高填方路基沉降变形规律研究

高填方路基沉降变形规律研究

发表时间：2015-05-15T13:43:11.817Z 来源：《工程管理前沿》2015年第5期供稿作者：丛助滋

[导读] 每当时间有一定的增加的时候，我们会发现高填方路基的中心底部都会产生巨大的变化，也就是会极具下降。

丛助滋

菏泽市公路工程总公司山东菏泽 274000

摘要：目前，各种公路的建设在大力的发展中，但是由于不同地区的地形相差较多，同一地区的路段地势也略有不同，地势的高低起伏不定，这也就出现了高填方结构的施工建设，由于高填方结构型式被不断的应用，又因路基的沉降会带来巨大的伤害，因此对高填方路基的沉降变形的规律的研究就成了工程界的关注重点。本文将针对高填方路基沉降变形进行研究。

关键词：高填方路基；沉降变形；规律

在国民经济中，公路是非常重要的命脉之一，因为其具有灵活性和优越性，在运输中发挥着重要的作用，因此公路建设的发展促进了我国国民经济以及相关产业的快速发展。为了能够使高速公路更好地发挥其运营作用，建设方必须要注重路基工程的质量问题，了解路基沉降变形的规律，改进施工工艺，为公路施工决策提供科学而合理的指导，以此来保证工程的质量。

1.高填方路基沉降变形的概述

1.1高填方路基的简介

高填方路基沉降的类型主要分为3种类型，一种是高填方路基的整体沉降，一种是高填方路基的部分沉降，还有一种是高填方路基的不均匀的沉降而引起的开裂，路基的松动，也可能是坍塌。

1.2高填方路基的沉降变形的原因

在路基工程的质量问题中，高填方路基的变形和破坏是其中最复杂的质量问题之一。高填方路基变形主要与路基填土密度和边坡高度有关，同时他也跟地基性质，水文状况，以及施工方法都有着非常密切的联系。

（1）高填方路基的设计方面的原因

高填方路基的施工条件变化多端，所以在进行施工建设设计的时候就要进行全面的考虑。在进行施工的时候，所经过的不良地段承载力较低，当所设计的路线需要这样经过不良的地段的时候，处理不当，就会产生压缩沉降，导致其沉降变形。尤其在进行通道或者是涵洞的时候，没有考虑到防水的设计，这也会导致地表积水，降低了路基的承载力，从而变形。

（2）高填方路基的施工方面的原因

在进行高填方路基施工建设的之前没有做好排水的预防工作，导致在施工的时候路基的排水不能顺利进行，而高填方路基如果长期处在积水的状态下，就会导致其承载力下降，从而引起变形沉降。

（3）高填方路基的路基填料的原因

高填方路基施工所应用的填料如果不能达到施工建设的标准，其中若混入了腐蚀的土壤、植被或者是一些劣质的土壤，又或者当土中含有冻了的土块或者是没有弄碎的土块，都会导致所建设的路基的承受力下降，从而引起变形。

2.国内外高填方路基沉降变形规律研究现状

目前，各种公路的建设在大力的发展中，但是由于不同地区的地形相差较多，同一地区的路段地势也略有不同，地势的高低起伏不定，这也就出现了高填方结构的施工建设，由于高填方结构型式被不断的应用，又因路基的沉降会带来巨大的伤害，因此对高填方路基的沉降变形的规律的研究就成了工程界的关注重点。高填方路基的变形主要包括其自身情况发生的变形情况和路基由于沉降而发生的变形这两种情况。目前为止，关于高填方路基沉降变形规律的研究计算已经取得了一个长久的发展。一般情况下，如果高填方路基的沉降是由于外界的压力所致，就需要利用分层总和的方式来进行规律的计算，并利用沙基固结理论来计算不同时间段所产生的沉降变形的数值。但是如果是高填方路基自身内部的原因导致的变形沉降，目前还没有一个比较稳定的规律计算的方式。我国国内的一些研究单位对这一点进行了细致的研究，部分采用了改良后的分层总和法来对其进行研究分析，有的采用的是限元法对其分析，但是总体来将目前还处在研究的阶段，需要进一步的完善。

3.高填方路基在不同地段地表条件下沉降变形规律

3.1高填方路基在平坦地段的沉降变形规律

通过相关数学的计算，我们可以得出高填方路基中心底部沉降与时间的变化坐标曲线图。每当时间有一定的增加的时候，我们会发现高填方路基的中心底部都会产生巨大的变化，也就是会极具下降。当高填方路基施工结束的时候，才逐渐进入到稳定状态。竣工后初期，高填方路基的固定沉降发展的较快，但是进过了半年的时间后，沉降的速度开始逐渐变缓并近于稳定状态。

同时我们还做了一个关于高填方路基的坡脚与时间的数值计算，得出曲线坐标图，发现在进行各层高填方路基的施工瞬间，坡脚向外挤出，当各层的路基填筑的工作结束的时候，由于固定作用，高填方路基的坡脚正移位逐渐减小，改成了负向移位。这样的变化的浮动会随着所进行的填筑工作的高度的逐渐升高而逐渐减小，当然，与高填方路基中心底部沉降与时间的变化一样，在高填方路基施工结束后的初期阶段其变形沉降的速度较快，在竣工后的一定时间后才变的稳定。

3.2高填方路基在斜坡地段的沉降变形规律

通过标准的数值的计算，我们可以知晓高填方路基的变形沉降的表现与平坦的路面不同。它沉降变形的最大数值是在高填方路基较靠近斜坡的地方，逐渐由高填方路基的内侧蔓延到外侧边缘。而其沉降变形的规律则是随着非线性的方式逐渐变大。

在高填方路基在斜坡地段的沉降变形规律的分析中，路基在水平方向的变形是一个非常值得关注的重点，通过计算我们可以明确的得出路基的水平方向上的变化与路基的沉降变形有着密不可分的关系。通过计算作图表明，高填方路基的的水平位移的最大值在中部，并且在靠上的位置，在外力的作用下，地基自身也会发生水平方向的位移，最大位移值也是在路堤的中部。

在高填方路基在斜坡地段的沉降变形的研究中沉降量是由路堤的内侧边沿逐渐向外变大的，先是取得了最大值，然后才会逐渐的变小。这里需要我们注意的就是没有处理的地基和挖台阶地基路堤的沉降值都是在距离路基内边沿位置的最大值。其中没有处理的斜坡的沉降量最大，而被挖台处理的斜坡的路基的沉降量相对于没处理的要增加了10%。

因此说高填方路基在斜坡地段的稳定性和路堤的水平位移存在密切的关系，没有处理的的最大位移与挖台阶地基的最大位移相差并不