摘要：路基顶面弯沉用以评定其整体承载能力是《公路工程质量评定标准》中路基土石方工程
检测的重要项目之一。泰赣高速公路项目规定：路基弯沉的控制值为100（0.01mm），这远远小
于设计文件的设计值；且规定采用路床填料改良降低弯沉值，本文着重从弯沉方面论述了填料
改良方案的可行性及必要性。
关键词：道路工程；路床；填料改良；弯沉；可行性；必要性

 
0  前言
泰赣高速公路（以下简称项目）是江西省赣粤高速公路泰和至赣州段，它北起自泰和县马市镇，南终于南康市金鸡乡；全长约128km，共分九个合同段。
C8合同段长15km（起点桩号K245+000，终点桩号K260+000），共有挖方约328万m3，填方约272万m3。路基95区所采用的填料的CBR值除个别路段（含有弱~微风化千枚岩的深挖方段）外均无法满足项目规定（CBR值大于15%）的要求，其中：K245+000～K252+500、K252+860～K255
+600路基挖方表层大部分为残积坡土（一般为低液限粉土），CBR值为6~10%；下为强、弱~微风化千枚岩层，其中强~弱风化千枚岩的CBR值为9~15%，弱~微风化千枚岩（爆破后大部分易碎成小于8cm的颗粒，以下简称开山渣）的CBR值为30%左右；K252+500～K252+860表层为残积坡土，中层为强~弱风化千枚岩，下层为变质砂岩，变质砂岩约占总挖方的60%，且质地坚硬，爆破作业后所得颗粒尺寸很大，不能用于95区填筑；K255+600～K260+000路基挖方全为红砂岩，不能用于95区填筑。
项目规定95区路床的计算弯沉代表值在干燥气温条件下路应小于100（0.01mm）（后改为120），单点计算值大于150（0.01mm）的点在确定范围后必须处理。
综上所述，根据项目要求对上路床的填料改良。
1  参数值的要求
1.1上路床CBR值（%）
上路床填料最小强度（CBR值）按《公路路基施工技术规范》要求必须大于8%，项目要求上路床改良前原土CBR值大于8%。
表1
规范设计文件项目规定
815

1.2设计文件中设计弯沉值的计算
表2
结  构  层设  计  文  件项目规定
E0/ E1
(MPa)l0/l1
(0.01mm)l0/l1
(0.01mm)
土基干燥35242100
中湿30279100
 底基层Ⅰ60014680
Ⅱ60016080

