公路地質(zhì)不良地段路基基底的處理

摘要：道路是連接城市的重要紐帶，若道路出現(xiàn)問題則將對城市的發(fā)展及與外界的交流造成巨大的影響。筆者結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)對公路工程中各類影響道路質(zhì)量安全的不良路基進(jìn)行分析。探討了幾種常見的不良路基類型及其特點(diǎn)，并簡單的論述了相應(yīng)的處理技術(shù)，望能與同行互相學(xué)習(xí)，以促進(jìn)我國公路地質(zhì)不良地段路基基底的處理技術(shù)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：公路工程;不良路基;基底處理

我國地形分為三級(jí)階段，包括了高原、山地、平原、丘陵等等多種地形，因此道路建設(shè)需要考慮到各種地形地貌。地基是道路質(zhì)量的基礎(chǔ)，施工單位應(yīng)沉著面對這種地形，選擇合適的方案，對不良地段路基進(jìn)行改造，保證公路工程的整體施工質(zhì)量。

1.常見的不良路基及其特點(diǎn)分析

1.1軟土路基

軟土路基通常由淤泥、沖填土、雜填土及其他壓縮性軟弱土層所構(gòu)成的路基。軟土路基的特點(diǎn)是存在較高的壓縮性、土體的天然含水量高、抗剪性差、透水性差以及具有流變性與觸變性等。軟土往往具有自身的結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)，若該結(jié)構(gòu)被破壞，則土體的整體強(qiáng)度將迅速崩潰，甚至發(fā)生土體流動(dòng)，造成路基坍塌。軟土路基內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞后，會(huì)隨著時(shí)間的流逝，且不受其他外力荷載下，其強(qiáng)度將會(huì)緩慢回復(fù)，但不會(huì)回復(fù)至原有結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。因此，軟土路基不能直接作為路基施工，將導(dǎo)致路基塌方、失穩(wěn)、橋臺(tái)損壞、路面開裂等嚴(yán)重的路況問題。軟土路基導(dǎo)致的公路路面抗剪性差，在長期受到路面荷載的作用，可能導(dǎo)致巨大的事故。

1.2濕陷性黃土路基

這類不良路基最大的特點(diǎn)就是其濕陷性系數(shù)超過0.016，而由于黃土地質(zhì)孔隙均超過1.0。濕陷性黃土主要由粉土顆粒組成，粉土顆粒大多數(shù)都是松散的多孔結(jié)構(gòu)，在外界壓力或水分的作用下，黃土的土體結(jié)構(gòu)極易被破壞，若將濕陷性黃土路基直接作為公路路基的話將難以保證公路的強(qiáng)度，路面易發(fā)生沉陷。

1.3膨脹性路基

這類不良路基也具有鮮明的特點(diǎn)，膨脹性路基的土體往往會(huì)隨著含水量的變化，體積發(fā)生改變，土體在吸水狀態(tài)下，則加速膨脹，失水狀態(tài)下，則加速收縮。膨脹土體中體積大于0.002米的黏粒占三分之一以上，這些黏粒具有較高的自由膨脹率，若直接作為公路路基，則會(huì)在降水與干旱時(shí)發(fā)生劇烈變動(dòng)，路基受到破壞，以致發(fā)生路面沉陷、坍塌、滑坡等問題。

1.4凍土路基

在我國西部高原及東北大小興安嶺等地區(qū)，由于環(huán)境因素，存在凍土路基，凍土路基顧名思義就是由帶冰的土壤及巖石組成。這類不良地基看似堅(jiān)硬，但若直接作為公路路基，則將在路面荷載及溫度條件的影響下發(fā)生壓密沉降或熱融沉降的問題，對公路的穩(wěn)定性造成不良影響。

1.5巖溶路基

這類不良路基的形成主要是由于地下的石灰?guī)r長期受到地下水的侵蝕，以致路基中巖石被分解成大小形狀不一的溶洞，嚴(yán)重破壞了地基的整體承載力，若將巖溶路基直接作為公路路基，則在內(nèi)部溶洞形成后，導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)受損。且?guī)r溶路基由于地下水侵蝕，還易出現(xiàn)溶泉及冒水等問題，嚴(yán)重影響路基的強(qiáng)度，甚至導(dǎo)致路面變形。

1.6沙漠路基

在我國西北地區(qū)，新疆維吾爾自治區(qū)存在大量沙漠路基，沙漠路基主要由單一的沙粒組成，沙粒由于粉黏粒含量不高、表面積較大、缺乏粘聚力、水穩(wěn)性良好、較強(qiáng)的松散性。若將沙漠路基直接作為公路路基將出現(xiàn)粘結(jié)性差、不易成型及抗剪性差等問題，路面難以壓實(shí)，缺少穩(wěn)定性，邊坡失穩(wěn)滑坡現(xiàn)象嚴(yán)重[1]。

