軟土高填方路基后處理方案的優(yōu)化設計

吳愧（自貢市偉途交通勘測設計有限責任公司，四川 自貢643000）

軟土高填方路基后處理方案的優(yōu)化設計

吳愧（自貢市偉途交通勘測設計有限責任公司，四川 自貢643000）

當前，隨著我國經(jīng)濟發(fā)展速度的不斷提升，也使得交通行業(yè)和市政行業(yè)也得到了相應的發(fā)展。由于城鎮(zhèn)建設的發(fā)展，新建公路往往與城鎮(zhèn)建設相配，道路兩側地塊不斷得到開發(fā)，也使得原本可以新建橋梁跨越的高填方路段，為了下一步道路兩側的用地開發(fā)而更多的選用高填方路基方案。因此高填方路基的廣泛使用也出現(xiàn)了一些問題，如公路高填方路基的不均勻沉降，進而使路面形成開裂或沉降等問題，不僅影響了道路的正常使用，甚至影響到道路交通的安全。本文對軟土高填方路基的沉降原因作出了詳細的分析，并提出了對軟土高填方路基后處理的優(yōu)化方案，旨在研究公路高填方路基沉降問題，作出筆者見解。

軟土高填方路基；處理方案；優(yōu)化設計

前言

高填方路基技術是我國公路建設中較為常見的工程技術之一，多用于軟土等地質(zhì)環(huán)境的公路建設。對于高填方路基工程來說，其具有所填土石方數(shù)量大、較之傳統(tǒng)路基高度更高、進行建造和鋪設的工期短等特點，但在使用高填方路基的公路階段，極易由于高填方路基本身的工程問題和所在位置的軟土土質(zhì)問題，在進行路基施工過程中和建造完成后，會因為車輛對路基的壓力和重力作用，使高填方路基出現(xiàn)不同程度的變形情況，同時，高填方路基在地基沉降方面也與其他路基不同，往往會出現(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象，這不僅會影響到公路的正常使用，更會縮減公路的使用壽命，但又由于地理條件的限制，很多高填方路基對于地基沉降問題，都很難做到很好的沉降預防和沉降后處理，因此，對于“軟土高填方路基后處理方案的優(yōu)化設計”研究，就具有極大的現(xiàn)實意義。

1 軟土高填方路基沉降問題的分析

現(xiàn)階段，我國的道路交通基礎設施已較為完善，同時，隨著社會的發(fā)展和經(jīng)濟建設的需要，我國有大量的公路和高速公路被修建而起，在眾多的公路和高速公路施工中，對于高填方路基的使用也較為普遍，但在使用高填方路基的路段，由于地質(zhì)本身的問題以及經(jīng)過長時間的車輛通行和車輛貨物的荷載，使得高填方路基路段會出現(xiàn)不均勻沉降的現(xiàn)象，特別在路橋過渡段以及填挖方過渡段較為明顯和嚴重，從高填方路基的沉降問題來看，主要有路基開裂、不均勻沉降、以及由路基滑動而產(chǎn)生的邊坡塌陷等形式，這些都會對公路的正常通行帶來極大的不便，更會為道路交通安全帶來隱患，即使嚴格按照我國制定的路基設計、施工規(guī)范進行設計和施工，尤其在高填方路基投入使用后，也會存在一定的高填方路基問題[1]。

1.1 地基下沉

①路基排水引起的地基沉降。高填方路基在施工過程中，會由于排水不當而引起地基的沉降；在高填方路基投入使用后，也會由于后續(xù)的道路和路基維護不當，使得路基受到雨水或地下水的浸泡，從而使得地基土質(zhì)出現(xiàn)松散現(xiàn)象，而此種現(xiàn)象的出現(xiàn)，將導致地基的承載力極具下降，進而出現(xiàn)路基沉降現(xiàn)象。②在高填方路基投入使用后一段時間內(nèi)，并未出現(xiàn)路基沉降問題，但由于通車的時間不斷增長，且由于車輛自身的重量以及部分載貨車輛的荷載，會使得高填方路基出現(xiàn)不均與沉降的現(xiàn)象，尤其在橋路交接處或路基的過渡段位置，不均勻沉降現(xiàn)象較為嚴重[2]。③有些高填方路基沉降是由于在施工過程中，對于路基的基底沒有按施工要求進行壓實，在對路基進行不斷填料中，容易出現(xiàn)因路基基底沒有壓實而導致的移位和變形現(xiàn)象，一旦此種現(xiàn)象出現(xiàn)，則高填方路基的沉降就成為了必然。

1.2 路堤下沉

①填料問題是導致路堤本身下沉的重要原因之一，在進行高填方路基施工過程中，由于所處地質(zhì)環(huán)境為軟土土質(zhì)，其中不僅含有淤泥、有機土、或是沼澤土等劣質(zhì)土，在未處理徹底的情況下就進行填料、壓實等工序，使得路基本身就存在問題。又如在進行填料工序中，未按照設計要求采用粗粒土進行填料，而是將周邊環(huán)境的土壤運送至此并進行填料，這些土質(zhì)中大多含有動物和昆蟲等的尸體，以及樹根草皮等物質(zhì)，這些物質(zhì)作為填料，會在地下形成腐殖質(zhì)，并可遇水形成淤泥，不僅起不到對高填方路基的支撐作用，還會加速高填方路基的下沉。②由于高填方路基較之傳統(tǒng)路基還存在一定的特殊性，所以在進行高填方路基填筑的過程中，應當選用水平分層填筑方法為宜，有些高填方路基在進行填筑時，未采用此種方法進行填筑，這使得有些高填方路基路段會出現(xiàn)橫縱交錯填筑，使填筑不均勻，進而出現(xiàn)沉降不均勻問題[3]。③對于填料的含水量未按照規(guī)定要求控制在±2%之間，同時又未進行填料曬干或加濕，此種情況會對高填方路基造成路基填料干濕和壓實不均等影響，進而導致高填方路基沉降[4]。

