国企信托-01号西安航空港集合信托

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【地区】西安空港新城是我国首个以发展航空城为定位的国家级临空经济区，区内拥有全国八大枢纽机场之一的西安咸阳国际机场。

优质知识分享：

对其地基处理技术的施工要求进行探讨，并基于土石混填路基填料多为沿线开采材料的特点，对填料的施工进行分析，以期给后续类似施工提供参考

     关键词:高速公路;土石混填路基;地基处理 1工程概况 某高速公路项目所在地为丘陵地区，公路沿线沟壑纵横，地势起伏大，全线长137.5km

    该高速公路路基设计高度范围为0～25m，路基宽度28m，边坡坡率1∶1.4，填高大于8m时，每10m设置一级宽2.5m的边坡平台，上下坡率均为1∶1.4

    路基填筑材料为开山挖方或隧道爆破废料，主要为第四系粉土、碎石、卵石等，粗料含量在45%～80%，颗粒粒径差异较大

     2地基处理要求 2.1地基承载力要求 土石混填路基就有较为严格的沉降要求，在填筑施工之前应测试其承载力，具体实施步骤可按照相关规范进行，对于不同高度的路基应有不同的承载力要求

    具体如表1所示

     2.2土质地基处理要求 应在填筑路基施工之前开展地面的清理工作

    对于耕植土地面，应以15cm的深度清除地面表层土，并且将其所挖的坑洞采用设计要求的土料进行回填压实

    若地基为具有较高含水量的松散土，应先将其翻晒之后再进行压实工作，使其具有90%以上的压实度;对于具有80cm以上高度的土石混填路基，应使其具有95%以上的压实度

    若其原状土不具备足够的强度，应采取换填施工，并控制其具有30cm以上的换填深度

    若其地基处于不良地质条件下，应结合现场条件采用复合地基或者排水固结等方式进行加固

     2.3地基的排水要求 对于具有较多粗颗粒的土石混填路基，鉴于其具有较好的渗透性能，若路基所处地点具有较多的地下水含量并对路基稳定性造成影响时，应采取相应的引流等措施，或者可以在路堤底部采取设置相应透水层的方式进行排水，但应使其厚度在30cm以上，防止地基受到水的影响

     2.4地基坡度的处理要求 为使土石混填路基在存在地基坡度的情况下保证其整体的稳定性，应采取相应的处理措施:对于比1∶5还陡的地基横坡路段，应以内接搭接台阶的方式对原地面进行开挖，并将其平整压实，以使路基具有足够的强度以及密实度;对于比1∶5缓的地基横坡段，若在将其表层清除干净之后仍具有满足要求的承载力时，可在其原地面直接进行土石混填路基的填筑施工

     2.5石质地基的处理要求 石质地基具有较大的承载力，能够使路基具有较好的稳定性

    但若在石质地基施工时不具备适当的施工方法，仍然会因不均匀的承载力现象而导致路基出现破坏

    因此，石质路基施工时应具有均匀的强度以及平整度

    对于土石混填的路基常会采用岩石混填细粒土作为填料

    该种填料所组成的路基强度分布均匀性较差，并且该种地基平整性较差，对路基稳定性影响较大，特别是对于较高路基而言，容易出现不均匀沉降现象，因此需采取相应的措施对其进行处理

    对于采用岩石混合细粒土作为填料的地基而言，强度不均匀是其主要存在的问题，鉴于此，应使其细粒土部位的强度有所提高，具体方法为:炸平岩石，并设置过渡层于细粒土所处位置

    若为石牙状的地基基地，应将该岩石炸出80cm以上，并对其细粒土采取相应的岩石置换措施，使其所形成的的混合地基具有足够的均匀性以及平整性

     3填料施工 3.1填料摊铺，整平施工要点 实际施工时，填料的最大粒径要结合现场所具有的机械功率进行确定;为使土石混合料具有较好的压实效果，对于填料的摊铺及整平要求如表2所示;对于其松铺厚度应结合压路机进行确定，具体如表2、表3所示

