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摘要：随着我国高速公路网建设的拓展，各种环境下的公路修建已经成为常态，因此必须解决建设质量控制问题。以山区的情况来说，高填路堤就是一种广泛采用的提高高速公路质量控制的措施，其实际的效果也已经得到了业内的一致肯定。在高填路堤施工的过程中，必须解决沉降观测和质量控制等问题，这是决定公路最终建设质量的关键。为此，本文展开有针对性的探讨，深入分析了沉降观测的基本方法，有很强的实用性和参考价值。
关键词：高填路堤；沉降观测；质量控制方法；研究
我国建设高速公路已经有约20年的历史，在山区建设高速公路也已经积累了大概10年的经验，但尽管如此，山区高速公路的高填路堤的质量及稳定性问题始终非常有挑战性，需要得到更多针对性的研究。从目前已建设的山区高速公路来看，在这方面的技术处理并不能让人满意，现用的公路在建设中只能就问题解决问题，规范性的建设经验难以共享，且相当一部分高速公路的高填路堤都因为处理不当而发生质量损坏。这也正是作此研究的出发点。
1. 基本情况简述
毫无疑义，建设山区高速公路的过程中，几乎都会发生高填路堤因各种原因发生损坏的情况，这些损坏造成了公路在该路段建设以及养护中耗费了大量资源进行整治。如果问题发生在公路的使用阶段，还会严重影响交通，造成非常巨大的损失。因此，高填路堤建设及运行期间的质量问题已经是限制山区高速公路持续发展的关键性技术因素，一直受到业界人们的高度关注。
根据建设经验，长100km的山区高速公路需要进行挖方路基填方的路段要占到至少80%，长度7m以上需要进行填方路堤的路段至少有50多处，包括20m左右的填方路堤，也会有多达20处以上，甚至30m以上需要进行填方处理的路堤也有很多，而最长的填方路段高达近50m。包括那些已建、在建和待建的高速公路，都会有大量的路堤需要进行高填处理，所以，高填路堤已经是山区高速路基建设的主要设计结构。
导致高填路堤遭受破坏的直接原因包括很多方面，地质因素多变复杂性只是其中的一部分原因，比如：因填筑施工造成公路路基受力发生变化，外部环境条件发生改变，或者从主观方面的影响，包括地质勘探存在漏洞，施工质量有问题等，而受限于施工技术能力和知识准备不足，导致设计方法不完善，这当然也是造成高填路堤破坏的一个关键原因。
2. 对高填路堤沉降进行观测及质量控制的方法
从根本上说，路基是否压实这是关系到公路路基和高填路堤质量的关键因素，我们对高填路堤的沉降观测，包括控制高填路堤建设质量，最主要的使用方法和检测环节就是检查路基压实度。而在具体对路基压实的整体质量进行检测中，目前技术条件下广泛运用的方法就是实施密度试验。
密度试验方法通常包括两个步骤：第一步就是检验施工路堤实际土压实密度，第二步就是获取干密度的最大值，通过对两组数据的比值来衡量实际操作的压实效果。施工中会将填石材料分在“土”的领域，但就其颗粒的强度和最大粒径，以及级配和渗透性等方面的性质考虑，和普通的“土”体还是非常不一样的，所以，在控制填石路堤的压实质量时，具体的操作方法还是和普通路堤的施工有比较大的区别。所以，那些适于细小颗粒填土压实度的检测方案是不可以简单用来对填石路堤进行检测的。就目前的情况说，业内普遍认同的填石体压实质量检测及控制方法主要包括如下的一些方法，下面将分别加以论述。
（1）密度法
密度法就是将密度检测当作路堤填体施工质量质量的主要控制指标，通过检测密度查验沉降情况。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆具体来说，其操作的步骤基本同土方压实的检验方法一致，就是现场检验经压实处理的土密度以及获取填石体干密度的最大指，对填石体干密度最大值的测定采取振动台法进行。由于填石颗粒的实际粒径可达1m。该数值要远超过检验试筒可以接受的最大粒径范围，因此，需要采取相似级配法通过降低粒径的模型尺寸来实施试料试验。对填石路堤的实际压实密度实施现场检验，传统方法包括灌砂法以及试坑灌水法等，通常更多采用的方法是灌水法。采用灌水法的原因主要是考虑到填石体实际的粒径比较大，所以实际的试坑也会很大，如果用灌砂法需要的砂量会比较大，但因为材料间的孔隙比较大，所以容易发生架空的问题，造成砂漏失等问题，所以实际的测量难以做到准确无误。
