基于不同影响因素下高填方路基沉降变形的分析及控制方法探讨

杨波

摘要：高填方路基若承载性弱、压缩性高，车辆在驶过道路时，路基由于荷载的作用会出现沉降变形现象，对道路安全有不利影响。基于此，本文介绍了高填方路基，探究了影响路基沉降变形的因素，并通过影响因素提出了控制高填方路基沉降变形的方法，旨在提高路基稳定性、安全性，更好地服务于社会发展。

关键词：高填方路基；沉降变形；影响因素；控制方法

引言

新时代，我国公路事业快速发展，公路建设已经步入了一个全新的阶段。与此相对应的是高填方路基大大地提升了道路建设难度，其变形沉降是目前急需解决的问题。于高填方路基而言，有效控制其变形沉降问题是提高道路安全性、经济性、可靠性的关键。因此，对其控制方法进行研究具有现实意义。

一、高填方路基概述

（一）含义

高填方路基是指在存有积水的地区，使用填料（石、土等）结合实际施工需求将路基填筑到6米以上。实践中，有分层施压和分层填筑两种建设工艺，这两种施工方法都能保障路基的稳定性。但每层厚度都需要考量填料种类，注意不能混合使用多种材料。

（二）特点

高填方路基施工具有规模大、复杂程度高、人力物力资源需求大、工期长等特点。高填方路基施工有助于加强路基整体的稳固程度，一般而言，填筑高度大于20米，则施工规模就会较大，路基质量会受到多种因素影响，例如，环境、结构等，若控制不到位容易给整个施工带来不利影响[1]。

（三）作用

高填方路基作用在于提高路基稳定性，保障道路施工质量，提高道路使用安全性与可靠性，避免发生交通事故，促进道路施工单位发展。

二、基于影响高填方路基沉降变形的因素分析

本文分析了基于有限元软件Geo studio技术支持下高填方路基的影响因素，得出高度、坡度、压实度对高填方路基变形沉降有重要影响。

（一）高度因素

研究数据表示高填方路基典型截面，路面12米，24米，坡度是1比1.5。根据规范要求进行施工，一层2米的情况下规律如下，填筑6米，沉降0.26824米；填筑10米，沉降0.34326米；填筑16米，沉降0.41525米；填筑24米，沉降0.5534米，有数据可知，地基沉降隨着高度的增加而增加，做好路基准备工作有助于保障路基质量[1]。

（二）坡度因素

路基坡度对高填方路基变形沉降有重要影响，本文分析以坡度1∶1、1∶1.25、1∶1.5、1∶1.75 和1∶2为标准进行分析。坡度1∶1，沉降0.68765米；坡度1：1.25沉降0.6686米；坡度1：1.5，沉降0.67129米；坡度1：1.75，沉降0.67405米；坡度1∶2，沉降0.67667米。从数据可知，坡度是 1∶1时，沉降值是0.66765米，最小，但坡度为1：2时，沉降值是0.67667米，最大。探究原因可知，高填方路基越缓，填筑的材料就越多，导致荷载也越大，沉降也因素增加。但纵观数据总体情况，沉降相差不大，在设计坡度时可以侧重考虑安全效益与经济效益。

（三）压实度因素

根据高填方路基相关规定，压实度通常在90%以上，本文分析的资料压实度处于90%到98%。压实度90%，沉降0.61456米；压实度92%，沉降0.59676米；压实度94%，沉降0.57967米；压实度96%，沉降0.56816米；压实度98%，沉降0.56047米。由数据可知，压实度强度与路基沉降呈反比例关系，对比90%与98%的压实度，沉降下降了10.8%，由此可见，压实度是对路基沉降有重要影响。

三、基于影响因素作用下高填方路基沉降变形的控制方法探讨

路基沉降随着填筑高度的增加而增加，增加幅度较为平稳，通过上文分析可知，做好地基处理工作有助于控制高度对路基的影响。另外，当填筑到最高处是应当做好边坡处理工作，避免边坡失稳。可以说，坡度越大路基沉降也越大，应当做好高填方路基设计工作，提高其合理性。压实也是影响路基变形沉降的重要因素，压实度与路基沉降系数呈反比例关系，提高压实度有助于防止路基沉降。现对影响因素下防止路基变形沉降的控制方法作如下分析。

