试析斜坡地基高速公路路基修筑关键技术研究

　　斜坡地基的坡度决定着地基修复的难易程度，高度公路具有一定的使用特点，当其坡度由于各种原因增大变成陡坡后，极其容易给填筑路堤工程造成障碍，陡坡下侧的路基通常需要设置下部支挡结构进行坡面的控制，避免出现更大的安全危机，但支挡结构比较复杂，占据有一定位置，造成填筑体的下部尺寸无法满足工程的需要。因此，工作人员进行路堤填筑工程的施工时会遭遇路基土层面无法有效压实，造成路基面的平整度受损，也会引发路基横向的不均匀沉降现象发生。

 

　　1.斜坡上修筑高速公路路基存在的问题

 

　　1.1填筑体横向差异沉降

 

　　调查研究表明，斜坡陡峭度决定着填筑体的高度差大小，填筑体的高度差与其横向差异沉降存在一定关系，其具体表现在路基承受的荷载变大，造成土层挤压变形，变现程度达到一个临界值后便会开始产生沉降，路基填料、断面结构形式、地基条件影响着沉降值。

 

　　1.2斜坡地基土层引起差异沉降

 

　　斜坡地基的特殊土层结构决定斜坡路基工程中地基的上下部分厚度均不一致，调查研究表明，斜坡地基土层设置厚度一致时也会由于斜坡地基内的附加应力扩散不均匀而产生两侧承力的不平等。路堤的一侧没有稳定的土基进行支持，其承载能力相对上侧较低。

 

　　1.3斜坡土质地基加固施工困难

 

　　斜坡地基的上下土层厚度并不一致，针对桥路的安全性需要再下侧路基上覆盖较厚的土层，从而降低高速公路沉降的风险，但具体的实践过程中，斜坡的土质条件进行地基施工具有施工环节繁多、施工难度大、工作周期长等缺点。

 

　　1.4支挡结构顶部侧向变形大

 

　　陡坡路基采用的下部支挡结构进行坡面控制时需要预先经过严格精确的与应力计算，支挡结构处在桥梁整体结构中的一个特殊位置，其顶部受到填筑体土层压力、上部荷载的作用力，因此支挡结构极其容易变形，目前世界上还没有关于支挡结构顶部与路基边形的规律与影响。

 

　　2.坡上修筑高速公路路基解决思路与坡路堤变形控制设计原则

 

　　2.1坡上修建高速铁路路堤解决思路

 

　　坡上修建高速铁路路堤解决思路包括以下几个方面：①路基变形对线路结构会产生影响，路基出现变形会一定程度上影响线路的不均匀沉降，路基的变形具有可调控性与可恢复性；②路基的可塑性强，通过控制填料质量、施工质量、路基荷载进行路基的弹性恢复；③将路基的形变值控制在员工的许可范围之内。针对斜坡高速公路路基的特点解决路面土层不均匀沉降与下部支挡结构顶部形变。

 

　　2.2坡路堤变形控制设计原则

 

　　坡路堤变形控制设计原则包括以下几个方面：①控制斜坡地基的荷载大小，避免出现路堤地基的剪应变力、水平变形高于水平地基沉降值；②限制或减小地基剪应变、水平变形，根据地面坡度越大与地基沉降率越大的特点采取填方工程；③清除基岩上薄层土，采取清水喷射的方法及心灵基岩上的杂质清理；④挖台阶填筑、限制地基侧向变形，针对坡度较大的路基，予以挖台阶填土的方式进行稳固处理，从而达到限制地基变形；⑤提高地基土层强度、增加抵抗变形能力，采用不同的材料加强地基图层的强度，提高其荷载能力，从而增加其抵抗能力；⑥减小路基不均匀沉降、控制支挡结构顶部侧向变形，采用压实填料的方法减小路堤不均匀沉降，并设置相应的支挡控制装置，发现顶部变形后立即给与纠偏。

 

　　3.斜坡上修建高速铁路路堤工程技术

 

　　3.1斜坡地基挖台阶

 

　　斜坡地基挖台阶是一种施工工序少，效果立竿见影的加固路基方法，大量实践研究表明，此方式在缓于1：2.5的斜坡路基中应用效果最好，根据桥梁工程的特点与路基沉降情况，控制台阶的尺寸大小与地基土层厚度情况，针对土层较薄的土层，可以直接将土层上的杂质进行清理，与路基附近的基岩上挖台阶，其台阶尺寸符合工程需要，采用具有高强度的填料进行填筑，通过控制填筑路基的强度来达到稳定填筑路基的效果。

 

　　3.2限制地基侧向变形技术措施

 

　　斜坡地基路堤应优先采用限制地基侧向变形的措施，但由于路基具有以下几种特点：①需要减小地基沉降值；②地基存在软弱土层，需要予以地基加固处理；③提高地基土层强度对减小侧向约束桩的控制力有一定作用，此方式还可以增强软弱地基的强度，与侧向约束桩相互辅助；④采取地基加固，可以有效防止路基滑动与不正常偏移移动，破坏跨越桩顶的应力结构。

 

　　3.3提高地基土层强度技术措施

 

　　工作人员无法直接针对地基进行作业，路基的挖除换填只适用于平整的路基面，或者需要花费巨大的人力、物力将高速公路的地基进行观察、计算、然后再合适的地方进行加固，结合目前具有的施工方法进行悬臂长短的判断，选择出适合攻速公路路基修筑的构件参数值。工作人员针对工程图纸的特点计算出土质的强度可控饮食，相应的进行定量改造，促使地基土层强度能够达到工程的标准。

 

　　3.4控制支挡结构顶部侧向的变形

 

　　陡坡路基采用的下部支挡结构进行坡面控制时需要预先经过严格精确的与应力计算，结合目前具有的施工方法进行悬臂长短的判断，选择出适合攻速公路路基修筑的构件参数值，支挡结构处在桥梁整体结构中的一个特殊位置，其顶部受到填筑体土层压力、上部荷载的作用力，因此支挡结构极其容易承受梁体的荷载，目前世界上还没有关于支挡结构顶部与路基边形的规律与影响。但大量实践证明采用的下部支挡结构进行坡面控制可以有效限制地基侧向变形。

 

　　4.结束语

 

　　综上所述，斜坡上修筑高速公路路基存在填筑体横向差异沉降、斜坡地基土层引起差异沉降、斜坡土质地基加固施工困难、支挡结构顶部侧向变形大等几个突出问题。这些问题容易导致路基承受的荷载变大、造成土层挤压变形、地基的上下部分厚度均不一致、地基内的附加应力扩散不均匀、施工环节繁多、施工难度大、工作周期长等施工障碍，笔者根据坡上修筑高速公路的特点分析发现控制斜坡地基的荷载大小、限制或减小地基剪应变、水平变形、清除基岩上薄层土、挖台阶填筑、限制地基侧向变形、提高地基土层强度、增加抵抗变形能力、减小路基不均匀沉降、控制支挡结构顶部侧向变形是进行解决问题的基本原则。

 

　　笔者根据实际情况提出斜坡地基挖台阶、限制地基侧向变形、提高地基土层强度、控制支挡结构顶部侧向的变形等相应解决措施，希望对相关研究人员有一定的启发作用。

 

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