半填半挖路基差异沉降分析及控制措施研究.pdf

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1、技术交流"rECHNICALEXCHANGE半填半挖路基差异沉降分析及控制措施研究秦波(中铁十八局集团第三工程有限公司．河北涿州072750)摘要：高速铁路的半填半挖路基段如果处理不当，容易出现路基沉陷，严重时会发生整体失稳破坏。本文结合向莆铁路FJ一1A标路基处理工程，对半填半挖路基发生差异沉降的因素及机理进行了分析，并给出了半填半挖路基施工中具体的加固措施，为今后类似工程的施工提供了参考。关键词：半填半挖路基差异沉降稳定施工控制中图分类号：TU433文献标志码：A文章编号：1674—3024(2012)04—

2、93—02近些年来，在我国高速铁路建设过程中，由于受地形、地质以及路线线形限制，半填半挖路基频频被采用⋯。然而由于半填半挖路基填挖交界处两侧土体性质存在差异，填挖交接面为软弱结构面，如果处理措施不当常常导致路基强度和整体稳定性降低，路基发生差异沉降或路基失稳，这种由半填半挖路基自身工程的特殊性而导致的路基通病问题已经越来越突出12】，因此对半填半挖路基加固方法的研究具有十分重要的工程意义。本文结合向莆铁路FJ—lA标路基工程，分析了影响半填半挖路基工程差异沉降的因素及其沉降机理，介绍了施工过程中半填半挖路基施工中

3、加固措施，为此类工程的设计、施工提供科学的参考依据。1工程概况向莆铁路FJ—lA标DK257+275一DK275+400段地处山岭重丘地带，沿线地貌为中低山、丘陵，冲沟发育。地形陡缓相间，地面起伏大，全线多处高填高挖和半填半挖地段，其中半填半挖地段较多，施工难度较大，质量要求高。半填半挖地段填方—侧路基的填筑施工需得到充分重视，避免由横向不均匀沉降而引起路基纵向裂缝，产生病害。2半填半挖路基差异沉降影响因素及机理分析2．1半填半挖路基差异沉降的影响因素(1)填挖交接面岩土体的力学性质，主要包括粘聚力、摩擦角、弹性

4、模量和泊松比等，是影响路基稳定的主要作用因素，由于填挖两侧路基土性质差异导致其强度和2012年第4期稳定性的差异，这些部位若填挖高度过大或原地面过陡，将引起工后差异沉降；(2)路基由于降雨导致地表水入渗将引起填挖土体的湿度增大，强度和稳定性降低，导致填挖交界部位产生湿软变形或滑移。另外水的渗入在坡体内产生较高的孔隙水压力和动水压力，加大了坡体临空面下滑的能力；(3)由于地下水会在坡体产生地下水浮力，使得破裂面上的有效法向应力大大降低，即在总应力不变的情况下，有效应力降低使滑体自重所产生的岩土抗滑摩阻力下降。同时，

5、坡体地下水水位变化，导致填挖土体的孔压发生变化产生差异沉降；(4)外荷载对边坡破坏表现在外荷载的作用增加了坡体的下滑力，加大了坡顶的张应力和坡脚的剪应力，抗剪强度降低，因而造成边坡稳定性降低。2．2半填半挖路基差异沉降机理分析半填半挖路基填方段路基为新填土，挖方段路基为原始地面，如图1所示。填方部分路基的填料多为挖方体开挖的强风化土或软岩，局部采用土石混填，以及级配良好、强度高的砂性土，这些填料填筑时强度都很高，但压实质量不易控制，这就使得填方段路基土从材料性质和压实度都与挖方段路基土存在很大差异，导致了填挖两部

6、分土体的强度和稳定性的差异，从而导致半填半挖路基的不均匀沉降口】；另外半填半挖路基在施工过程中，由于施工不规范，导致填挖交界处的碾压密实度小于路基设计要求，当地下水和地表水沿着交界面入渗，路基填料及挖方地基局部易发生湿化沉降；同时在自重和外载荷作用下也会产生不均匀沉降和工后沉降等问题。建筑建材装饰93技术交流TECHNICALEXCHANGE挖图1半填半挖路基示意图3半填半挖路基的加固措施3．1填料的选择路基填料选择应严格按照《铁路路基工程施工质量验收标准》(TBl0414—2003)填料要求选择，并符合设计要求

7、。理想的填土材料应该具有较高的密实性、较大的内摩擦系数、较好的强度和水稳定性。对于半填半挖路基，在填料的选择上应与挖方土层性质相匹配。当挖方为土质时，应采用级配较好的砂性土、碎石、砂砾填筑过渡，同时对挖方区路床进行超挖回填；当挖方为岩质时，填方宜采用填石路堤。3．2临时排水设施搞好半填半挖路基的排水，是保证路基施工质量与路基稳定的重要方面。在路基施工前，应做好临时排水设施，这些排水设施包括路堑截水沟、坡脚排水沟等，施工时要求这些排水设施除能将地表水排除在路基范围以外，还能快速疏干雨天的雨水，以保证路基在施工过程中

8、，不因雨水冲刷或浸泡而遭破坏。对于地表水应重视填挖交界处因路面可能开裂后的下渗情况，最好能在填挖交界处设置纵向盲沟。半填半挖路基两侧可设置两条纵向盲沟，靠近挖方段一条主要用来拦截边坡渗流进入路基，并在盲沟迎水一侧设置反滤层，另一侧设置隔水层；靠近填方段盲沟主要用以排除路基内部地下水，降低地下水位，但需在两侧设置反滤层，防止路基内部细颗粒物质流失或堵塞盲沟。边沟在边坡和路堑