基于公路沿河路基設計及穩定性分析

高虹虹

(晉中市新奧交通設計所有限公司，山西 晉中 030600)

1 影響公路沿河路基穩定的因素

公路沿河路基穩定性影響因素有很多，很多研究學者深入展開研究和分析，結合工程經驗做出總結分析，具體來說，包含下述幾個方面：第一，地形地貌、地質結構、巖土結構等，會給沿河路基的穩定性造成很大的影響。第二，非地質方面的因素，比如氣候條件、自然災害、人類活動等等，這些是地基失穩的主要誘發因素，主要是通過水的作用而造成路基失穩的問題。第三，綜合作用影響，各個方面因素共同作用下，導致路基發生失穩的問題。

2 公路沿河路基的破壞形式

2.1 河水沖刷與淘蝕

河水沖刷與淘蝕是公路沿河路基破壞的主要形式，在路基邊坡的位置上，長期或者周期性的存在水流沖刷侵蝕作用，尤其是在汛期，大量的降水造成河道內水位升高、水流量比較大，而邊坡中的塊石比較小，石屑與土壤的含量較少，坡度也比較陡，所以在這些物質被沖走后，很多情況下都會導致路基坍塌的事故問題，如果出現了缺口或者損壞超過一般，都會給沿河公路造成很大的損壞。

2.2 翻漿

翻漿是目前公路沿河路基出現路基坡腳損壞的重要因素，多數都是在水的浸泡之下而產生的，土內的水分不斷的向上移動，路基上部含水量日益升高，比如春融期間，因為路基內含水量比較高，強度會快速的下降，再加上車輛行駛的作用之下，導致路面出現彈簧、裂縫、鼓包、冒泥等病害問題，這就是翻漿。在沿河公路項目中國，翻漿問題主要是路基潮濕、河水浸泡之下所引發的，導致路基結構性能下降。

2.3 水毀

由于沿河公路項目建設區域的地形條件異常復雜，坡陡彎急，路面狹窄，防護工程不到位的情況比比皆是。而河流的變化是無常的，尤其是在洪水期內，會導致水漫過路面而發生侵蝕的問題。同時，洪水中還會夾帶樹枝、泥石等，造成河道的淤堵，某些部位水位突然升高，加上連續降雨造成河流水位升高，產生巨大的沖擊力，使得路基失穩、坍塌。

2.4 泥石流

泥石流的發生是非常嚴重的自然災害，在暴雨地區短時間內會形成較大的山洪，在積水落石區有比較多的松散堆積物，在坡面受到沖刷作用下而產生坍塌、崩塌、損壞等問題，這就會引發泥石流的災害。這是常見的山區災害，對于公路再次致命性的沖擊，交通斷絕無法通行。

