1、NORTHERN ARCHITECTURE北方建筑工程科技第 8 卷第 1 期 2023 年 2 月收稿日期：2022-07-01作者简介：毛春阳（1986），男，河南省桐柏县人，工程师，研究方向：施工技术。0引言近年来，随着建筑技术及公路桥梁维护方法的优化与创新，我国高速公路和桥梁的改扩建工程施工模式也发生了相应的变化1。尤其是在旧路加宽方面，取得了一定的成果2。通常情况下，我国公路维护建设一般会采用分段式补修的方法，单侧定向扩展延伸公路的宽度，并设立基础维护设施，增强总体的应用效果3。但是，随着人们对于建筑要求标准的提高，传统的处理方式已经无法满足需要，面对部分的加宽高填工作，需设定更为精
2、准的路基沉高速公路加宽高填路基差异沉降控制技术及标准毛春阳，王立发，赵义，许志伟，江成博（中建七局安装工程有限公司，河南郑州450000）摘要：公路建设工程中，路基沉降处理是一项十分复杂的控制技术，常常出现较大的路基沉降差异，为了避免这一问题，同时为减少坍塌、断裂事故的发生，对加宽高填路基差异沉降标准和控制技术进行研究。首先，进行加宽高填路基差异沉降标准的设定；其次获取加宽高填层级参数，建立IRI双向高填沉降处理结构；最后构建单元网格控制模型，采用加设反压法实现加宽高填路基差异沉降控制，调整对应的控制目标，为后续的工程建设奠定更为坚实的基础。结果表明，与传统的路基沉降控制技术相比，本文提出的路
3、基沉降控制技术更稳定、灵活。在复杂的建筑工程环境中，能够更好实现结构的均衡施工和对路基宽度的控制。关键词：加宽高填；路基沉降；沉降差异；控制技术；回填结构；沉降控制中图分类号：U418.8文献标识码：A文章编号：2096-2118（2023）01-0023-05Differential Settlement Control Technology and Standard for Widenedand High Filling Subgrade of ExpresswayMAO Chunyang，WANG Lifa，ZHAO Yi，XU Zhiwei，JIANG Chengbo（China Co
4、nstruction Seventh Engineering Bureau Installation Engineering Co.，Ltd.，Zhengzhou，Henan450000，China）Abstract：In highway construction engineering，subgrade settlement treatment is a very complex control technology，and large differences in subgrade settlement often occur.In order to avoid this problem，
5、and reduce the occurrence of collapse and fracture accidents，the differential settlement standard and control technology of widenedhigh filled subgrade are studied.First of all,the differential settlement standard of widened high filled subgrade isset，and secondly obtain the widened high fill level
6、parameters，establish the IRI two-way high fill settlementtreatment structure，and finally，a cell grid control model is built，adopt the additional backpressure method to realize the differential settlement control of widened high fill subgrade，adjust the corresponding control target，andlay a more soli
7、d foundation for the follow-up engineering construction.The results show that，compared with thetraditional subgrade settlement control technology，the subgrade settlement control technology proposed in this paper is relatively more stable and flexible.In the complex construction environment，the balan
8、ced construction ofthe structure and the control of the width of the subgrade can be better realized.Keywords：widened and filling；subgrade settlement；settlement difference；control technology；backfill structure;settlement control23NORTHERN ARCHITECTURE图 1填方路基压实度不足沉降图 2路基沉降变形降差异标准，同时，应进一步优化与创新相关的控制技术，
