适于黄土高填方路堤综合压实技术的应用研究

适于黄土高填方路堤综合压实技术的应用研究
巨玉文1，薛凯元1，王文正2
(1太原理工大学建筑与土木工程学院，山西太原030024；2.北京市政建设集团有限责任公司第三工程处，北京100176)
[摘要]以太原市太行路阎家峰路段为工程应用对象，提出并应用一种适于黄土填料高填方路堤的分层碾压与重锤补夯相结合的综合压实技术。通过结合施工进程的土性试验、现场深层沉降监测等试验手段，研究高填方路堤黄土填料的压实特性、重锤补夯的强化机制及路基的综合压实效果。相关土性试验研究结果表明：分层碾压后的土体再经重锤补夯作用后，压实度、压缩模量等参数得到大幅提高，并随填方深度均呈周期性的锯齿形曲线变化形态。沉降监测及分析结果表明：该综合压实技术处理后的路堤工后沉降显著减小，趋于稳定的最大工后路面沉降仅为路堤高度的0.1%，且填方体的自身压缩变形为总沉降的主要组成部分；填方体工后沉降与时间呈对数关系，依此提出填方体工后沉降的预测公式，与实测值吻合较好。

内容摘抄：

随着我国中西部地区高等级道路的高速发展，黄土地区道路中已经出现大量的高填方路堤，其共同特点是修路地点偏远、材料不可选择，填料往往只能采用当地的黄土。 同时，由于车辆承载能力的增加和高速行驶的需求，道路工程中对高填方路堤的施工技术提出越来越高的要求，以满足路堤的整体稳定性和较小的工后沉降变形，而后者更加严格。 然而，传统的高填方路堤施工方法一般是采用振动或冲击压路机分层铺土、分层碾压，由于压实效果一般，其结果使路堤产生较大的整体和差异沉降。 因此，该类方法要求路堤在施工完毕后经过较长（一般是 6 ～ １２ 个月）的预压沉降期才能进行路面铺筑，在工期要求紧张的道路工程中明显不能满足工期要求。 为了加强路堤的压实效果，有效减小工后沉降，有必要提出一种适于黄土填料高填方路堤的综合压实技术，并对其压实机理和应用效果做深入研究。 事实上，关于“如何控制高填方路堤的沉降变形” 一直受到学者和工程师们的高度关注。普遍认为，高填方路堤的工后总沉降变形包括两部分：①填方体自身的压缩沉降；②填方体下天然地基的压缩沉降。 具体哪部分占的比重较大与天然地基的工程性质、填土的施工工艺及压实度、填土高度等多种因素有关。 汤东等［１］ 在天然地基与填方体杨式模量相差不多的情况下，对不同高度的路堤沉降变形规律进行了计算分析，结果认为随着路堤高度的增加，路堤自身的沉降占总沉降的比重显
著增加；孟宪侵［２］通过对太原市东山过境高速公路两处大型黄土高路堤（下部天然黄土地基具有中等压缩性）实地沉降观测试验的研究指出填方体工后沉降为工后总沉降的 ２ / ３ ～ ３ / ４。 可见，在填方高度较大的路堤工程中往往需要重点控制填方体自身的工后压缩沉降量，因此填方体的施工方法及相关压实技术至关重要。 许多学者对素土类填料高填方路堤的压实机制及压实技术进行了研究并取得了很多成果。 例如，传统的冲击碾压等压实方法［３-５］已有较为深入的研究；为了提高压实效果，在高填方路堤施工中也常用到强夯法［6-８］，国外学者对强夯动应力的试验和数值模拟进行了研究［９-１０］，并取得了一些成果。 在强夯界面的选择上郑治等［１１］进行了相关研究，认为可采取 ２ 种方式进行强夯：①每隔几米进行 １ 次强夯；②在路基顶面附近进行 １ 次强夯，该研究结果表明，采用第 １ 种方式进行强夯的击实效果更为明显。 这些研究成果为高填方路堤的传统施工方法及相关沉降控制工作奠定了一定的理论基础，其研究方法及手段对本领域的研究工作也有很好的借鉴意义，但对一些新型、综合性的施工方法却很少涉及。

（略）

投稿会员：可爱莹