摘要：高速公路建造工程十分的复杂，根据现场施工情况可以大抵分为以下几个类型（针对高速公路路基）：高填方路基、半填半挖路基以及路堑路基三种情况，目前来看，我国高速公路建造的速度十分快，不仅在城市周遭进行建造，对于偏远山区也有着一定的建造力度，所以针对此种情况，对于高度公路的路基更要有所保障，因为其地质地形的复杂构造各方面，都会对其产生一定的影响，进而造成路基沉降的现象发生，严重还会导致高速公路出现断裂等情况发生，预防此种情况发生，道路动载荷原理以及车辆荷载路面动力模型建设，为不可避免的方式。
关键词：高速公路；路基沉降；路面动力特征；分析探讨
中图分类号：U213.1
文献标志码：A
引言
在我国经济水平快速发展的同时，也开始注重高速公路的建设，高速公路网络系统的建设也十分完整。刚性水泥混凝土与柔性沥青混凝土的路面结构在建设高速公路时是比较常见的。设计柔性沥青混凝土路面时是具有年限标准的，应以15年为准。而设计刚性水泥混凝土路面的年限要高于柔性沥青混凝土路面，是以30年为准。目前，高速公路的损坏现象甚至会在短期内发生，对高速公路的使用时间造成了严重的影响。据相关调查，路基长期的不均匀沉降以及车辆长时间产生动荷载作用是损坏路面结构的关键因素。
1、公路路基沉降影响因素
1.1路堤填筑高度
路基设计的标高同原地面标高的差为路堤填筑高度。这也是影响路面沉降的一个因素。其对路基沉降的因素主要通过填筑高度实现。如果填筑的高度越大,地基需要承受的附加力也就会更大,沉降量也会因此加大。如果填筑厚度增加,那么路堤自身的沉降量也会加大。所以在填筑路堤时要控制好填筑的高度。其高度同沉降量呈正相关。对于土体承载较差的性质土体来说,路基填筑高度如果高于12米,那么其沉降变化会因填筑高度增加而更加显著。对于承载力较好的土体来说,填筑高度对沉降变化影响则要小一些。一般来说,承载力较差的土体填筑时,填筑高度应控制在20米以下,否则会增加控制路基沉降的成本。承载力较好的土体体制,填筑应控制在30米或以下,合理的控制填筑高度同时对不同土体进行设计十分重要
1.2路堤填料
填料的性质对路基也会产生影响,主要是通过对路基附加应力的影响。同时填料的重量也会产生一定的影响。如果填料重量越大,那么地基所承受的压力也就会增加,变形也会加大。而且,如果填料的变形模量越大,那么路基自身的沉降也会越大。研究发现,填筑高度和土质一样,路基沉降大小顺序为:填石、土石混填、填土路基。其中填料的性质中容量对路基影响是最大的。不过填料对路基产生的影响要比土体性质对路基产生的影响小。一些实验发现,路基的高度低于巧米的时候,填料变化对其沉降的影响相对要小,而重量的影响则最大。
2、解决路基沉降问题的方法
2.1采用人工神经网络的方法
这种方法是让非线性映射代替传统的现实数学公式，因为这种方法有相对较高平行处理能力，所以线性的优越性会在非线性问题的处理上得到体现。沉降之间的非线性关系与沉降影响因素参数的建立，在高速公路做地基沉降预测时就需要在建立的时候被确定出来，然后在人工神经网络训练好以后把实际需要测量的沉降影响因素放入预测地基点当中，从而计算出预测沉降量的结构。
2.2采用曲线拟合的方法
这种方法主要是拟合沉降预测曲线类似的曲线的方法，再计算后期沉降量的方法。
其准确性很大程度上与预测人员的经验是息息相关的，普遍采用的方法有双曲线法、三点法、对数曲线法和图解法。在沉降预测的所有方法中，推算出沉降量的准确结果需要从填筑时就要开始进行路基沉降的观测。对沉降进行预测的过程中，在综合预测开始进行之前，对多种方法的采用要按照实际情况进行灵活选择。
2.3合理控制运营道路路基的沉降
高速公路对路基沉降具有较高的要求，在设计年限内也会直接要求路面施工后的沉降量，因此，合理控制路基施工后的沉降是非常关键的。由于会出现很多影响路基沉降速率的因素，在日常工作中，我国沉降速率仍没有统一的标准，以致于需要通过实测工后沉降法来判断路基沉降是否具有稳定性。
3、路基路面动力特性研究
3.1路面激励特性
由于某些因素的影响，高速公路可能会出现路面不平的问题。路面不平整和高速公路所处的地形环境之间有密切的联系，而且施工方面的因素也会对道路不平造成一定的影响。如果路面不平整的话就会使得行驶的车辆出现震动，这样一来就会增加路面的荷载，最终破坏路面。为了保证道路设计的合理性需要对路面进行激励性的分析，在对路面进行平整度测量的过程是非常复杂的，测量结果会受到很多因素的影响。比如不同的测量人员所得出的测量结果有可能不同，而且如果测量人员使用不同的工具进行测量最后得到的测量结果也是不一样的。
3.2车辆荷载分析
一般来说，车辆的荷载受很多因素的影响，主要的影响因素有路面的平整性和车辆的具体型号。同时路面的材料还会影响到车辆的荷载，在这几种因素中最重要的因素就是路面的平整性。若是路面不够平稳的话就会使得行驶的车辆发生不停地振动，而且振动的时候也会产生荷载，这些荷载就又会被施加到高速公路的路面上，形成车辆、路面振动的系统。
3.3研究车辆动载参数规律
不同型号和质量的车辆对高速公路的碾压破坏程度是不一样的，而且车辆的轮胎不同也会对高速公路造成不同的碾压程度，需要清楚车辆对于高速公路的影响规律。在不受其他因素影响的条件下，车辆的荷载在很大程度上会受到轴距的影响。随着轴距的增加，车辆的荷载也会随之增加，由此可见二者之间存在着正相关的关系。但是前提条件是没有其他因素对其造成干扰，否则可能会影响二者之间的正相关关系。
3.4车辆随机动荷载特性的分析
因为车辆动荷载属于随机荷载，很多因素与这样的荷载紧密相关，比如路面的材料特性、路面不平整的程度、车辆的速度、车辆的型号以及车辆中固有的频率等。而其中的路面不平整程度是在这些影响因素当中，最重要的影响因素就是车辆动荷载。车辆因为行驶在了不平整的路面上，就会引起车辆振动。而车辆振动附加荷载的产生又对路面结构施加了压力，导致了车辆激励振动系统的形成，同时也会形成路面激励振动系统，而在这个系统中的每一个参数彼此之间又会产生影响。根据车辆随机振动的统计规律可以用一种随机过程理论进行解释和描述。
结束语
随着我国社会经济建设的进一步发展，高速公路的建设也得到了快速的发展，高速公路路基成为了开展公路工程建设的前提与核心。高速公路中比较普及的问题就是路基沉降，针对高速公路路基长期沉降变形预测技术，需要通过有效的高速公路路基沉降预测方法，合理控制运营道路路基的沉降。对交通荷载作用下路基路面结构动力特性研究分析，主要包括路面表面激励特性研究分析、车辆动载的参数影响规律分析、车辆随机动荷载特性分析以及路面不平度的分析这四个方面，进一步保障交通的安全性，使高速公路的使用寿命获得延伸，让公路更好的服务经济运输以及人们的出行。
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