2.各類不良路基的有效處理措施分析

2.1軟土路基的處理措施

在公路建設(shè)中，軟土路基屬于最常見的不良路基，因此有效的改善地基的措施較多，應(yīng)用較為廣泛的有下列幾項(xiàng)：一是填料墊層法，填料墊層法具有施工簡單、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。簡而言之填料墊層法，就是將軟土路基中，使用特性優(yōu)良的材料替換軟土部分，換填的材料應(yīng)選擇穩(wěn)定性強(qiáng)、無腐蝕性的砂石材料等，挖除軟土并置換了填料后，應(yīng)分層的對填料進(jìn)行壓實(shí)。填料的置換應(yīng)科學(xué)考慮到填料的厚度，只有足夠厚度的填料，才能加強(qiáng)路基的抗剪性，提高路基的承載力;二是強(qiáng)夯法，使用強(qiáng)夯法對軟土路基進(jìn)行處理時(shí)，需要將夯擊的最后兩次夯擊量之和低于15厘米，且夯沉量之差要控制在5厘米以下，以保證路面在夯擊作用下，更加密實(shí)穩(wěn)定;三是排水沉降法，在軟土路基中可設(shè)置各種排水設(shè)備，再對軟弱土體施加荷載，使內(nèi)部孔隙水排除，進(jìn)而使軟土路基得到不斷的沉降固結(jié)，常用的排水沉降法有堆載預(yù)壓、真空擠壓及聯(lián)合擠壓等。另外還有其他處理軟土路基的方法如：水泥攪拌樁法、水泥粉煤灰碎石樁法等，在此就不一一介紹了。

2.2濕陷性黃土路基的處理措施

濕陷性黃土路基在我國較為常見，此類中濕性或干燥的膨脹土，在實(shí)際施工中大多采用重夯、強(qiáng)夯、輾壓進(jìn)行處理，之后使用石灰土對其進(jìn)行改良，將處理后的地表進(jìn)行封層。若是潮濕性黃土、地下水水位高及填方較低的路段，應(yīng)使用換填、擠壓淤泥、碎石樁等施工技術(shù)進(jìn)行處理，另外還需要長期對處理后的濕陷性黃土路基進(jìn)行觀測，統(tǒng)計(jì)其沉降值，保證路基處于穩(wěn)定的狀態(tài)。

2.3膨脹路基的處理措施

膨脹路基通常禁止作為公路路基進(jìn)行施工，膨脹路基根據(jù)其膨脹程度可分為強(qiáng)、中、弱三類，強(qiáng)膨脹土通常不作為路基，而中、弱膨脹土需要經(jīng)過長期的改善處理后，可作為其他不良路基的填料，且改良后的膨脹土的脹縮率應(yīng)不大于0.7%。膨脹路基處理時(shí)，若厚度不大，可直接使用換填的措施進(jìn)行處理，要注意的是換填的深度應(yīng)大于膨脹土的季節(jié)影響深度。對于可能進(jìn)行改良的膨脹土，可使用摻灰的方式進(jìn)行路床的改善[2]。

2.4凍土路基的處理措施

凍土是阻礙西部發(fā)展的頑固障礙之一。若凍土埋藏較淺且厚度薄時(shí)，或者周邊地?zé)崮馨l(fā)達(dá)，凍土處于周期性不穩(wěn)定的狀態(tài)的路基路段，則可將凍土路段挖掘至不融沉層，并填入其他的沙礫及石渣等材料。若凍土深度大于4米，且屬于刨冰凍土或高等級(jí)融沉凍土，則可使用水泥穩(wěn)定粒料樁或傳統(tǒng)碎石擠密樁對路基進(jìn)行處理，另外在實(shí)施路基結(jié)構(gòu)的作業(yè)時(shí)，應(yīng)合理利用隔溫材料層及熱幫技術(shù)等對路面進(jìn)行溫度傳導(dǎo)，進(jìn)而保證凍土路基在改良后，能夠具備良好的穩(wěn)定性與強(qiáng)度。

2.5巖溶路基的處理措施

若巖溶路基在路基挖方段時(shí)，可采取石塊填堵或使用鋼筋混凝土蓋板封閉進(jìn)行處理。而填方段的巖溶路基，則在條件允許下，應(yīng)盡可能使用橋梁實(shí)施跨越。若難以實(shí)施橋梁跨越，則需要結(jié)合溶洞的具體情況，使用鋼筋混凝土蓋板封閉、壓漿灌注及爆破頂板材料回填等方式，對巖溶路基進(jìn)行處理。

2.6沙漠路基的處理措施

沙漠路基的施工，需要將工作重點(diǎn)放在選擇合理的施工工藝，保證路基的密實(shí)性及穩(wěn)定性。沙漠路基的填方路段施工時(shí)要用分層填筑和分層壓實(shí)兩個(gè)施工方法相互結(jié)合使用，將松鋪的厚度最大值保持在0.03米之內(nèi)。在沙漠路基施工地取水方便的條件下，使用水墜碾壓的方法進(jìn)行施工也是比較合適的，此作業(yè)方式中相鄰的水墜之間的重疊部分不得有大于1米的寬度，還要保證填料表面有大于0.02米的水頭高度[3]。

3.結(jié)語

綜上所述，公路修建工程線路大多很長，其跨越的區(qū)域會(huì)出現(xiàn)很大的地質(zhì)條件差異，在修建過程中常常會(huì)遇到各種各樣的不良路基，但不能因?yàn)橛龅讲涣悸坊陀绊懙焦返娜€施工，因此解決不良路基條件下的公路施工問題，并且保證路基質(zhì)量，對公路施工是很有必要的。這對施工人員提出了較高的要求，施工人員不僅需要熟練掌握公路施工技巧，還要了解公路施工中不良路基的不同特點(diǎn)，結(jié)合不良路基情況，采取相應(yīng)的施工技術(shù)進(jìn)行處理，才能強(qiáng)化工程質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]張俊杰，黃鵬.通梅一級(jí)公路地質(zhì)不良地段路基基底的處理[J].吉林交通科技，2004，01：17-18.

[2]焦文欣.河套地區(qū)積水地段公路路基基底處理技術(shù)研究[D].長安大學(xué)，2014.

[3]李釗.試論高速公路軟基處理設(shè)計(jì)以及施工質(zhì)量控制要點(diǎn)[J].城市道橋與防洪，2013，10：99-101+9.