9、进而呈现出更加稳定、安全的建设效果4。国内对加宽路基差异沉降的研究较多，但是仍有许多研究方向需要进一步探索。研究车辆荷载对差异沉降的影响时，对重载交通情况下的路基差异沉降研究较少；国内对路基差异沉降影响机理研究较多，但对轻质路堤材料在加宽路基中的使用研究较少；国外尤其是发达国家，道路工作者对加宽路基的差异沉降研究及控制措施主要集中在对软土地基的处治领域，对路基的沉降变形及新旧路基的衔接施工措施研究较少。因此，本文对加宽高填路基差异沉降标准和控制技术进行分析与研究。本文以实例工程作为背景进行探析，先获取相关的建设数据信息，同时，构建稳定、灵活的控制结构，以初始的加宽高填目标作为基础，选择单侧加宽
10、或者双侧加宽的方式，制定不同的路基分离方案，结合实际的建设要求，再配合机械压实等方法，构建更加稳定的路基控制架构5。与此同时，还需要对具体的沉降标准进行设定，避免新旧路基之间发生不可避免的数据差异，造成相关的问题，为后续的施工工作奠定更为坚实的基础条件。1加宽高填路基差异沉降标准研究1.1沉降标准的构建原因分析通常情况下，公路的加宽高填路基沉降标准均是固定的，不同规格的路面与路段所设定的长度、宽度及厚度需要经过精密地测量，这样才能最大程度地确保路基建设不会存在的差异6。传统方式虽然可以在短时间内将差异值降到最低，但是最终获取的效果并不理想。主要因为部分路段在修建完成初期是不会发生沉降问题的，但
11、是经过长时间的应用，道路受车辆压力的时间增加，会使表面发生裂缝、断裂，再加上未能实现定期的维护和修补，致使路面发生沉降，严重时会出现道路塌陷的危险7。所以，需要设定贴合实际的沉降标准，并对沉降的差值进行控制，避免相关问题的发生8。1.2加宽高填路基差异沉降标准构建本文首先获取道路的相关数据信息，测定所需要加宽高填路面的基础值，在测定前期，需要寻找标定物，例如道路附近的路灯、石墩及树木等，利用相关的标定物，将整个路段划分为不同的测定阶段，每一个阶段在分析的过程中均具有对应特点，因此最终获取的基础值及测定差值也是不同的。在此基础上，需要计算出路基的半幅宽度，具体如下：H=0.15-2x+3u（1）
12、式（1）中：H 为半幅宽度，m；x 为中心沉降距离，cm；u 为有效控制系数。通过上述计算，最终可以得出路基的半幅宽度。依据得出的半幅宽度调整路基的整体厚度，测定出此时目标路面的承压值，在测定时需要对测定路段的地质情况作出对应的分析。测定路段基本可以分为 2 种，分别是普通路段和软土路段。普通路段的承压情况一般较为稳定，主要是由于地基下方砂石或者土质相对较硬，可以营造更加稳定、安全的承压环境，承压性会更强一些；而软土路段自身的承压度并不理想。部分山地较多地区高速公路在建设过程中，由于土质松软，路基的沉降度大幅提升，路堤建设不稳，土体压实度不够，极易产生路基沉降不均匀的问题，具体如图 1 所示。
13、根据图 1，可以完成对填方路基压实度不足沉降的分析和研究。针对部分软土层所导致的沉降不均匀情况，可以通过调整截面的受力方向来缓解这一问题。判断横截面的沉降标准方向及受力标准，呈现“弯盆”的形状，具体如图 2 所示。根据图 2，可以了解路基沉降变形的相关状态，并结合路面修建的实际需求，设定路基中心沉降距离，设定的具体沉降指标数值变化见表 1。沉降指标预设标准实测标准承压夹角/（）8595附加应力/kPa153.25185.45极限抗拉强度/kPa89.3492.66沉降差值/cm13.0514.16表 1沉降指标数值变化定向压实方向不均匀沉降标准范围沉降范围实测范围北方建筑第8卷24NORTHE
14、RN ARCHITECTURE根据表 1，可以完成对沉降指标数值变化情况的分析。依据上述数值的测定，可以得出以下结论：在标定的承压范围内，路面两侧的夹角逐渐变小，此时的路基会发生不均匀的沉降，路面的内部结构也随之发生形变，并产生对应的附加应力，一旦附加应力超过结构层级的极限抗拉强度，路基的沉降标准将会超出合理范围，反之，如果附加应力在合理的极限抗拉强度范围之内，则路基的沉降标准不会发生变化。此时，根据路基的形变状态，结合均匀沉降标准，进行横向差异沉降变化率的计算，具体如下：M=3u-b+12+7z（2）式（2）中：M 为横向差异沉降变化率，%；u 为有效控制系数；b 为横向半幅距离，m；z 为
15、路基的宽度，m。通过上述计算，最终可以得出实际的横向差异沉降变化率。划定对应的沉降变化范围，但需要注意部分路段的路基在建设的过程中，由于选用 HRB400，Q235 及 KL400 这 3 类型号的钢筋作为路基的支撑，虽然具有较强的稳定性，但是刚度差异较大，对于路基的局部连接或者横向半填挖搭接处理都会产生一定的阻碍，加重沉降。所以，可以在主支撑路段的两侧增设定向的辅助结构，与内壁的涵洞纵向关联，在确保移动荷载沉降值得到控制的同时，构建稳定的加宽高填路基施工环境。与此同时，避免在施工维护中使用填充物、废弃材料等封堵裂缝，这样会造成承压截面的断裂和缝隙的扩展，导致沉降进一步加剧。结合上述的背景，获
16、取路基的基础数据，调整外部维护设施的压力，并控制此时的形变程度，在不同的极限抗拉强度环境下，对应的沉降极限值也会发生变化，计算出极限差异值，具体如下：Fmax=（3r-12T）+7g（3）Fmin=（3r+14T-1）+0.25g（4）式（3）式（4）中：Fmax为极限差异最大值，cm；r 为应变系数；T 为极限强拉沉降距离，cm；g 为外部压力极限值，kPa；Fmin为极限差异最小值，cm。通过上述计算，可以得出实际的极限差异值。将其作为极限的加宽高填路基差异沉降极限标准。但是需要注意极限沉降标准之间的差异值最好保持在 0.5 cm 以下，由于路段的不同，所产生的沉降值也是不同的，针对对应的沉降方向及区域，可以对定向的沉降差值范围作出调整。例如横向、纵向差异沉降，横向沉降形似聚宝盆形状，路基的横截面划分较为清晰，且下沉处存在裂口、断裂等情况，同时有 2 个下沉中心，且截面的定向下沉点并不固定，导致下沉标准也不固定；纵向下沉一般出现在山体较多的高速路段，路面两端下沉严重，横截面中的横断点更加突出，中心部位沉降严重，形状是一个开口向上的曲线。对比横向沉降，这种沉降现象相对可控，并不会无休