1.2.1路基顶面弯沉的计算
土基回弹模量干燥条件下：E0=35MPa，中湿条件下：E0=30MPa；季节影响系数K1=1.4，则：
干燥：
l0=9308×(35×1.4)-0.938=242(0.01mm)
中湿：
l0=9308×(30×1.4)-0.938=279(0.01mm)
1.2.2底基层顶面弯沉计算
1.2.2.1土基干燥条件下E0=35MPa（中湿条件下E0=30MPa）；底基层E1=35MPa；季节影响系数K1=1.4，K2=1.2；轮迹当量圆半径δ=10.75cm；底基层厚度h1=20cm；后轴重100kN卡车轮胎的单位压力P=0.7MPa；则：
Ⅰ：K1 E0/ K2 E1=0.07
    h1/δ=1.9
Ⅱ：K1 E0/ K2 E1=0.06
    h1/δ=1.9
1.2.2.2根据K1 E0/ K2 E1及h1/δ查《公路路面基层施工技术规范》（JTJ 034-2000）附图A.0.3可得：
Ⅰ：aL=0.333
Ⅱ：aL=0.222
1.2.2.3基层顶面弯沉值：
Ⅰ：F=3.643×0.3330.8519=1.427
    Ⅱ：F=3.643×0.2220.8519=1.388
    2  上路床施工方案
2.1合同段内借土场或路基挖方中选择CBR值≥15%且水稳性好的填料进行。
2.2合同段内借土场或路基挖方中确选择不到合格填料时，可通过试验和技术经济比较，按照技术可行、费用最省的原则，选择下述三种方案的最优者：
2.2.1适当距离内选择CBR值≥15%且水稳性好的填料填筑。
2.2.2选择CBR值≥8%的砂性土填筑路床并掺入5%水泥改良。
2.2.3局部路段可采用15cm厚掺3%水泥稳定机轧砂砾或碎石。
根据C8标工程地质情况、原材料（水泥、砂砾）、施工单位所报95区改良方案的工程造价、施工工期及以上几点的要求，将上路床改良的方案分为以下三类：
2.2.3.1择土改良：
（1）纵向利用（利用开山渣）：
代表路段：K253+450～K254+450
本路段利用K254+900～K255+150路基挖方（弱～微风化千枚岩）进行填筑，厚度40cm。填料规格大小不一，个别最大颗料近30cm，大部分为4~8cm的颗粒，在碾压过程中和开放交通后重车行驶下，表面颗粒易碎；但长时间重车（一般载重均在30t左右的运料车）作用下不起槽，整体不结板。
（2）远距离借方：
代表路段：K245+700～K246+700
本路段以挖方为主，表面为粉土，下为泥岩。其利用K237+000～K238+000左则高边坡坍方下来的强风化千枚岩填筑，厚度30～40cm。在碾压过程中表面不易压实，晴天重车行驶后有一层浮土，雨天车辆行驶后形成泥浆，并起很深的槽。
2.2.3.2掺砂砾（砂砾改良）：
代表路段：K247+700～K248+700
本路段采用70%的砾石（最大颗径在8cm以下）加30%的粘土进行填筑，厚度40cm。碾压完成后，板结较好，在底基层摊铺过程中，重车作用下不起槽。
施工工艺：装载机对填料拌均→用推土机粗平→压路机碾压（无明显轮迹为止）→平地机精平→压路机静压。
2.2.3.3掺水泥（水泥改良）：
代表路段：K250+300～K251+300
本路段采用掺5%水泥对土壤改良进行填筑，填筑厚度20～40cm。填筑过程中若土的含水量小于最佳含水量，待养护七天开放交通后很容易整体松散；若含水量大于最佳含水量的4%，则会在顶面出现网纹裂缝。碾压完成后，板结好；若长时间开放交通，表面会松散。
施工工艺：铺原状土→推土机推平→压路机静压一遍→撒水泥→路拌机搅拌→压路机静压一遍→平地机精平→压路机碾压至符合压实度为止。
泰赣高速公路C8标全长15km（含桥梁、明涵），其中择土改良的纵向利用（利用开出渣）：3.05km；择土改良的远距离借方：1.77km；砂砾改良：4.39km；水泥改良：4.63km。
3  参数分析
3.1CBR值
               路段实测CBR值            表3
改  良  类  型原 土改良后
择土改良纵向利用
（利用开山渣）11.232.3
择土改良远距离借方9.314.7
掺砂砾（砂砾改良）9.728.5
掺水泥（水泥改良）8.337.2

分析：
上路床原土CBR值均满足《公路路基施工技术规范》（JTJ  033-95）不小于8%的要求，经过择土（不使用原设计调配的填料）、或在原土（原填料）里掺水泥（或砂砾）后，除远距离借方外CBR值均满足项目要求的不小于15%。
3.2弯沉值
95区上路床未铺筑前，对有代表性的路段进行抽检，弯沉均在300（0.01mm）以内，下表是代表路段改良后路基顶面、底基层顶面弯沉。
                路段实测弯沉值              表4
改  良  类  型路基顶面（0.01mm）下基层顶面
（0.01mm）
择土改良纵向利用
（利用开山渣）15348
择土改良
远距离借方275103
掺砂砾
（砂砾改良）17060
掺水泥
（水泥改良）12737

分析：
1）路基顶面及下基层顶面均符合设计弯沉要求。其中择土改良中远距离借方与未改良前下路床顶面值相近。
2）利用开山渣、掺砂砾及掺水泥虽路基顶面要求无法满足项目要求的100（0.01mm），但底基层顶面弯沉值有明显的提高均满足项目要求的80（0.01mm）。
4  结语
4.1若满足设计弯沉值的要求不需进行路基上路床的改良。
4.2若满足路基顶面弯沉值不大于100（0.01mm）（或120）要求，择土改良、砂砾改良、水泥改良（掺量5%）均无法达到。
4.3若以底基层顶面弯沉不大于80（0.01mm）做为控制，改良最明显的是掺水泥，其次是利用开出渣，再次是掺砂砾。
4.4通过对路基顶面弯沉与底基层顶面弯沉值的一元线性分析（r=0.998），底基层顶面弯沉值80（0.01mm）的路基顶面弯沉的控制值为220（0.01mm）。