新疆省昭蘇墾區吐爾干鎮

陳芝岳

新疆兵團農四師昭蘇墾區吐爾干鎮——坡馬鎮公路位于新疆伊犁哈薩克自治州昭蘇縣境內。其所經區段，軟土及松軟土分布廣泛，因這兩種土壓縮性高，滲透性弱，在自重或荷栽作用下達到完全固結所需時間很長，故在其上修建路基需進行合適的地基處理。該文在大量查閱公路路基的相關文獻以及對吐干鎮——坡馬鎮公路的路基設計資料進行廣泛收集的基礎上，針對該路段的工程地質概況，對該路段進行了地基處理方案初步設計。另外，對路基施工相關事項進行了簡要介紹。

工程總概況。新疆草原（沼澤）地區的公路建設由于草原地帶地勢平坦低洼，谷地寬展，曲流發達，河床比降很小，冷濕的水熱環境，使沼澤在草原上分布廣、面積大。沼澤地地基松軟、變形大，一遇水源，毛細水上升很快，在負溫作用下形成嚴重凍漲，在春融時承載能力急劇下降形成翻漿。加上排水設施不完善，水經常直接滲入路基，使路基處于潮濕狀態，降低了路基的強度，在行車荷載的反復作用下，致使路基嚴重變形，從而到處出現翻漿、沉陷、擁包、坑槽等病害現象。

新疆兵團農四師昭蘇墾區吐干鎮（76）團——坡馬鎮（74團）公路位于新疆伊犁哈薩克自治州昭蘇縣境內，是連接吐爾干鎮、坡馬鎮的主要道路。該段公路全長60.085km，其中主線有15km為砂礫石路面，路面寬7～8m，現狀道路翻漿、洼坑等病害嚴重，已嚴重影響了當地居民出行和當地經濟的快速發展。

巖土工程分析評價。工作區位于天山山脈西段，處于中部的山前傾斜平原和特克斯階地所組成的特克斯盆地，南北高、中間低呈明顯的馬鞍形地形。本區震動峰值加速度0.20g，地震基本烈度為VIII度。

擬建公路按其地層結構、巖性、物理力學性質和工程問題分為主線八段、支線三段。該段位于支II段（支K4+000-K10+000），該路段地層為：低液限粉土，稍密，厚0.7-2.3m，承載力60kPa。低液限粘土，濕～飽水，可塑-軟塑，承載力80kPa。路基土干濕類型屬潮濕-過濕型。

擬建公路沿線地下水埋深變化不大，部分路段0-2.0m不等，局部路段兩側路溝有積水，年變幅0.5-1.0m。由于路基土含水量受地表水的影響，不同季節、不同路段其差異性較大，對路基強度影響較大。

草原沼澤地區路基修筑現狀

草原沼澤地區的地基有季節性積水和常年積水兩種，土質呈黑褐色，含有大量的有機質，結構松散。地基在有水時呈淤泥狀態，力學強度低，含水量高，常處于飽和一過飽和狀態，在外荷載作用下能產生較大的沉降變形；在比較干燥的季節，有一定的承載力。

針對沼澤地區地基的特點，前蘇聯在《沼泥地區的公路設計修筑及養護》中，根據道路技術等級及路面種類，將在沼澤上建筑道路的方法分為以下幾類：路堤全部沉落在沼澤底上（全部換填）；路堤漂浮在泥炭內（部分換填）：路堤建在墊層上（在地表鋪墊層，如圓木排、柴排、樹枝排等）。我國目前對于草原沼澤地區的公路修筑無相關規范可循，在公路建設過程中，既有對地基進行處理的實例，也有對地基不進行處理而直接將路基修筑于天然地基上的工程。

地基處理方案

地基處理方案分析。由于該段“春季升溫緩慢且不穩定，秋季降溫迅速，冷空氣活動頻繁”、“冷季長，寒冷多霧；暖季短，多陣雨，天氣變化無?！?、“最大凍深140cm，為季節性凍土”。另外，“根據調查，支線K4+000-K8+500段在春季融雪期間，沼澤連片，連牲畜都無法通行”，且該段“路基土具有強凍脹性”。因此，該段采用了淺層處理法中的開挖置換法，其主要依據如下：

該段地基“最大凍深140cm，為季節性凍土”，且“路基土具有強凍脹性”，按有關規范要求，應予以挖除。當地有豐富的碎礫石料，且交通條件較好，可供應該設計段全部換填和填筑用料。軟土層厚度較薄，且設計公路等級為三級公路，因此宜采用淺層處理法。

路基防凍

該段“為季節性凍土”，且“路基土具有強凍脹性”。

防凍措施。防凍措施應從兩方面考慮，防止水分滲入或滯留在路基中；選用不具有凍脹性的土作為路基填料。

在該段中采取的防凍措施：用級配碎礫石作為路基填料，禁止在原位取土作為路基填料。用透水性好的礫石料換填原不良土層，防止不良土層中的水分滲入路基。在路基和墊層之間設置土工合成材料，防止路基中的細粒土進入墊層。另外土工合成材料還可起到輔助墊層、防止地下水浸入路基的作用。

施工注意事項

施工前的準備工作。軟土、沼澤地區路基施工前，應充分作好準備，注意解決可能出現的路基盆形沉降、失穩和路橋沉降差等問題。

排水與基底處理措施。路堤填筑前，應排除地表水，保持基底干燥，淹水部分應由路中心向兩側填筑，高出水面后，按要求分層并壓實。

填筑路堤用料規定要求。軟土、沼澤地區下層路堤，應采用滲水材料填筑；路堤沉陷到軟土泥沼中部分，不得采用不滲水材料填筑；其中用于砂礫墊層的最大粒徑不宜大于5cm，小于0.074mm的顆粒含量不大于3%，有機質含量不大于1%，壓實后最大干密度100%時，滲透系數應大于5m/s。

取土坑位置要求。填筑路堤用土宜設置集中取土場，必須在路堤兩側取土時，取土坑內緣距坡腳距離對于填高2m以內的路堤，不得小于20m，填高5m的路堤，宜大于40m。

路堤必須分層填筑壓實及沉降期和固結度要求。填筑路堤分層搭接，上下層應相互錯開，搭接階梯（錯臺）寬度一般不宜小于2m，分層壓實。

軟土地段路基填筑，應考慮安排施工，以使路堤完成后得以留有沉降期，設計無規定時，一般應不小于六個月，沉降期內不應在路堤上進行任何工程。

鋪筑路面結構之前，地基固結度能滿足設計要求，如設計無規定時，應達到90%以上。

填筑過程施工監測。軟土地段路堤填筑過程，應做好必要的沉降和穩定監測工作，并嚴格抗制控制施工填料和加載速度。

本文針對三級公路（以昭蘇墾區吐爾干鎮（76）團——坡馬鎮（74團）公路為例）路基技術特點，通過對公路周邊環境的調查分析，結合相關設計規范和技術指標，對公路路基的結構形式，路基變形控制，軟土路基工后沉降，填料選用以及地基處治方案評價等問題進行了研究，確定了公路路基的設計方案。經工程實踐驗證，上述設計和處理方法是合理的。