（一）准备工作

施工前的试验是高填方路基施工的重要保障。具体而言，应当针对路基施工的压实次数、厚度与填筑厚度进行分析计算，完成计算后再加以复核，试验时需要保障每个环节均操作规范，提高试验与实际的相似度，保证试验具有实效性，能够有效指导高填方路基施工。在试验路段方面，一般而言会用到200米的路段，在试验时需要记录试验参数，并进行调整。在施工人员方面，应当合理配置施工人员，提高机械利用率，并对机械进行应用试验，确保其具有适用性，能够满足高填方路基施工需求。在环境方面，应当保持地面的清洁度，若路基土质为砂土、软土，应当对其进行预先处理，满足高填方路基对压实的要求，避免阻碍施工。

（二）填料选择

施工单位在选择填料时可以结合施工实际地理位置，就地取材选购填料。若施工现场附近地区没有足够的填料，则应当立即安排采购人员进行采购。填料采购需要注意，首先，了解目标填料质量、产地；其次，根据高填方路基需求衡量填料是否能够满足施工需求；最后，将采购填料运送到施工现场前需要进行试验。总之，必须保证填料各项属性均符合施工要求后才能将其投入使用，保障高填方路基施工效果[3]。

（三）施工设计

高填方路基施工工艺要求施工单位进行分层压实施工，每一层只有达到压实要求后才能继续下一层的压实工作。在施工前，需要清除施工现场杂质，只保留施工用具与土质相关因素。若高填方路基下方有水源，在施工前需要采用合理的措施进行处理，防止水源侵蚀路基，例如，引流、拦截等。若施工场所是路堤下部，应当使用透水性、耐性好的材料，在最大程度上削弱地下水对高填方路基的侵蚀影响。若施工环境中土质较为松软，施工时必须严格遵循施工流程，在上层压实合格后才能继续施工。另外，在施工过程中还需要注意考量实际施工情况与影响压实的多种因素。

（四）排水工作

科学合理的排水有助于提高高填方路基稳定性与安全性。在实际施工中可采用下述排水技术，采用排水固结技术进行黏土层地基施工，该技术具有缩小积水排放距离、加速地基固結、提高地基可靠性的作用。采用塑料排水板或袋装砂井有助于提高排水速度、有效挤密地基。

（五）压实工作

在压实工作开始前需要进行摊铺，每层摊铺厚度均应小于30厘米，进而确保压实程度达到相应标准。具体而言，在填筑一层填料后，使用大型履带式推土机推平填筑地段，之后使用压路机压实。前期摊平工作结束后，应当使用平地机进行处理，提高坡度和谐性，确保雨水顺利排出。使用压路机时需要注意对接位置压实质量能够达到相应标准。压实工作包括初压、复压、终压，速度应当控制在每千米2.5小时到4.5小时之间，保障整个压实施工阶段均能够缓慢连续进行，提高路基的均匀性，切忌出现急刹车、停顿，对压实质量造成不利影响。另外，每层摊铺、压实后，施工人员需要对本层进行复检，确保本层压实达标后，再继续开展下一层施工工作。

（七）施工技术

先进的施工工艺、机械设备是提高高填方路基施工效率与质量的重要保障，有助于防止其变形沉降。特别是施工条件恶劣的地区更应当采用先进的施工技术。例如，采用强夯技术处理湿陷性黄土，当起重机把夯锤置于一定高度后，让其自由落下，加大压实强度，达到压实标准。此外，还需要科学、灵活运用土工隔栅技术，发挥其加固作用，在防止高填方路基变形沉降的同时提高其应用价值。

总结

总而言之，控制变形沉降是建设高填方路基的关键，控制效果对道路整体质量有重要影响。因此，在施工过程中，施工人员必须针对影响高填方路基变形沉降的因素进行分析，采取有效措施加以控制，避免出现沉降变形问题，继而提高路基稳定性，保障道路使用安全。

参考文献

[1]张春涛.高填方路基不均匀沉降的机理分析及防治措施[J].公路交通科技（应用技术版），2018，14（08）：112-113.

[2]王金明，陈昌彦，张建坤，谭雪.不同类型填方路基沉降监测及沉降分析[J].工程勘察，2019，47（01）：61-64+73.

[3]田辉，文祥云，郑益攀，尹天明.浅谈高填方路基施工技术及质量控制[J].公路，2018，63（10）：85-88.

（作者单位：重庆中环建设有限公司）