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1、第26卷第3期2006年6月中外公路39文章编号:1671-2579(2006)03-0039-03路基差异沉降的形成原因及对路面开裂的影响分析12傅波,王桂尧(1.湖南省醴潭高速公路建设开发公司,湖南株洲412000;2.长沙理工大学)摘要:路基的差异沉降是导致路面损坏的一个重要原因,而路基差异沉降不仅发生在半填半挖或新老路基结合处,在软土地基的固结沉降与高路堤临近边坡路肩部位压实度的差异、强降雨作用导致的高路堤边坡稳定性的降低及雨水入渗导致路基软化后行车荷载的反复循环作用均会导致差异沉降
2、的形成与进一步发展,该文在分析这类差异沉降形成机理的同时,分析了不同类型差异沉降对路面开裂的影响。关键词:路基;差异沉降;影响分析路基的差异沉降是导致路面损坏的一个重要原(1)临近边坡的路基压实度较低,引起路肩部位因。最常见的差异沉降出现在桥头台背与半填半挖沉降较大(或填挖交界)处,这两种差异沉降的形成机理及其对在高路堤施工过程中,由于受视觉和重视程度的路面的影响已有较多研究。除此之外,还有多种情况影响,施工人员在路基碾压过程中通常在临近边坡路可能导致差异沉降,并最终导致路面裂缝的形成,甚至段碾压较少,因而路基压实度较低;除此以外临近边坡断裂破坏。本文拟对几种不同
3、原因引起差异沉降的机段的路基填土所受的侧向约束较小,甚至无侧向约束,理进行分析,并对不同差异沉降引起路面开裂的原因在碾压过程中,由于土粒较小的侧向约束而导致临近进行分析探讨。边坡一侧的路基压实度较低。因此,临近边坡路肩部位的路基压实度将比路基中心地段的压实度相对要1路基差异沉降的形成低,为差异沉降的形成提供了条件。(2)降雨作用下高路堤边坡渗流引起差异沉降1.1软土地基差异沉降的形成高填方路基,由于雨水冲刷、入渗和浸泡作用,路软土地基,特别是深厚软土地基,由于路基中心的堤的稳定就成为一项直接影响边坡稳定性的因素。因附加应力最大,路基两侧的附加应力逐渐减小,因此,为
4、路堤土属于非饱和土,在降雨作用下,路堤的稳定将由软土地基固结引起的路基沉降总是表现为中间大、由整体稳定向局部稳定转化,一旦出现局部稳定,安全两侧小的变化形式,在高路堤较大填方荷载的作用下,系数下降很快,降雨入渗会首先在路堤边坡坡脚引起这一差异沉降表现得更加明显,由于软土地基的固结滑动破坏,文献[1]研究认为,在对应于100年一遇的沉降特别是次固结沉降不可能在施工期内全部完成,降雨前12h,安全系数仅从1.662降到1.602,当降雨因此路面施工完成后的工后沉降将表现为中间大、两12h后,入渗的降雨已在边坡坡脚大量积聚,使得土侧小的盆腔型差异沉降。体抗剪强度指标大幅度降
5、低,在坡脚出现小弧滑动1.2高填方路基差异沉降的形成的可能,其稳定已不是整体的稳定问题,当降雨时间为在地基情况良好,地基沉降在路基总沉降中所占20h时,安全系数已基本降为1.20,低于!公路路基设比例很小时,高路堤差异沉降的形成主要有以下几个计规范∀(JTJ013-95)规定的1.25的要求;对于降雨方面的原因:作用下的粘质土路堤边坡,一旦由整体稳定转化为边收稿日期:2006-04-19作者简介:傅波,男,大学本科,工程师.40中外公路26卷坡坡脚的局部稳定,安全系数就降低很多,发
6、生滑动的加剧不均匀沉降和板下脱空,并逐步反映到路面,进而可能性大大增加,一旦坡脚发生滑动,就会触发坡脚以影响路面结构的使用性能和使用寿命。据文献[3]的上部位更多的滑动发生,即使不发生滑动,也将使边坡研究:标准轴载作用下路基土中竖向应力的影响范围一定深度的竖向沉降量大大增加,从而成为形成路基可取为5m,该处的竖向应力为路基顶面竖向应力的差异沉降的又一个重要因素。10%左右,行车荷载作用下路基的竖向应力一般在5对于碎石土,由于是非饱和土,具有很好的透水~10kPa之间变化。性,因此从理论上讲,路基沉降应该易于稳定,但通过在透水性很差的路基中,行车荷载作用下湿软路试验研究
7、和工程实测表明,碎石土中土石比与压实度基处于不排水状态,在不排水循环加载中,孔隙水压力对碎石土的蠕变产生重要作用,如当土石比为30#70是影响湿软路基动力响应的主要因素。不同循环应力时,压实度为90%的碎石土蠕变量是压实度为96%碎比(c)和加载次数(N)时的残余应变为:石土的2倍(文献[2]),因此,对于土石比与压实度均=(2.592c-0.45c+0.48)lnN-20.14c-2.92较小的填石路基,更要特别注意土石比的减小和压实式中:c取0.18~0.71,残余变形引起的变形为:Sr度的降低对工后沉降产生的显著影响。=∃ihi;
