朱新春
北京城建道桥建设集团有限公司，北京市，100124
摘要：随着我国经济的快速发展，对公路等基础设施工程建设的重视程度和投入力度不断加大，而我国部分地区的地质条件比较复杂，同时由于公路是线状结构物，路基双层隧道弃方量较大，山体挖方量较大，为达到环保、节约土地等目的需要大量采用高填方路基技术。所以，在实际施工时，应该对路基沉降问题以及控制技术等加以重视。对此，本文分析了高填方路基施工中施工要点以及技术管理等问题，开展施工活动时应该科学选择试验路段、认真研究施工方法以及注重顶层处理。同时介绍了几种沉降量测量方法，比如，三点法、曲线拟合法、Asaoka法、遗传法以及灰色系统法等。并以灰色系统法为例，深入介绍了该方法，同时获得预测模型，可以用于高填方路基沉降量预测工作中。最后，介绍了几种沉降控制施工技术的应用，例如强夯加固技术。在应用该技术过程中相关人员需要充分控制锤形、锤径等参数，科学选择填筑方法，将含水量控制在7%—8%范围内，并且需要对有效控制施工工序、施工检测工作等才能够有效保证地质质量。
关键词：高填方路基；沉降分析；沉降控制施工技术
前言：当前，我国经济快速发展，促进了公路工程快速发展，同时为民众生活以及工作等活动提供较大便利，公路工程施工质量将会对民众出行安全产生直接影响。在我国一些公路工程中，由于地形起伏以及其他地质条件影响，需要选择高填方路基形式，进而减少土地资源浪费、降低环境破坏程度等。然而，此种路基形式在施工活动中出发生沉降变形问题，对公路质量产生影响，需要施工企业科学采用相应技术有效分析、计算沉降现象，并采用科学的施工技术控制沉降问题，有效提高施工质量。企业应该结合施工地区具体情况，认真开展沉降预测工作，以做到科学预防[1]。
1 高填方路基施工设计管理与施工要点分析
1.1技术管理
高填方路基是当前道路填筑重要特点之一，所以在路堤稳定性与支撑强度等方面要求日益增加，同时在高填方普及中填筑属于重点工程，在填筑过程中会出现较多问题。所以，在填筑方面的要求较为严格，施工难度也不断增加。同时，路堤自身具有沉降影响，因此，需要对两种因素进行充分考虑，使得沉降量处理成为难点工程。另外，路基始终会影响沉降，即在实际施工中并不能够将所有影响因素均排除掉。开展施工活动时，在完成路基填筑作业之后，还是会影响地基稳定性，需要等待一段时间，才能够保证地基填土达到稳定状态[2]。
1.2施工要点
第一，应该在施工路段中选择试验路段，长度在100—200mm范围内，能够通过填筑试验获得施工所需的数据，进而科学优化施工方案，保证施工效率得到有效提升。
第二，开展填筑作业活动时，应该仔细研究压实方法。需要分层开展压实施工，应该在上层压实度满足工程要求之后，才可以开展下层填筑作业，进而有效增强路基承受能力，进而为填筑施工提供有效支撑。所以，压实工作至关重要，并且其功能也具有重要地位，需要选择科学压实技术，之后结合具体压实情况进行施工，进而才能够有效提高压实效果。在压实方法方面应该对顺序加以重视。均匀度满足设计要求之后，应该选择轻微振动方式开展初压施工，之后选择强力振动方式开展压实作业，有效提高振动压实效果。在路堤方面应该展开冲击式压实处理，进而保证路堤具有良好稳定性。选择不同方法针对同一层填土展开多次压实处理，能够充分保证填土稳定性，有效提高定型速度，同时可以保证地基充分承受外力[3]。
第三，完成上述工序后，应该对路基顶层进行处理，开展施工活动时，需要在路基上层铺设碎石，厚度在100cm以内，有效强化内部填土稳定性，另外，能够对施工过程中，外力对其稳定性等方面产生的影响，充分保证填土稳定性。同时，能够有效控制渗水问题在填土稳定性方面产生的影响。要特别注意的是，部分路基存在坡度，因此，填土的稳定性也会受到影响，需要防止雨水等直接接触坡面路基。
2 高填方路基的预测
2.1沉降预测方法
