淺析特殊地質(zhì)路基設(shè)計(jì)

景建華

(四川蜀道通工程咨詢有限公司 四川 綿陽(yáng) 621000)

淺析特殊地質(zhì)路基設(shè)計(jì)

景建華

(四川蜀道通工程咨詢有限公司 四川 綿陽(yáng) 621000)

隨著我國(guó)公路工程的發(fā)展，公路建設(shè)越來(lái)越完善，其在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著非常重要的作用，但仍然有些區(qū)域的公路建設(shè)仍然存在不少問(wèn)題，比如路基建設(shè)的強(qiáng)度，穩(wěn)定性以及耐久性等性能出現(xiàn)問(wèn)題，直接影響到公路工程的施工質(zhì)量以及交通運(yùn)輸安全，而針對(duì)一些特殊地質(zhì)的路基建設(shè)更要加強(qiáng)這方面的監(jiān)管。本文主要以西南地區(qū)為例，具體分析探討特殊地質(zhì)公路路基的設(shè)計(jì)與處理。

西南地區(qū)；特殊地質(zhì)；路基；設(shè)計(jì)

在公路建設(shè)中，路基是非常重要的組成部分，一旦路基出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，將直接影響到交通運(yùn)輸安全，對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)造成威脅，而且路基的建設(shè)需要耗費(fèi)大量的人力物力財(cái)力，同時(shí)對(duì)地質(zhì)條件要求也非常高，比如我國(guó)一些特殊地區(qū)，其地質(zhì)性質(zhì)較為復(fù)雜，這就給路基建設(shè)增加了相應(yīng)的難度，在這種情況下路基建設(shè)就需要根據(jù)不同的地質(zhì)特性采取不同的路基設(shè)計(jì)施工方法，以確保路基的施工質(zhì)量以及車(chē)輛運(yùn)行的安全。

一、我國(guó)西南地區(qū)地質(zhì)概況

我國(guó)西南地區(qū)主要包括四川省，貴州省，云南省，西藏自治區(qū)以及重慶市等五個(gè)省市，這里地形結(jié)構(gòu)復(fù)雜，主要以高原和山地為主，而且該地區(qū)還要較多的大江大河，比如長(zhǎng)江，珠江，紅河，湄公河等江河都流經(jīng)該地區(qū)。

而西南地區(qū)的地形主要可以分為三個(gè)單元特色，即巴蜀盆及其周邊山地，主要包括四川省中東部，貴州省中北部，云南省東本部以及重慶市大部；云貴高原中高山山地丘陵區(qū)，主要包括貴州全境以及云南省中南部以及中東部；青藏高原高山山地區(qū)，主要包括西藏全境，四川北部，西部，西南部以及云南省的西北部[1]。如下圖1所示，為西南地區(qū)的地形地質(zhì)圖。

圖1 西南地區(qū)的地形地質(zhì)圖

二、特殊地質(zhì)路基的分類

在公路建設(shè)中，路基是基礎(chǔ)，而針對(duì)西南地區(qū)的路基建設(shè)而言，其特殊地質(zhì)主要包括四大分類，即軟土地基，高邊坡路段，水田潮濕路段以及魚(yú)塘，水庫(kù)等地段。

軟土路基主要指的是以飽和的軟弱黏土或淤泥為主的土層，其中有時(shí)也會(huì)夾雜有其他粘土，這種土質(zhì)其內(nèi)含水量較豐富，孔隙大，具有很高的壓縮性，而且抗剪強(qiáng)度低，大多呈流塑態(tài)。高邊坡路段主要指的是土質(zhì)邊坡高度在20m到100m之間的巖質(zhì)邊坡路段，這樣的高邊坡路段易引發(fā)多種病害，主要有風(fēng)化剝落，流石流泥，掉塊落石，崩塌，傾倒，坍塌，滑坡以及錯(cuò)落等。水田潮濕路段主要指的是位于水田潮濕地段的，含水量多，較為潮濕的路段，這里的土質(zhì)就是典型的軟土路基，而魚(yú)塘，水庫(kù)等地段同樣如此，其內(nèi)含水量豐富，壓縮性高，而且土層之間的孔隙較大，在將這些特殊地質(zhì)作為路基建設(shè)時(shí)一定要嚴(yán)格注意，一旦設(shè)計(jì)施工出現(xiàn)問(wèn)題，將直接影響到公路的安全運(yùn)行。