    表2摊铺及整平要求土石混合料类型路堤分区路面以下深度(m)摊铺厚度(cm)最大粒径(mm)不均匀系数松铺系数较高强度及抗风化能力上0．7－1≤20下1≤40中等强度及抗风化能力上0．7－1≤20下1≤30较低强度及抗风化能力上0．7－1≤20下1≤202/3层厚以下≥41．12－1．28 3.2填料压实 (1)碾压组合碾压组合应遵循以下原则:压路机选取时应优先考虑拖式振动类型，而不能仅选取自行式;在条件允许下，应选取具有较大激振力以及吨位的压路机

    (2)碾压速度结合压路机的性能，并从经济性和安全性的角度出发，对于土石混填路基的压实工作本文建议以2km/h～4km/h的速度控制压路机的碾压速度，此外，在刚开始施工应以较慢速度控制压路机工作

    但若现场条件允许时，应结合现场所采用的的土石混合料的类型，通过铺筑试验确定碾压速度(3)碾压遍数应通过试验路段进行土石混填路基碾压遍数的确定

    具体做法为:首先铺筑试验路段，并且结合现场条件研究压实效果与碾压遍数的关系，探讨基于质量的前提下碾压遍数最为经济的情况

     4结语 近年来，虽然我国积累了较多的土石混填路基施工经验，但成果较少

    此外，相关规范对于土石混填路基的施工规定并不明确，对于土石混填路基的填料而言通常来自周边环境的挖方材料，因此在具有较大填料性质的前提下，如何对填料的施工等进行控制还需进一步认识

     参考文献 ［1］田建樑.高速公路土石混填路基施工控制技术［J］．四川建材，2020，46(1):222+224. ［2］段连华.高速公路土石混填路基施工技术及质量控制［J］．交通世界，2019，23:69－70. ［3］智桂英.土石填筑路基压实机械设备配置及压实施工组合分析［J］．山西建筑，2019，45(6):103－104. ［4］蔺学贤.高速公路土石混填路基施工技术研究［J］．山西交通科技，2017，4:23－25. 不可否认的是，尽管我国目前的桥梁建造技术水平较高，但是因为桥梁承载能力的缺陷引发的交通安全事故在近几年来有所上升，这一方面是由于很多桥梁使用时间很长，交通运输的压力不断提升，以往的设计标准已经无法满足当期的交通运输需求；而另一方面也可以说明当前在桥梁加固的规划设计工作中还存在很多不足之处需要加强和优化

     2桥梁承载能力系数的影响因素 桥梁的承载能力强弱和具体的系数变化与其自身结构和主体部分出现的问题息息相关，首先从其结构来分析，在桥梁投入运营后的相当长的时间内，其结构会出现一些损伤或者缺陷，使得整体结构出现了薄弱环节，其整体性就受到了损害，因此某些部位承载能力的下降就会导致整体性能下降；其次，桥梁的某些主体结构施工所使用的材料大多是以混凝土这种混合型材料为主，但是这种材料由于多种影响因素很容易出现开裂的现象，导致局部结构的内部或者表面的强度和承载能力双双下降，难以支撑大桥庞大的体量，而且这类问题如果不及时进行修复和处理，还会造成承载性能的持续下降；再次，钢筋结构由于长期受到外界影响而出现的锈蚀也会影响到承载能力；最后，由于异常原因而导致的变形，并且已经超过了工程设计和使用标准范围，那么这种变形情况就会引发整体承载性能的下降

     3桥梁承载能力检测的评定方法 3.1经验法

    这种方法主要是根据现场调查资料获取桥梁存在的裂缝、挠度、桥台沉陷及水平位移等病害及缺陷，由具有丰富工程经验的专家引入不大于1.2的检算系数进行结构强度和稳定性的检算

    这种方法是我国“十二五”之前主要采用的评定方法，依据为1988年交通部第二公路勘察设计院主编的《公路旧桥承载能力鉴定方法（试行）》

    该方法受评定专家主观因素影响较大，检算系数评定标准难以把握，检测结果无法定量化应用，且检算方法等方面规定的过于原则，评定指标单一，可操作性差，缺乏统一的评定标准

     3.2承载能力衰减时变模型法

    该方法考虑混凝土强度、碳化深度、钢筋锈蚀程度等结构耐久性参数的时变模型，建立了不同损伤程度的桥梁承载能力的衰减模型，为评定旧桥的承载能力和预测桥梁的剩余寿命提供了依据

