公路工程填方路基承载能力及试验控制要点分析

张丽萍

（甘肃新科建工监理咨询有限公司，甘肃兰州 730000）

0 引言

随着我国社会经济建设对区域连通性要求不断提升，使得我国道路工程建设规模进一步提升，同时新时期发展建设目标对公路工程质量提出明确要求。路基承载力在一定幅度上直接决定公路使用性能以及使用寿命，由此对路基质量进行检测并确保其符合相关规范要求具有重要意义。

1 公路路基检测技术实施要点

1.1 强化施工过程中质量控制力度

为切实提升公路工程试验检测工作质量，强化对道路项目的测试检测工作的品质监控，构建健全的测试检测体系，将工地实验室设立在道路项目的建设地点，同时要科学配置公路项目的测试仪器和专门的工作人员，做好测试的前期工作。建设单位要对上岗人员进行分批的业务培训，通过开展知识讲座、技能夜校、职工论坛等，提高其业务操作水平，增加其实践经验[1]。

1.2 结合实际情况选择检测技术

在对公路工程的地基和地面进行检验时，必须对其进行全面的考察，并对其进行检验。要进一步提升测试的精度，既可以在测试中采用一种测试手段，也可以在测试中采用多种测试手段，从而能更好地保证测试的精度[2]。

1.3 科学配置试验队伍以及设备

专业的技术人员和装备是保障道路工程地基路面的主要途径和方法，因此，要按照项目的规模对技术人员和装备进行适当的配置，以确保其可以达到建设的要求。同时监理人员在实际工作中应积极发挥自身作用，不定期开展工程质量抽检工作，全面监督与管理试验检测工作流程。

2 公路工程填方路基承载力检测规范依据

根据《公路路基设计规范》JTGD30-2006 的规定，路基强度、稳定性以及耐久性能方面要求较高。在公路路基中，以土层顶部的回弹系数、土层顶部的垂直压力变形为主要参数。在高、缓两种情况下，必须对路基的稳定进行分析和计算。

《城市道路路基设计规范》cJJ194-2013 对公路工程进行了详细的分析，提出了在公路工程中必须具备足够的强度、整体稳定、抗变形及耐久性能。在坡底高度达到20m 以上或坡率在1:2.5条件下进行填方路基施工过程中，必须对其进行稳定计算和变形计算[3]。

《铁路路基设计规范》TB10001-2015对路基基础进行了详细的分析，提出了在公路建设中，路基基础必须达到承载能力及工后变形的指标。在此基础上，以规范的线路活载作为车辆的垂直承载力，以转换后的土柱体作为线路及车辆的承载力。

3 填方路基荷载计算

公路地基是按照线路的方位和技术要求而修建的一种带状构造，是公路主要组成成分，其实际应用中承受着路面所产生的行驶荷载。《公路工程路基地基承载力初探实验暂行规定（试行）》中，对各试验期荷载大小及试验工况进行了详尽的阐述，并给出详细试验标准。在运营期荷载具体包括了路基、路面自重和车辆荷载，而车辆荷载只被考虑为静止荷载，而车辆荷载被视为等效的静止载荷[4]。由此对其填方路基承载力进行计算过程中需要经过如下几个环节：

第一，对路堤自重荷载值进行计算，具体计算过程如利用如下公式进行：

其中，q 表示路堤自重荷载值；γ 表示静荷载，取平均值20kN/m3进行计算；h表示填土高度。

第二，对路面自重荷载值进行计算，具体计算过程中可以结合设计路面结构层厚度进行。

第三，对车辆荷载土压力值进行计算。在对行车荷载进行计算过程中应针对不同类型道路实际情况选择相应计算标准，城市快速路、主干路按照城-A级标准进行计算；次干路以及支路依照城-B 级标准进行计算。

根据实际计算标准要求，在对行车荷载进行计算过程中可以只考虑静荷载，实际计算中依据等效静止土柱作用考虑。对换算土柱高度进行计算过程中可利用公式：H=q∕(γ×L)进行保守计算。由实际计算结果可知，城-A 标准下换算土柱高度值为2.5m，城-B标准下换算土柱高度值为1.75m。

在充分综合上述三方面计算结果后可得出路径承载力要求值如下：

在填土高度为2m 情况下，其路堤自重、路面自重以及车辆荷载值分别为40kN/m2、13.5kN/m2、50/35kN/m2，合计结果为103.5/88.5kN/m2。

在填土高度为6m 情况下，其路堤自重、路面自重以及车辆荷载值分别为120kN/m2、13.5kN/m2、50/35kN/m2，合计结果为183.5/168.5kN/m2。

在填土高度为10m 情况下，其路堤自重、路面自重以及车辆荷载值分别为200kN/m2、13.5kN/m2、50/35kN/m2，合计结果为263.5/243.5kN/m2。

在填土高度为12m 情况下，其路堤自重、路面自重以及车辆荷载值分别为240kN/m2、13.5kN/m2、50/35kN/m2，合计结果为303.5/283.5kN/m2。

在填土高度为16m 情况下，其路堤自重、路面自重以及车辆荷载值分别为320kN/m2、13.5kN/m2、50/35kN/m2，合计结果为383.5/363.5kN/m2。

在填土高度为20m 情况下，其路堤自重、路面自重以及车辆荷载值分别为400kN/m2、13.5kN/m2、50/35kN/m2，合计结果为443.5/423.5kN/m2。

4 地基容许承载力标准

对于路基的允许承载力，一般在地质调查中都会给出一个具体的计算结果，然而考虑到路堤具备一定高度以及宽度，则应对地基承载力容许值进行相应的调整。现阶段，填方路地基承载能力的允许修改尚无统一的理论依据，而由于填方路地基属于柔性基础，其对沉陷、位移的需求远低于刚性基础，故不能以刚性基础承载能力计算方式来进行评价。在此情况下，对路基的极限承载力进行了理论分析，经校核后，路基的极限承载力将比传统的极限承载力更大[5]。再根据《公路桥涵地基与基础设计规范》中规定的路基变形后的允许承载量的计算方法：fa=fa0+k1γ1(b-2)+k2γ2(ℎ-3)，就能得到路堤修正后的承载量。

通过对路堤进行修改后的地基承载力的计算，可以得到以下的结果：在对路基进行修改的前提下，如果路基的自然地基的承载力大于120kPa，那么路基的承载力就能够达到相应的标准。

5 总结

综上所述，技术人员在实际研究中应进一步加强对城市公路填方路基承载力计算的研究力度，为进一步提升公路工程建设成效提供有力保障。