三、特殊地質(zhì)路基的設(shè)計(jì)與處理

1.軟土路基的設(shè)計(jì)與處理

針對(duì)軟土路基的設(shè)計(jì)處理方法主要有三種，即表層處理法，置換法以及加載法等。首先表層處理法主要是用于地表的軟弱土層，這種方法是通過(guò)排水，敷設(shè)以及增加材料添加劑等來(lái)提升土質(zhì)的強(qiáng)度，避免地表因局部剪切而出現(xiàn)變形，保證機(jī)械施工的順利進(jìn)行，同時(shí)還要把填土荷載均勻地分布在地荃上，如下圖2所示，為在路基填土填筑實(shí)景圖；其次置換法主要是用優(yōu)質(zhì)的土質(zhì)將軟弱土質(zhì)進(jìn)行置換，以此來(lái)確保土層的穩(wěn)定性和強(qiáng)度要求，在具體施工時(shí)施工人員可以采取挖掘或者爆炸法將軟弱土質(zhì)進(jìn)行擠出，從而填上優(yōu)質(zhì)土質(zhì)；最后加載法主要是為了促進(jìn)軟土地基沉降，增加地基強(qiáng)度而在土層上加載荷載，從而避免填土上以及鄰近地區(qū)的路面建筑或者構(gòu)造物埋入土內(nèi)，對(duì)路基造成一定程度的破壞。另外針對(duì)不同其他類型的軟土路基，還需要因地制宜，比如對(duì)于無(wú)硬殼的區(qū)域性軟土地基，可采用碎石樁，粉噴樁，或者在上面建造跨度橋梁等[2]。

2.高邊坡路段的設(shè)計(jì)與處理

而針對(duì)高邊坡路段的路基設(shè)計(jì)處理，其方法主要有五種，第一種是通過(guò)穩(wěn)固坡腳，降低分級(jí)平臺(tái)的高度，加寬平臺(tái)的寬度以及放緩邊坡的坡度等措施來(lái)進(jìn)行邊坡的加固，這主要是針對(duì)邊坡體內(nèi)的軟弱土層而設(shè)計(jì)的穩(wěn)固方法，通常傾斜度較緩，其下滑力度自然減弱；第二種是設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力錨索，預(yù)應(yīng)力錨索是一種承受拉力的桿狀構(gòu)件，它是利用鋼絞線或鋼絲錨固在土層深處，通過(guò)張拉而形成預(yù)應(yīng)力，從而對(duì)邊坡進(jìn)行加固；第三種就是運(yùn)用抗滑樁，這種樁體是在滑坡的土層內(nèi)挖孔設(shè)樁，但不能大面積開(kāi)挖，防止破壞其整體的穩(wěn)定性，但樁身必須嵌固在滑坡山體深處的穩(wěn)定土層中，以此來(lái)起到制衡山體滑坡，而這種抗滑樁屬于主動(dòng)式的受力結(jié)構(gòu)，由錨索施加預(yù)應(yīng)力來(lái)主動(dòng)限制山體滑坡的變形量[2]。

第四種就是運(yùn)用錨桿，通過(guò)錨桿可以加強(qiáng)邊坡坡面的防護(hù)，而這種錨桿主要是通過(guò)水泥砂漿等材料制作而成，具有施工簡(jiǎn)便，布置快捷靈活以及造價(jià)低廉等特點(diǎn)；第五種就是灌漿加固，灌漿加固要先在坡面上打出相應(yīng)的孔洞，然后灌注水泥漿，使得坡面加固，但是由于這種灌漿加固法效果不好評(píng)價(jià)，因此只能作輔助方法進(jìn)行運(yùn)用，另外在高邊坡路段進(jìn)行路基設(shè)計(jì)時(shí)還要注意坡面的防水設(shè)施和后期的坡面維護(hù)。