2 軟土高填方路基后的優(yōu)化處理方案

對高填方路基后處理方案進行合理的優(yōu)化設計，需要涉及到兩方面內(nèi)容：①要加強對設計施工的管理，不僅要按照國家頒布的相關路基設計、施工規(guī)范來進行合理的設計，在施工中也應當嚴格遵照施工工序和施工規(guī)范制度，保質(zhì)保量的進行施工作業(yè)。②還要進行高填方路基后施工工藝的優(yōu)化處理，此方面主要涉及到三種對高填方路基的施工工藝處理方法，在此做簡單的介紹。

2.1 灌漿法

當高填方路基存在沉降面積較大的情況，則可在高填方路基后采用灌漿法的處理方案，對路基進行控制和修復。若高填方路基出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，則表明其地基存在縫隙或變形、滑動等問題，在進行處理時，采用氣壓、液壓以及電化學等原理，進行灌漿處理。其方法的施工工序為：用鉆孔設備對路基沉降位置進行鉆孔，且鉆孔深度需要透過薄弱層，隨后，將準備好的漿液用氣態(tài)或液態(tài)擠壓及滲透的方式填注進路基沉降位置，使?jié){液對地基進行有效填注和補充，并且經(jīng)過一段時間的作用，漿液與地基中土質(zhì)將會形成完整的結合體，此種結合體較為牢固與抗壓，且能夠承受一定程度的荷載，是高填方路基存在大面積沉降的操作首選。需要注意的是，此種處理方法還需要對路基的密實度進行有效的測量和分析，并要在相應壓力的基礎上，通過規(guī)范操作來完成[5]。

2.2 換填土法

在對高填方路基進行填料工序中，由于所采用的填料不符合標準和要求，致使路基會出現(xiàn)下沉的現(xiàn)象，當高填方路基沉降面積較小且深度較低時，可采用換填土法進行高填方路基后處理，其方法的施工工序為：先將出現(xiàn)沉降的路基進行二次開挖，挖開面積要大于沉降面積且需按照臺階狀逐層挖去問題填料，將其中的問題填料進行全部清理后，再采用符合路基需求的填料進行逐層分階段的回填工作，一般所采用的填料為粗粒土、細粒土、砂土等，并要進行逐層碾平、壓實工作，直至工序完成。此種換填土法不僅成本較低，而且施工操作也較為簡單[6]。

2.3 布設土工格柵法

有時，當高填方路基出現(xiàn)沉降或路面開裂現(xiàn)象，但路基標高改變不明顯，且路基沉降現(xiàn)象不嚴重，在此種情況下，應當選取布設土工格柵法來處理高填方路基問題。其方法的施工工序為：查找出公路路面的裂縫位置，用切割機械設備對裂縫的兩側做對稱切割，而后，在切除的路面上進行玻璃纖維土工格柵鋪設，并用鋼簽或鋼釘進行加固，再對公路路面進行二次瀝青鋪設并完成施工操作。此種布設土工格柵的處理方法，不僅所使用的成本更低，且操作便捷、實用性強，是高填方路基出現(xiàn)輕微問題的常見處理方法。

3 結語

除此之外，強夯、沖擊碾壓也是高填方施工措施中常見有效措施。綜上所述，高填方路基沉降問題在公路鋪設和使用過程中普遍存在。部分工程由于沒有對高填方路基沉降的原因有具體的理解和明確的措施，致使很多高填方路基會出現(xiàn)路面斷裂、公路塌陷、以及橋頭跳車等問題，這些普遍存在的問題不僅影響了道路交通順暢，更為公路的整體帶來了交通安全隱患，也極大的影響了公路的使用壽命，因此，分析高填方路基沉降問題，并解決問題，才能夠確保道路通暢和交通安全，究其根本，路基沉降問題主要來自于兩個方面，即道路工程的設計問題和施工問題，如不按設計要求施工、沒有多軟土高填方地基有足夠的理解、采用不當?shù)氖┕し椒ǖ?，因此，若要保證道路的安全和施工的質(zhì)量，則應當嚴格按照施工規(guī)范及設計要求，明確道路地基的性質(zhì)，唯有如此，才能確保道路的順暢和交通的安全，也唯有如此，才能使我國交通和路建等行業(yè)得到良好的發(fā)展。

[1]郭院成，張浩華，張 軍.軟土高填方路基后處理方案的優(yōu)化設計[J].河南科學，2003，07（05）05：640～643.

[2]童懷峰，楊淑慧，郭院成.高填方路基基于變形控制的后處理優(yōu)化設計[J].河南科學，2005，06（11）06：96～99.

[3]郭院成，王俊立，童懷峰.高填方路基拓寬工程差異沉降的數(shù)值分析[J].公路，2007，08（12）12：9～12.

[4]靳軍偉，郭院成.填方路基后處理技術的應用及參數(shù)分析[J].工業(yè)建筑，2012，06（18）02：97～100+106.

[6]鄧寄鵬，皮志強.軟土路基處理方法及基層優(yōu)化設計[J].交通建設與管理，2014，01（11）12：49～54.

U416.1

A

2095-2066（2016）22-0242-02

2016-7-21

吳 愧（1982-），男，工程師，本科，主要從事道橋設計方面工作。