（2）控制碾压参数法
实践证明，控制碾压参数的方法也是进行沉降观测较为有效的一种检测方法。在碾压试验中，经试验确定最适宜填石材料采用的碾压设备参数，包括碾压速度、遍数、厚度、洒水量等，一旦试验找到最佳值，在施工中只需采用相应的参数即能够保证基本的压实质量。对此，我国的现行行业标准也是以此方法作为石方路堤压实度检查的基本指标。控制碾压参数的基础就是碾压试验，整个实施的步骤依次分为如下的几个：铺筑作业、碾压作业、量测压实沉降值、进行取样检测。
执行碾压的每一次操作，所得的沉降值作为确定压实效果的最主要参考，采用完全一致的级配建筑材料，利用比较试验就能够计算得出材料孔隙率的基本范围。通常情况下，采用两遍碾压操作后，其沉降值会提升至层厚的0.39%，而达到0.5%时就可以认定该压实操作基本满足要求。对碾压试验进行取样，确定孔隙率相对沉降和碾压遍数的函数关系，进而确定适宜的碾压参数。利用对碾压参数的控制，来确定石方的实际压实效果和施工质量，这是建筑工程中比较常用的方式和方法。
（3）压实计测量法
各种检测技术实际推动了沉降检测手段的丰富化和简捷化，同时也提高了检测的稳定性和准确性。对于传统的检测方法来说，不但要花费很大代价，且不会短时间内得到检测结果，这就会严重影响到实际的施工进度。而压实计的出现，就有效地解决了这个问题，该设备由瑞典的DAPC公司研制，现已用于所有有关振动压实质量控制领域，应用效果比较好。
压实计的运用原理就是通过将设备内置的加速度测量元件安置于振动设备的振动轮上，对振动轮的震动情况作为测量的部分。当填加的石体较为松散，振动轮会执行错锤震荡运动，设备受到的外加反作用力就会比较小，运动形式以正弦运动方式为主。当填石体经反复震荡被充分压实，此时填石对于振动轮的外加作用力就会持续增加，迫使振动轮进行正弦运动的力量也会持续加大，此时，压力计内置的测量加速度的相关元件就会感受到变化，同时将此振动形式的改变转换成相应的电信号，这个信号再通过加工并变换后，转换成以压实程度作为核心信息的形式提供给操作人员，操作人员再根据这个数据决定具体的操作。
（4）观测沉降差法
对填石进行压实，其最根本的目的是利用碾压使得填石路堤在运营后，路面在行车荷载作用下会出现的压缩瞬间变形，这些问题在路堤进行填筑阶段就有处理好。压实的直接效果可以令填筑层的建筑表面形成不需要的沉降。利用观测填筑路堤的表面在确定荷载压实条件下产生的沉降，就能够得到具体的压实情况。
采取沉降差检测的方法，主要是利用对标准重量的压路机进行碾压操作已压实表层前后沉降量数差的观测，据此判断实际的被检测层满足压实标准的程度。填料被充分压实后，要对路堤表面进行刮平处理，设置15-25个检测点，并做好标志，利用水准仪对各检测点的高程进行测定，再经标准重量的压路机实施碾压，继续各检测点高程的测定，之后，用计算出的沉降量来确定路堤实际的压实程度。
3. 结束语
综上所述，山区高速公路建设和维护中，高填路堤沉降是影响施工和运行质量的关键因素，从根本上解决这些质量隐患和问题，对于建设企业和维护单位，意义重大。在实际的施工过程中，必须把握好沉降观测及质量控制环节，通过采取适宜的方式方法，提升实际的建设质量。
参考文献
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[3]李丽丽. 填石路堤的沉降分析计算方法研究. [J]重庆交通大学2014，7.
论文作者:张博
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/3
标签：路堤论文; 压实论文; 方法论文; 密度论文; 质量控制论文; 质量论文; 路基论文; 《建筑学研究前沿》2018年第1期论文;