3.水田潮濕路段的設(shè)計(jì)與處理

針對(duì)水田潮濕路段的路基設(shè)計(jì)與處理，可采取軟弱土質(zhì)的設(shè)計(jì)處理方法進(jìn)行，比如置換法，可以水田潮濕路段的土層清理干凈，然后在其內(nèi)填埋優(yōu)質(zhì)土質(zhì)，或者在基底敷設(shè)30cm左右厚度的水泥或混凝土進(jìn)行固化處理，提高路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，而通常情況下碰到這種土質(zhì)的路基，采用置換法敷設(shè)水泥固化是最常用的辦法。另外針對(duì)潮濕路段的地基處理，還可以將其內(nèi)潮濕的土層進(jìn)行翻曬處理，降低其潮濕度，如下圖3所示，為潮濕路段地基翻曬圖。

4.魚(yú)塘，水庫(kù)等地質(zhì)的設(shè)計(jì)與處理

針對(duì)魚(yú)塘，水庫(kù)等地質(zhì)的路基設(shè)計(jì)與處理，首先要挖出淤泥，同置換法一樣，在基底填上約為30cm左右厚度的水泥漿進(jìn)行固化處理，然后再分層進(jìn)行填筑。而這種填入水泥漿的固化方法通常也是潮濕地區(qū)路基的常用處理方法，其具體施工主要采用的是路拌法，首先在地面潮濕路段的兩側(cè)位置挖出深度不低于1m的排水溝，待潮濕土質(zhì)的水排除干凈，大部分滲出后，再用刮平機(jī)進(jìn)行表面整平；其次將原潮濕地面化分出條塊狀，以試驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算出每塊的水泥用量，然后人工鋪設(shè)水泥在這些路基范圍內(nèi)，接著再用穩(wěn)定土拌和機(jī)進(jìn)行拌合，其拌合深度控制在15cm左右即可；最后就是施行碾壓，在分層填筑時(shí)，第二層的施工同第一層相似，但需要注意的是碾壓不能與第一層同時(shí)進(jìn)行，而且還要注意碾壓的密實(shí)度[3]。

圖2 路基填土填筑圖

圖3 潮濕路段地基翻曬圖

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，針對(duì)我國(guó)一些地區(qū)的特殊地質(zhì)，其公路路基的設(shè)計(jì)處理需要因地制宜，根據(jù)不同的地質(zhì)情況采取相應(yīng)的設(shè)計(jì)處理方法，保證路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性等性能都符合公路施工要求，對(duì)此本文以西南地區(qū)為例，首先簡(jiǎn)要概況分析了西南地區(qū)的特殊地質(zhì)情況，其次分析了特殊地質(zhì)的幾種類型，最后重點(diǎn)探討了針對(duì)特殊地質(zhì)路基的設(shè)計(jì)與處理方法，主要包括軟土路基的表層處理法，置換法，加載法以及構(gòu)筑樁體法等，高邊坡路段的坡腳穩(wěn)固法，預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì)法，抗滑樁與錨桿的運(yùn)用以及灌漿加固法等，魚(yú)塘，水庫(kù)等水田潮濕路段采取置換法或基底固化處理法等，希望本文的分析探討對(duì)我國(guó)特殊地質(zhì)的路基設(shè)計(jì)處理能起到一定的參考作用。

[1]陳國(guó)民,倪迪.關(guān)于特殊地質(zhì)路基設(shè)計(jì)的探討[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2011,09：60.

[2]王娜,羅波.高速公路特殊路基設(shè)計(jì)[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化,2011,14：82-85.

[3]趙俊剛.高速公路工程地質(zhì)與特殊路基設(shè)計(jì)[J].山西交通科技,2008,03：38-40.

TU7

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1007-6344（2017）05-0091-02

景建華，男，1975年4月10日出生，四川遂寧大英人，97年重慶交通學(xué)院公路工程?？飘厴I(yè)，后研究生肄業(yè)?，F(xiàn)為道路工程中級(jí)職稱，從事公路橋梁勘察設(shè)計(jì)工作。