高填路堤变形研究及压实技术

西部交通建设科技项目

合同号：2001 318 000 24

高填路堤沉降变形规律研究

及压实技术

研究报告简本

四川公路桥梁建设集团有限公司

四川达渝高速公路公司

重庆交通科研设计院

长安大学公路学院

2004年12月

报告摘要

目前，由于沉降问题引起的高速公路路基病害较为普遍，很多已建和在建高等级公路不同程度地出现了早期破坏，导致在公路建设及养护期间花费大量的人力和财力进行处治，高填方路堤的沉降变形规律一直是公路部门迫切需要了解的问题，高路堤沉降变形问题受到人们的普遍关注。

本项目从西部高路堤沉降变形规律和压实技术两方面着手，采用调查总结、现场试验、室内试验、理论分析和数值分析等多种手段，开展针对高填方路堤典型病害、沉降计算方法、工后沉降预估方法以及典型填料压实技术等方面的较为系统深入研究，取得了较丰富的成果。通过研究，揭示了西部高填方路堤沉降变形规律，提出了高填方路堤沉降变形计算方法、工后沉降预估方法，提出了高填方路堤典型填料的压实技术要求。

英文摘要：

Abstract: The law of settlement and deformation of high fill has been a key problem. At present, many high fill existing and building appear early breakage in different degree due to subgrade harm from the settlement, so a lot of manpower and material sources are spent in dealing with it. Today the settlement of high embankment suffers people widespread concerns.

This item starts in two aspects： the law of settlement of high embankment and compaction technology. By investigating, site test and laboratory experiments, theories analysis and numerical analysis, the item aims at the method of settlement calculation, the method of settlement forecast of high embankment after construction, and compaction technology of typical filler etc. and obtains abundant result. By researching, the law of settlement of high embankment is present, the calculation method of settlement and settlement forecast method of high embankment is put forward, the compaction technology of typical filler in building high embankment is brought forward.

高填路堤沉降变形规律研究及压实技术

研究报告简本

1 研究概况

西部山区高等级公路建设中，不可避免会遇到高填方路堤，在铁路、机场、水利结构修筑中，高填方结构也不鲜见，高填方结构已成为公路、铁路、机场、水利部门面临的共同问题。目前已运营的高速公路，普遍反映出路堤沉降、特别是工后不均匀沉降较为严重,高路堤的沉降问题比稳定问题更普遍、更突出，是路基的主要病害之一。

课题主要针对西部公路建设中高填、软基路堤多，路基沉降变形问题突出而设立的，课题以西南地区、尤其是四川常见的泥岩、砂岩和页岩土石混合填料高填方路堤为研究对象，对高路堤沉降与变形规律开展研究。

课题在高填方路堤沉降变形规律与压实技术两大方面展开研究，课题共包括以下几个子题：

（1）.高速公路高填方路堤沉降特性调查分析

（2）．路基沉降变形规律研究

（3）．工后沉降预估方法研究

（4）．典型填料压实技术

（5）．依托实体工程试验研究

通过以上研究，得出了山区高路堤沉降的普遍特性和规律，提出了较为合理简单的路堤自身沉降预估方法和路堤工后沉降的预估方法，提出了高填方路堤压实建议。课题研究成果对完善有关规范、提高我国山区高等级公路建设质量将起到积极作用。

项目主要依托达渝高速公路三期（大竹-川渝界段）工程、四川成都-南充高速公路重庆境内的渝邻高速公路。

2.高速公路高填方路堤沉降特性的调查分析

课题选取我国西部地区有代表性的不同路面结构的高速公路，对其中填方高度超过12m以上的路堤或路面出现破坏的路堤进行路况调查，以填方高度、填料类型、填方工期、地基情况、地基处治措施、路面完工时间、高路堤的主要沉降病害、破坏的主要原因、沉降观测资料、裂缝状况等作为调查内容。对调查结果，按不同项目分别统计分析。

调查的路段主要有：（1）广西桂海高速公路；（2）四川成都——雅安高速公路；（3）四川内江——宜宾高速公路；（4）四川成都——南充高速公路；（5）贵州贵阳——新寨高速公路；（6）山西太原——旧关高速公路。

项目组调查了西部地区6条高速公路共计80余段填方路堤（其中70%为高填方），其中有沉降病害的段落52段。将这52段路堤按病害发生的主要原因分别统计，汇总结果如下表：

表-1 路基沉降病害原因汇总表

病害原因地基强

度不足

基底未

处理好

地勘失误气候因素

地形变化

（纵横）

填料与压实

地基沉

降过大

排水

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 统计量18 7 7 7 18 11 7 7 百分比34.6% 13.5% 13.5% 13.5% 34.6% 21.1% 13.5% 13.5%

病害特征在强度严重不

足时路基滑

塌。在一般情

况下，路堤发

生沉降、蠕变

等病害，有侧

向位移。

侧向滑动，

产生纵向裂

缝

有侧向位移

突然垮塌

有侧向位

移

在雨季及其

后一段时间

（一般2个

月内）发生

沉降增大情

况，侧向位

移较小。

横向变化

产生纵

缝、纵向

变化产生

横缝。有

侧向或纵

向位移。

由填料压缩

引起差异沉

降较大部位

路面开裂。

无侧向滑

动，但有时

有坡面变形

由地基沉降

引起差异沉

降较大部位

路面开裂。持

续时间长，侧

向位移不明

显。

在排水不畅

或冲刷部位

产生局部裂

缝，

无地基沉降

和侧向位移

发生部位填方路基较高

部位、纵向和

斜向裂缝。

在软弱夹层

部位斜上

方，纵向裂

缝。

横向、纵向

滑裂缝、滑

塌，较具突

然性。

路基纵向、

横向裂缝

具有季节性

与地形变

化方向基

本垂直.

主要表现为

横向和与地

形一致的斜

向裂缝。

主要表现为

横向和与地

形一致的斜

向裂缝。

在涵洞或积

水部位上方。

持续时间无处治措施情

时（5年以上），

有地下排水措

施时3年以内。

持续时间较

长（5年以

上），且多年

反复。

同第一项

多在通车后

前2年内发

生，以后逐

渐平缓。

多在通车

后前3年

内发生。

多在通车后

前3年内发

生。

同第一项

每年暴雨或

洪水后反复

发生，直到得

到改善。