路段的分層沉降數據。分層沉降板的變化下，建筑企業得到了土體縱向的沉降量，以預測施工時可能出現的變形情況，做好相應的準備與處理措施。土體斷面皮腳的水平位移柱可以完成相應的監測工作，以得到坡角的水平位移速度（如圖1所示），看此數值是否小于0.5 cm/晝夜。通過實時的監測，如果每天的水平位移速度超過了這個規定的數值，那么必段停止施工[7]。在預測時，建筑企業對于埋設的設備等，都要做到初始數值的記錄，每一個施工環節完成后，都要進行監測，直到整個工程的完成。在施工中，如果遇到了特殊原因而停止施工，那么每3天對沉降板進行一次監測，保證數據的連續性，以提升后期施工的質量。

四、高填方路基沉降控制標準分析

（一）規范天然地基處理標準

施工時，建筑企業除了要對沉降變形進行預測之外，還要嚴格按照沉降進行相應的操作與處理，才能保證高填方路基的整體質量。在對天然路基進行處理時，要根據土體的結構，選用合理的辦法，尤其是軟土地，要特別注意。天然土體在處理后，企業要對其強度、穩定性、變形現象等方面進行檢測，同時注意與水結合后的情況，保證滿足沉降標準[8]。實際處理中，建筑企業會遇到不同情況的路段，就應選用最恰當的處理方法，例如，要考慮到地區的氣候、環境、地質條件、施工材料、設備等。根據多方面的分析，建筑企業可以結合實際情況，運用表層處理法，控制施工時變形的情況，有利于提升土體的抗滑能力，保證了施工的穩定性。沉降控制的辦法中，還有固結排水、凝固、反壓護道等多種方法，需要企業根據施工與土體的情況進行選擇，提升高填方路基的質量。

（二）壓實度與填料的控制標準

壓實度這一方面，建筑企業根據公路的承載力及其強度來操作，同時還要結合施工的進程與速度，才能符合沉降控制標準。建筑企業在進行分層施工時，對前一層進行壓實（如圖2所示），然后待其強度、深度滿足了標準后，再開始疊加第二層，做到逐層操作。對每一層都要進行壓實處理，建筑企業要注意每個環節的操作，使其強度過到控制標準，提升施工的水平與質量。壓實度有所保證，建筑高度增加時，也能有效的控制沉降量，保證了高填方路基的穩定性，滿足了人們對安全的需求。建筑企業在控制壓實度時，對于分層施工的填料屬性、密度、含水量等都要有一個徹底的了解，選用在標準范圍內的材料。建筑企業填料的選擇上要嚴格按照沉降變形控制標準操作。在進行填料的選擇時，要提前做相應的實驗，例如，液限、擊實、承載等，保證其能滿足建筑的需求，減少沉降情況的發生，提升施工的質量[9]。建筑企業要優先選用CBR值較高的填料，同時要求其中的碎石量要達到50%左右，施工要注意均勻。建筑企業要嚴格把關，避免使沼澤土、生活或建筑垃圾進行填充，而且當液限超過40%、塑性超過25的填料也不能使用。

（三）路基施工程序的標準分析

實際施工中，建筑企業要根據對沉降情況的監測，選用多樣化的辦法計算出為相應的總沉降量，例如，系統分析、地基參數反演、曲線擬合等。在這些科學的測算方法下，建筑企業結合施工要求等內容，得出了工程完結全的沉降量。為了保證高填方路基的穩定性，根據相關規定，建筑企業要在施工完成后，將橋頭堤沉降量控制在10 cm以內，長路段在30 cm內等。但是，對于部分路基沉降量進行監測與計算時，可能出現數據的誤差等情況，降低了準確性。

在這種情況下，建筑企業要根據實際沉降的情況，控制分層施工等環節的速度，例如，柔性路面基層的處理中，應做到三個月內沉降度不超過5 mm/d。施工中，建筑企業要做到上下行車道的半幅施工，保證另一側車輛的正常通行，也可以選用全幅的方式，但是要在路側布設臨時通道。建筑企業要根據填料位置、稀疏程度等，設計好車輛的形式與路線，避免施工荷載對路基上層的擾動。

五、結束語

建筑企業高填方路基施工中，經常會遇到土體持續受到荷載作用而出現沉降與變形的情況，使公路的安全與穩定性下降。面對這種情況，建筑企業開始重視沉降變形的預測工作，對施工路段的土壤、環境等做了詳細的勘察、分析，結合工程要求，得出沉降量的準確數據。建筑企業以此為依據，注意觀察每一個施工環節中的沉降量情況，嚴格按照控制標準，以保證高填方路基的施工質量，滿足人們出行的需求，提升了安全性，促進了經濟的進步。

參考文獻：

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