填方路基不均匀沉降原因分析及处治措施VIP免费

第22卷第1期重庆交通学院学报2003年1月Vol.22No.1JOURNALOFCHONGQINGJIAOTONGUNIVERSITYMar.,2003填方路基不均匀沉降原因分析及处治措施Ξ颜春(重庆交通学院道路工程系,重庆400074)摘要:笔者通过对高速公路填方路基非均匀沉降模式及成因的简要分析,在此基础上总结出一些避免路基不均匀沉降所采取的相应措施.关键词:路基;不均匀;沉降中图分类号:U411文献标识码:B文章编号:1001-716X(2003)01-0063-06路基沉降是影响路基路面强度和稳定性的一个十分重要的问题,国内外对其研究均十分重视.国内对路基沉降的系统研究始于20世纪80年代初,在上世纪80年代,我国公路部门针对在软基上修筑高等级公路存在的技术问题对软基沉降计算、软基处治措施及方法进行了系统研究,形成了一套软基综合处治技术.进入90年代,路基不均匀沉降问题日益突出,一些省区开始摸索不均匀沉降的处治技术,重点主要在于“桥头跳车”问题的处理,对其它不均匀沉降问题的研究与处治尚处于初步阶段.国外对路基沉降问题的研究起步较早,除进行非均匀沉降特性理论研究外,更注重处治措施的试验研究.随着我国高速公路建设的发展,目前对于路基不均匀沉降带来的路面病害进行了不少研究,这些研究对于我们认识路基不均匀沉降的机理及如何防治提供了有益的探索.1填方路基不均匀沉降模式及成因影响路基沉降的因素很多,如荷载大小、土的性质、土层分布及土的应力历史等.大量的调查表明,路基不均匀沉降是多方面因素综合作用的结果.归纳起来,填方路基不均匀沉降模式有以下几种:1.1路基填土压实度不足由于压实度不足,往往导致填方路基的不均匀沉降变形(图1),路基两侧出现纵向裂缝.路基土体压实度不足的主要原因有以下几点:(1)施工受实际条件的限制.路基施工时,天气太干燥,局部路堤填料粘土土块粉碎不足致使路基压实度不均匀;暗埋式构造物处因构造物长度限制使路基边缘不能超宽碾压,致使路基边缘压实度不够;某些加减速车道与行车道没有同步施工,当拼接处理得不好时,其拼接处也会产生压实度不足的情况.(2)考虑到施工安全和进度,使得压力或压力作用时间不足.路基压实不充分,致使路基压实度达不到要求.(3)由于填方土体的最佳含水量控制不力,压实效果达不到.(4)在填方路堤施工中,当路堤施工到一定高度以后,路堤边缘土体往往存在压实度不足问题.对于较高的填方路基,通常都要做相应的处治.填方土体压实度不足,其结果是土体前期固结压力小于自重应力和各种附加应力之和,在自重作用下就会发生沉降变形.这些附加应力主要来自以下几个方面:①车载,尤其超载情况;②含水量变化造成土体容重的改变;③地下水位升降而导致浮力作用改变;④土体饱和度改变,引起负孔隙水压力改变.这些附加应力引起土体中有效应力改变,从而导致土体发生压缩变形.土体压实度不足还会导致填土路基的侧向变形.目前采用的地基沉降计算方法是假定侧向完全受限,仅有竖向变形.实际路基土中存在有侧向变Ξ收稿日期:2002-03-25;修订日期:2002-05-23作者简介:颜春(1977-),男,广西南宁人,壮族,硕士生,从事路基路面工程方面的研究.形,这种侧向变形会引起沉降.图1填土路基压实度不足导致路基不均匀沉降1.2地基中存在软弱土层或岩溶软弱土层本身力学性能差,在附加应力作用下,会发生固结沉降、次固结沉降和侧向塑性挤出,导致明显的沉降变形.有些河谷、水塘虽作了清淤处理,但是处理不彻底或回填材料控制得不好,从而形成人为的相对软弱土层.在高填方填筑后,地基容易出现不均匀沉降,进而造成路基的不均匀沉降,甚至路面开裂.在一些地表水和地下水自然排泄困难的地方,地基土中软弱土层固结过程中的较大沉降变形是产生过大沉降和沉降差的重要原因(图2).有些路段所处地基不属于软土地基,但是处于丘陵低洼、河谷处,长期受水冲蚀,天然含水量较高,在设计时未发现或未作特殊处理,在施工时也未作等载或超载预压,也会产生不均匀沉降.图2地基中软土层导致路基不均匀沉降图3碳酸盐岩地区岩溶导致的路基不均匀沉降在碳酸盐岩地区,路基下有时分布有岩溶洼地或漏斗,其中的沉积物松软,在行车动载的作用下,沉积物压实,侧向流动和下陷,造成路基沉陷.如图3,在昆明至瑞丽公路,有一处属这种类型.该公路通过处为一灰岩地区的...