3 對山區公路沿河路基穩定性控制措施

3.1 設計方面

第一，嚴格落實現場勘察工作，對于地形地貌、水文條件全面掌握，獲取充足的地質資料性信息，對于不良地質條件的路段，應加強設計與分析，從而規避不良地質條件的影響。考慮到公路項目建設的標準，進行多方面的方案對比，選擇最優化的線路設計方案。路線必經的沿河路段，可以選擇使用換土或者摻白灰、水泥等方式提升結構強度，從而降低災害的影響。第二，確定最佳道路斷面形式。因為填挖現場的情況有差異，道路橫截面的形式也會不同，可以分為路堤、路塹、填挖結合的方式。路堤是應用巖石填筑而形成的路基，路塹則是通過天然地面開挖所形成的路基，這是基本的路基形式。如果天然路基的橫坡度較大，而路基寬度也比較大，這就需要在一側開挖另外一側填筑，這就是填挖結合的路基，以提升結構的性能和質量。第三，保證路基最小填筑高度合格，應該確保不會因為地面水、地下水、毛細水、凍脹等作用導致穩定性不合格的情況，遵循道路設計的規范和要求，考慮到土基的干濕類型以及毛細水位的高度，保證最小填筑高度滿足要求，在路基填筑高度無法達到標準的情況下，要選擇合適的處理措施，提升防水效果。第四，確定路基填料的質量標準。在公路工程設計方案中，確定路基填料的最小強度與最大粒徑的要求。在路基填筑中，種植土、腐殖土、淤泥土等劣質土禁止應用到施工中。礫類土是優先選擇的路床填筑材料，通常要將土質較差的材料鋪設在底部。第五，路基邊坡的高度符合要求，做好邊坡質量控制，并落實穩定性計算和分析。填方邊坡高度較高的情況下，可以在邊坡中間的部位上設置邊坡平臺，底部設置碎落臺。第六，全面落實工程防護的設計，在路基邊坡的設計中，要加強擋土墻的設計，符合地質條件的需要，并進行滑動、傾覆穩定性與應力計算，從而提高結構性能，滿足工程運行安全性標準。此外，周邊的地質、水文、自然環境等條件，結合區域地形和水系情況，在不破壞工程周邊河流水系的基礎上，堅持經濟適用原則，進行道路路基排水系統設計，根據路基排水系統的不同用途和功能，將其分為地下排水系統和地表排水系統，采用高低差系統建設方式，有效降低道路路面積水高度，防止地表水向路基內部滲透；另一方面，路基防護設計工作，在路基周邊建設防護坡，對路基進行加固和支擋，重點對挖方邊坡及填方路段進行防護設計，根據邊坡風化程度和性質采取具體的防護措施，提高道路路基的整體穩定性。

3.2 施工方面

(1)加強現場組織設計，明確施工工藝流程和標準，確定結構物與路基的關系，合理優化高填方路段，確保各項工作順利實施，同時加強現場的人員、設備、材料的調配和使用，促進項目保質保量的完成。(2)在項目實施前進行準備，對于現場各個區域的填、挖情況進行全面分析，關鍵性部件實施勘察，明確地質條件，確保項目施工順利的進行。(3)將現場地表的不良土質清理干凈，并進行壓實施工，地表沒有存在任何的植被、樹根與垃圾，同時加強壓實度控制，使用大噸位振動壓路機完成壓實施工。(4)水對于路基的強度、穩定性存在直接影響，很多沿河路基病害都是水的侵蝕而造成的。因此，在路基施工前，對現場做出合理規劃與分析，設置截水溝、排水溝等設施，尤其是雨季應加強巡視和檢查，并根據情況布置暗溝、盲溝、滲溝等。(5)路基填筑實施前，應加強填土性質的分析和試驗，不會有不合格的路基材料應用到填筑中。在項目實施前，進行測量放樣，設置臨時水準點與坐標點，并進行現場記錄。路基坡腳放樣的精度合格，路基寬度符合設計標準，將表面的雜草、樹根、淤泥清理干凈，并開展整形壓實施工，達到技術標準要求。(6)路基填筑才能分層填充、分層壓實的方式，每一層厚度控制在15 cm左右為宜。同時，不同性質的材料不能混合填筑施工。在填筑時采用全幅填筑的方法，一次性完成整個寬度結構的填筑施工，不能存在幫寬的情況。現場施工環節，結合壓實機具展開現場檢驗和分析，每一次取土坑的土運輸到施工現場后開展攤鋪施工，測量松土厚度尺寸，并且每填筑一層都要檢測路堤寬度，從而達到路基結構壓實度標準。

4 結 語

綜上所述，路基是公路工程的重要組成結果，強度、穩定性、剛度必須滿足要求，才能達到交通通行的標準。在現代社會發展中，沿河公路建設的數量增多，對于山區交通狀況的改善有著積極的作用，所以要重視公路沿河路基的設計與施工，提高結構的穩定性，具備較高的防護能力，符合現場運行的標準，對于現代道路交通事業發展有著重要作用。