    同时，该方法对于碳化深度、混凝土强度、钢筋强度以及与混凝土的粘结性能等取值范围较粗糙，且对不同地区、不同桥型结构的适用性尚有待进一步研究

     3.3荷载试验方法

    该方法的优点是客观、准确，能够直接得出桥梁在荷载作用下的结构校验系数，从而推断出桥梁的安全储备区间

    但该方法通常规模较大，耗费时间较长，资金较大，需要较长时间封闭交通，甚至有可能对结构造成新的损伤

    且其反映的是结构的短期行为，结构的极限性能、疲劳特性、耐久性检测指标等因素的作用不能通过该方法获取

     3.4基于动测参数的评定法

    这种方法通过测试结构在荷载、激振或脉动作用下结构产生的动态响应，如振幅、自振频率、振型等来评定结构的承载能力

    动测法接近桥梁结构的实际运营状态，能够较好的反映结构在动荷载作用下的力学性能和受力状况

    然而目前在动测评定法上还没有比较完善、合理、简洁的方法

    也没有建立起动测特征参数与承载能力相关的计算模型

     3.5基于检测结果定量化的评定法

    该方法在原《公路旧桥承载能力鉴定方法（试行）》的基础上全面修订编制了《公路桥梁承载能力检测评定规程》（JTG/TJ21-2011）

    相比而言，该种方法在检算系数Z1取值上同时考虑缺损状况、材质强度、自振频率的影响，对配筋混凝土桥梁亦考虑耐久性的作用而引入承载能力恶化系数及截面折减系数的影响，提高了桥梁承载能力评定的客观性和操作性，且这些系数直接来源于检测结果，具体、量化、明确、标准统一

    同时，该方法亦存在明显不足：①构件的材质强度的判定，采用回弹法、超声回弹法、钻取芯样法等得到的结果往往差异较大

    ②考虑检算系数Z1的评定标度时，通过实测自振频率与理论计算频率的比值确定该分项标度，而由于施工原因及计算模型的几何尺寸、边界条件和实际结构的差异，自振频率的理论值往往大于实测值

    ③活荷载影响修正系数精确计算操作起来比较困难，且需耗费大量的人力、物力、财力进行交通流量调查与分析

    ④考虑耐久性影响而检测的构件强度、碳化深度、钢筋锈蚀程度、钢筋保护层厚度、氯离子含量、电阻率所选取的测区能否真实代表整个构件的情况有待商榷

    ⑤规程主要是针对钢筋混凝土桥梁，对钢筋混凝土组合结构，如钢管混凝土拱桥、斜拉桥、悬索桥等尚有诸多未明确的地方

    3.6基于原始指纹评定法

    所谓的原始指纹，其是指是在竣工后在这一关键阶段搜集整理而得到的各种施工信息材料和信息资源，它已经成为了当前检测评定工作的重要依据和参考指标，如果开展检测评定的相关工作，就会利用这些原始的信息资料对照当前的检测结论信息进行核对和检查，这种鲜明的对比检测方式可以很明确的发现问题所在，并分析桥梁的承载能力下降的真正原因所在，借此就可以判断并且断定到底是哪个部位或者可以追溯到哪一道施工程序出现了问题，这种方式可获得更为清晰的调查范围和目标，有助于及时发现安全隐患和问题

     4结束语 对桥梁承载能力的评估是桥梁加固设计应用中重要的组成部分

    因此，在桥梁加固设计中，我们应该充分考虑桥梁承载能力系数的影响因素、检测评定方法等，这样才能合理的选择桥梁加固的设计方案和措施，以保证桥梁的结构安全

     参考文献 【1】孙学峰.公路桥梁承载能力评定方法探讨【J】.辽宁省交通高等专科学校学报，2014，16（1）：28-30. 【2】徐小林，李国芬等.对桥梁结构承载能力评定方法的思考【J】.交通标准化，2011，（10）. 【3】张宏斌.特载桥梁的主梁承载能力设计及试验研究【J】.北方交通，2015，（12）.  

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