现阶段，路基沉降的计算方法主要涵盖三种类型，①改进分层总和法。②数值模拟计算方法。③经验公式法。在工程实践中，主要选择沉降实测值对沉降变形进行计算，同时借助这些参数对路基沉降量和参数进行推测和预估，属于一种科学的方法。借助测试开展路基沉降预测的方法涵盖以下几种：
第一，三点法。选择实测值的3个点仅能够实现路堤沉降量预测目的，在道路工程中较为常用，一些工程会借助该方法开展固结系数计算工作。主要缺点在于开展预测工作时，仅需要其中3个点，随机性较大，同时3个点最终沉降预测结果会存在较大差异，所以固结系数计算结果也会存在较大差异，无法保证固结系数合理性[4]。
第二，曲线拟合法。该方法属于经验公式法一种类型，处理沉降测量数值，同时构建沉降曲线拟合沉降过程中，在时间不断推移过程中，实现最终沉降量预估和推测。其中泊松曲线、双曲线以及抛物曲线等均能够开展拟合。最后两种拟合曲线与“S”形曲线属于完全惊艳拟合方法。泊松曲线的前部分并不会发生显著变化，在中间部分开始快速增长，临近结束时保持稳定状态，曲线形状和饱和黏土沉降——时间关系较为相似。
第三，Asaoka法。该方法即图解法，主要是借助1个微分方程对Mikars基于一维条件中形变固结方程进行表示，同时借助现有沉降数据对方程中系数进行反向求导，之后借助系数构建方程开展沉降量计算工作。虽然该方法仅仅是借助短期内沉降数据，然而其最终的沉降量推算结果较为可靠。同时，借助该方法能够对次固结阶段的时间进行推算与辨证。主要缺点就是在时间间隔方面具有较大依赖性，各个时间间隔中系数存在一定差异。
第四，遗传法。对于路基沉降非线性模型中阐述选择，以本质角度分析就是优化参数，采用遗传算法开展复杂问题处理工作具有良好效果。遗传算法仅处理参数编码，并不会直接接触参数模型。实际应用时，对一个解群进行控制，进而替代一个点的控制，可以充分提高效率，进而获得以全局为基础的最优解。
第五，灰色系统法。该方法能够借助微分方程针对信息缺乏明确性以及信息缺失的结构建立分析模型，并且其属于动态模型，开展结构分析工作时能够借助实时熟悉信息对模型进行自动优化，进而充分了解结构的运行机制。通过对单点模型进行拓展，形成多点模型，相比于单点模型多点模型的精度更高。以灰色系统法为例，介绍高填方路基沉降预测方法[5]。
2.2灰色系统方法
“灰”主要涵盖两种含义，第一信息不足，第二，非唯一性。相关人员对某个事物进行研究时，所获得信息基本上不够充分，借助加工处理不充分信息，以不同角度进行思考与分析，希望可以获得最优结果。
因为，高填方工程具有较高复杂性，并且沉降观测具有一定局限性，因此选择灰色系统法构建沉降预测模型。因为，施工过程中存在间断施工现象，所以无法根据等间隔时间开展沉降观测工作。
首先，GM（1.1）模型。主要按照灰色系统所构建，表达式如下：
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借助上式即能够获得预测沉降量数值[6]。
3 高填方路基控制沉降施工技术应用分析
3.1分层压实施工技术
首先，关键技术。该技术在地基加固应用中较为成熟，相关规程以及规范等较为完善。在设计应用过程中应该对相应关键技术加以重视。①施工参数，见下表。
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②含水量。高填路基实际压实效果会受到含水量影响。需要保证填料含水量与最佳含水量非常接近，才可以保证填筑压实质量。新开挖土料含水量即能够满足这一要求，所以开展施工活动时，需要认真开展施工组织工作，新卸填料需要及时使用。③填料质量。压实效果也会受到填料质量影响，需要保证填料粒径最大值始终在压实厚度的60%以内。需要选择推填方式，保证摊铺均匀性，对不同粒径的颗粒进行均匀混合，不然会影响场地均匀性[7]。
