淺析地質(zhì)不良地段路基基底的處理

貴州公路工程集團有限公司

摘要：近些年來，我國在高速公路方面得到了迅速的發(fā)展，工程的建設質(zhì)量同樣也在不斷的提高，這也便對公路在施工質(zhì)量方面提出了比較高的要求。在路基的工程施工當中，尤其是存在不良的地質(zhì)以及特殊路基的工程當中，技術人員通常在細節(jié)的問題上沒能夠引起足夠的重視，從而導致了一些完全可以避免的路基病害，本文就針對不良的地質(zhì)路段以及特殊路基處理方法及質(zhì)量控制進行深入的分析與探討。本文主要探討了幾種常見的不良路基類型及其特點，并簡單的論述了相應的處理技術，望能與同行互相學習，以促進我國公路地質(zhì)不良地段路基基底的處理技術的發(fā)展。

關鍵詞：公路工程；不良路基；基底處理

我國地形分為三級階段，包括了高原、山地、平原、丘陵等等多種地形，因此道路建設需要考慮到各種地形地貌。地基是道路質(zhì)量的基礎，施工單位應沉著面對這種地形，選擇合適的方案，對不良地段路基進行改造，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成的路基。軟土路基的特點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構穩(wěn)態(tài)，若該結構被破壞，則土體的整體強度將迅速崩潰，甚至發(fā)生土體流動，造成路基坍塌。軟土路基內(nèi)部結構破壞后，會隨著時間的流逝，且不受其他外力荷載下，其強度將會緩慢回復，但不會回復至原有結構的強度。因此，軟土路基不能直接作為路基施工，將導致路基塌方、失穩(wěn)、橋臺損壞、路面開裂等嚴重的路況問題。軟土路基導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)都是松散的多孔結構，在外界壓力或水分的作用下，黃土的土體結構極易被破壞，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，膨脹性路基的土體往往會隨著含水量的變化，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，則會在降水與干旱時發(fā)生劇烈變動，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，導致路面結構受損。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，嚴重影響路基的強度，甚至導致路面變形。

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、較強的松散性。若將沙漠路基直接作為公路路基將出現(xiàn)粘結性差、不易成型及抗剪性差等問題，路面難以壓實，缺少穩(wěn)定性，邊坡失穩(wěn)滑坡現(xiàn)象嚴重[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，應用較為廣泛的有下列幾項：一是填料墊層法，填料墊層法具有施工簡單、造價低等優(yōu)點。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，換填的材料應選擇穩(wěn)定性強、無腐蝕性的砂石材料等，挖除軟土并置換了填料后，應分層的對填料進行壓實。填料的置換應科學考慮到填料的厚度，只有足夠厚度的填料，才能加強路基的抗剪性，提高路基的承載力；二是強夯法，使用強夯法對軟土路基進行處理時，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，更加密實穩(wěn)定；三是排水沉降法，在軟土路基中可設置各種排水設備，再對軟弱土體施加荷載，使內(nèi)部孔隙水排除，進而使軟土路基得到不斷的沉降固結，常用的排水沉降法有堆載預壓、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，在實際施工中大多采用重夯、強夯、輾壓進行處理，之后使用石灰土對其進行改良，將處理后的地表進行封層。若是潮濕性黃土、地下水水位高及填方較低的路段，應使用換填、擠壓淤泥、碎石樁等施工技術進行處理，另外還需要長期對處理后的濕陷性黃土路基進行觀測，統(tǒng)計其沉降值，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行施工，膨脹路基根據(jù)其膨脹程度可分為強、中、弱三類，強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不大于0.7%。膨脹路基處理時，若厚度不大，可直接使用換填的措施進行處理，要注意的是換填的深度應大于膨脹土的季節(jié)影響深度。對于可能進行改良的膨脹土，可使用摻灰的方式進行路床的改善[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，或者周邊地熱能發(fā)達，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行處理，另外在實施路基結構的作業(yè)時，應合理利用隔溫材料層及熱幫技術等對路面進行溫度傳導，進而保證凍土路基在改良后，能夠具備良好的穩(wěn)定性與強度。

2.5巖溶路基的處理措施

若巖溶路基在路基挖方段時，可采取石塊填堵或使用鋼筋混凝土蓋板封閉進行處理。而填方段的巖溶路基，則在條件允許下，應盡可能使用橋梁實施跨越。若難以實施橋梁跨越，則需要結合溶洞的具體情況，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，需要將工作重點放在選擇合理的施工工藝，保證路基的密實性及穩(wěn)定性。沙漠路基的填方路段施工時要用分層填筑和分層壓實兩個施工方法相互結合使用，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)域會出現(xiàn)很大的地質(zhì)條件差異，在修建過程中常常會遇到各種各樣的不良路基，但不能因為遇到不良路基就影響到公路的全線施工，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，結合不良路基情況，采取相應的施工技術進行處理，才能強化工程質(zhì)量。

參考文獻：

[1]張俊杰，黃鵬.通梅一級公路地質(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研究[D].長安大學，2014.

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