土工格柵在控制斜坡地基上路堤不均勻沉降的效果分析

崔巍

[摘要]隨著我國(guó)高速公路建設(shè)高潮由平原地區(qū)向山區(qū)的推進(jìn)，在斜坡地基上修建高速公路面臨著如何有效降低不均勻沉降的問(wèn)題。文章通過(guò)埋設(shè)單點(diǎn)沉降計(jì)來(lái)測(cè)量加鋪土工格柵后斜坡地基上路堤的沉降，并對(duì)土工格柵在減少不均勻沉降方面的效果做出評(píng)價(jià)。

[關(guān)鍵詞]斜坡地基；土工格柵；單點(diǎn)沉降計(jì)；不均勻沉降

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2016.22.277

1 工程概況

本文以新建京秦高速的聯(lián)絡(luò)線清東陵高速公路為研究背景，該段高速的第四標(biāo)段起點(diǎn)里程K21+500，終點(diǎn)里程K28+707.203，全長(zhǎng)7.207千米。采用雙向四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，路基寬度24.5米，設(shè)計(jì)速度80千米/小時(shí)。設(shè)計(jì)路基挖方47.4517萬(wàn)方，填方132.3106萬(wàn)方。

此次試驗(yàn)段位于河北省遵化市大玉線與清東陵高速交叉口東側(cè)山坡上，本次試驗(yàn)段里程：K25+890～K25+990；選取K25+900（一般路堤）、K25+930（一般路堤）、K25+980（路橋過(guò)渡段）三個(gè)試驗(yàn)斷面。

2 試驗(yàn)概況

實(shí)際工程中該試驗(yàn)路段是半填半挖路段，這樣導(dǎo)致兩側(cè)路基呈現(xiàn)差異性沉降，為了減少這種不均勻沉降，采用鋪設(shè)兩層雙向塑料土工格柵來(lái)降低這種影響，鋪設(shè)位置在路基頂面以下30cm處和80cm。

（1）儀器選用：?jiǎn)吸c(diǎn)沉降計(jì)用于路基沉降的監(jiān)測(cè)。而整個(gè)高速公路路面的沉降由路基沉降和地基沉降共同組成，至于地基沉降是由埋設(shè)的沉降板監(jiān)測(cè)的。

（2）儀器布置：考慮到試驗(yàn)斷面的選取與監(jiān)測(cè)不同效果的對(duì)比，選取K25+930（一般路堤）、K25+980（路橋過(guò)渡段）兩個(gè)試驗(yàn)斷面進(jìn)行單點(diǎn)沉降計(jì)的布置，單點(diǎn)沉降計(jì)從上路床底打孔埋設(shè)，每個(gè)斷面3個(gè)，共埋設(shè)6個(gè)。

（3）儀器構(gòu)造：?jiǎn)吸c(diǎn)沉降計(jì)主要由沉降盤、智能磁通調(diào)頻位移計(jì)、導(dǎo)磁體（塞桿）、蛇紋管、測(cè)桿、測(cè)桿直螺紋接頭、錨頭、測(cè)試導(dǎo)線等組成。

（4）單點(diǎn)沉降計(jì)安裝。① 放置測(cè)桿；②安裝沉降計(jì)；③安裝法蘭沉降盤；④灌砂；⑤引線。

（5）實(shí)驗(yàn)原理：?jiǎn)吸c(diǎn)沉降計(jì)工作原理是一種埋入式智能數(shù)碼電感調(diào)頻位移計(jì)，是應(yīng)用電磁感應(yīng)原理，利用電感調(diào)頻位移計(jì)的活動(dòng)導(dǎo)磁體在其磁通感應(yīng)線圈內(nèi)的相對(duì)位移，改變線圈的電感量，再通過(guò)電感調(diào)頻電路將線圈電感量的變化變換成頻率信號(hào)輸出，由讀數(shù)儀接收測(cè)讀位移值。單點(diǎn)沉降計(jì)是以持力層作為不動(dòng)點(diǎn)，將錨頭錨固在持力層上，通過(guò)加長(zhǎng)測(cè)桿連接精密磁通調(diào)頻智能位移傳感器，將沉降盤安裝在路床底并與位移傳感器的另一端連接，即可精密測(cè)量在路堤荷載作用下路基基底的沉降變形。

3 試驗(yàn)結(jié)果分析

路基沉降試驗(yàn)數(shù)據(jù)從單點(diǎn)沉降計(jì)埋設(shè)完成后開(kāi)始測(cè)量。測(cè)量時(shí)間一直持續(xù)到工后半年。

單點(diǎn)沉降計(jì)沉降測(cè)試結(jié)果分析：

將K25+930（一般路堤）、K25+980（路橋過(guò)渡段）斷面上的單點(diǎn)沉降計(jì)從左到右依次命名為1號(hào)、2號(hào)，其中1號(hào)位于挖方路基中心處，2號(hào)位于填挖交界處，3號(hào)位于填方路基上，如圖1所示。

結(jié)合圖2、圖3可以發(fā)現(xiàn)：K25+930斷面數(shù)值模擬對(duì)1號(hào)處（挖方路基中心）、2號(hào)處（填挖交界處）、3號(hào)處（填方路基中心）無(wú)加筋時(shí)路基和地基的沉降總值分析為18.18mm、52.75mm、78.92mm，而實(shí)際加筋后總沉降值變?yōu)?4.99mm、42.96mm、64.83mm，分別減少幅度達(dá)17.55%、18.56%、17.85%；K25+980斷面數(shù)值模擬對(duì)1號(hào)處（挖方路基中心）、2號(hào)處（填挖交界處）、3號(hào)處（填方路基中心）無(wú)加筋時(shí)路基和地基的沉降總值分析為20.58mm、48.75mm、77.92mm，而實(shí)際加筋后總沉降值變?yōu)?7.39mm、36.26mm、65.83mm，分別減少幅度達(dá)15.50%、25.62%、15.51%；③綜上分析，無(wú)論是在一般路堤還是在路橋過(guò)渡段，土工格柵均起到減少沉降作用，同時(shí)對(duì)填挖路基的不均勻沉降也起到了很好的控制作用，建議以后在高速公路控制不均勻沉降大力使用加筋材料。

參考文獻(xiàn)：

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