其次，分层压实的控制技术。①碾压遍数。碾压遍数对于碾压效率与效果有着直接性影响。对填筑层高度进行确定过程中，若是碾压遍数不足，则无法保证填筑体充分满足压实度要求；而若是碾压次数过多，则会浪费成本以及设备台班，同时无法进一步提升压实效果。所以，应该借助现场试验获得各个碾压设备最佳压实遍数以及填筑层厚度，为路基压实与填筑作业提供参考。控制碾压遍数主要具有以下优势：简便、直观。然而因为压实设备、填料、现场局限性，导致最优碾压遍数存在不稳定问题。所以，应该结合压实度控制，进而有效提高控制效果。
②控制压实度。现场干密度和填料干密度最大值的比值即压实度，对于路基加固设计以及规范等有着重要影响。需要通过保证干密度最大值准确性，来不断提高加固效果。
③控制沉降量。假定某碾压层完成摊铺作业之后，初始密度是：
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因此，可以对完成N遍碾压施工的密度进行计算。
控制沉降率主要优点就是，完成填料松浦作业之后及时开展密度测定，可以提高测量结果准确性与便捷性。若是初始值为，则能够结合不同碾压遍数下的沉降量对相应密度进行计算，充分提高工作效率，并对压实度展开经常性检查。其中测点数量是关键影响因素，进而提高碾压土层厚度准确性。要想保证试验结果准确性，可以对摊铺之后以及碾压之后的密度进行测量，能够进行精度校准[8]。
3.2分层强夯施工
首先，关键技术。强夯加固技术主要是结合以往实际施工经验，对设计参数进行初步确定，之后开展现场试夯，借助试夯结果对设计阐述进行优化，最后对施工活动实际情况的参数进行确定。①施工参数。见下表。
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②填筑方法。选择推填法开展填料填筑作业，就是对各层进行亚层划分，数量为3个，亚层厚度在1.5m以内，采用推填开展。③航水量，强夯技术在含水量方面较为宽泛，但是含水量在7%—8%范围时，强夯技术使用效果最佳。
其次，强夯质量控制技术。①控制施工工序。需要根据以下工序开展：第一，检测上层，开挖与运输填料，第二，摊铺、推平填料，测量标高。第三，设置夯点，安装设备。第四，对落距以及夯锤重量等进行检查。第五，对夯锤的顶面标高进行测量。第六，夯击。第七，对夯沉量进行测量，并进行通气孔检查工作。第八，摊平并进行满夯处理。第九，检查质量，达标后开展下层填筑作业。需要严格按照施工步骤开展施工活动，以确保施工活动有序开展[9]。
②控制施工参数。现阶段，强夯加固技术主要是几何以往施工经验，对设计参数进行初步确定，之后开展现场试夯工作，借助试夯结果对设计参数进行修改，并对与工程情况相适应的阐述进行确定。若是仅仅通过强夯试验参数开展工作，则并不能充分适应填料成分与地址条件复杂性。所以，应该检测现场施工活动，并向设计部门及时反馈检测结果，之后设计部门展开深入分析，进而科学完善设计参数，并向施工企业进行反馈。
③控制施工检测。要想充分提高检测数据可靠性以及便捷性，可以将检测主要指标选择为密实度，通过灌沙法开展密实度试验工作，灌砂筒规格为φ30cm，通过重型夯击试验对最大干密度进行确定。若是填料成本变化较大，则需要对最大干密度进行重新测量。另外，可以通过波速、触探等试验进行辅助[10]。
结语：综上所述，高填方路基在公路工程中具有重要作用，而在实际施工中会产生一定沉降量，影响工程质量。对此，相关人员需要借助三点法以及曲线拟合法等开展沉降量预测工作，并借助强夯加固技术以及分层强夯技术等对沉降量进行有效控制。
参考文献：
[1]张际荣. 高填方路基沉降预测与控制沉降施工技术分析[J]. 四川水泥, 2018(03):176-176.
[2]张领先. 山区高填方路基沉降观测与控制分析[J]. 建筑工程技术与设计, 2018(12):255-255.
[3]谭雪峰.高填方路基施工技术和沉降控制策略[J].绿色环保建材,2019(06):149+151.