公路工程路基穩(wěn)定性及影響因素分析

樊 華，孫玉祥

(中交一公局第四工程有限公司，廣西 南寧 530031)

0 引言

公路工程中路基是基礎(chǔ)部分，路基的質(zhì)量直接影響著公路的正常運(yùn)行以及使用壽命。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，對(duì)路基的質(zhì)量要求也是越來(lái)越高，其必須具有很好的承載力以及穩(wěn)定性。因此，在公路施工時(shí)要因地制宜，并有效地進(jìn)行土地資源的利用，才能夠更好地確保路基整體的穩(wěn)定性能和承載力，滿足公路工程質(zhì)量要求。在施工之前需要加強(qiáng)土質(zhì)的取樣分析，如果土質(zhì)過(guò)于疏松，首先需要對(duì)土質(zhì)進(jìn)行相應(yīng)的處理，達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求后才能夠進(jìn)行后續(xù)的工序，從而確保路基的穩(wěn)定性和工程質(zhì)量。

1 影響公路工程路基穩(wěn)定性的因素

1.1 地形因素

我國(guó)幅員遼闊，地形非常復(fù)雜，有丘陵、高原以及平原等。在公路工程中路基是基礎(chǔ)的工程，在進(jìn)行施工的時(shí)候需要有效地考慮地形因素，其對(duì)路基的穩(wěn)定性會(huì)產(chǎn)生直接影響。而對(duì)于我國(guó)的多樣性地形，會(huì)使得公路路基工程受到不同的影響，特別是針對(duì)一些多年凍土地區(qū)，長(zhǎng)時(shí)間受到水文以及溫度的影響，會(huì)使得凍土層發(fā)生融化現(xiàn)象，引發(fā)路基出現(xiàn)沉降的問(wèn)題，對(duì)工程質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

1.2 人為因素

公路工程路基施工時(shí)，有關(guān)人員以及施工現(xiàn)場(chǎng)的管理會(huì)對(duì)路基的穩(wěn)定性產(chǎn)生直接影響。公路工程之所以會(huì)有“豆腐渣”工程，其主要是因?yàn)槭┕挝粵](méi)有做好現(xiàn)場(chǎng)管理工作，不能?chē)?yán)格地按照要求進(jìn)行施工操作。同時(shí)一些施工人員的專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平存在不足，不能夠嚴(yán)格按照要求進(jìn)行施工，并且施工單位沒(méi)有做好科學(xué)指導(dǎo)工作，從而使得整個(gè)施工過(guò)程具有很大的隨意性，直接影響到路基的穩(wěn)定性。

1.3 自然因素

自然因素會(huì)對(duì)路基的穩(wěn)定性產(chǎn)生很大的影響，而環(huán)境因素屬于自然因素中的一種，主要包括降雨、風(fēng)化以及地震等。降雨會(huì)直接影響到路基質(zhì)量，雨水很容易使得土壤發(fā)生軟化現(xiàn)象，使得路基強(qiáng)度進(jìn)一步降低，同時(shí)增加了地表的空隙度，進(jìn)一步降低路基整體的穩(wěn)定性，特別嚴(yán)重的是暴雨現(xiàn)象，很容易出現(xiàn)路基崩塌的情況。風(fēng)化是一個(gè)比較緩慢的過(guò)程，當(dāng)?shù)乇頉](méi)有植被的時(shí)候會(huì)很容易出現(xiàn)地表的侵蝕，因此做好地表植被的保護(hù)非常關(guān)鍵。而地震會(huì)直接影響到路基整體的穩(wěn)定性能，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使地質(zhì)構(gòu)造受到影響，對(duì)整體的工程質(zhì)量產(chǎn)生影響。

地下水也會(huì)對(duì)地質(zhì)產(chǎn)生很大的影響，這是因?yàn)樗畨鹤饔糜诖怪绷芽p，從而產(chǎn)生很大的水平推力，向下推動(dòng)，同時(shí)浮力作用也會(huì)進(jìn)一步降低路基整體的穩(wěn)定性，使巖質(zhì)和土質(zhì)產(chǎn)生變化。

2 提高公路路基穩(wěn)定性的措施

2.1 根據(jù)地形地貌因地制宜

在施工前需詳細(xì)調(diào)查該區(qū)域的地形地貌，并因地制宜地做好相關(guān)數(shù)據(jù)防護(hù)工作。通過(guò)對(duì)公路所處地區(qū)的地形、氣候條件、地質(zhì)條件進(jìn)行調(diào)查，再結(jié)合公路的作用和施工方式，進(jìn)行路基邊坡坡度的計(jì)算，同時(shí)選擇相應(yīng)的材料進(jìn)行加固維護(hù)，從而更好地保障路基質(zhì)量。通常情況下可以使用水泥砂漿對(duì)邊坡進(jìn)行抹面，加強(qiáng)邊坡的穩(wěn)定性，也可以采用錨桿支護(hù)的方式加固邊坡。如果是氣候環(huán)境特別潮濕且降水量大的區(qū)域還需要設(shè)置相應(yīng)的水帷幕和黏土墊層，從而能夠有效地防止地表水帶來(lái)的洗刷，確保整體的穩(wěn)定性。

2.2 重視材料質(zhì)量控制

公路施工時(shí)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題主要是因?yàn)閷?duì)路基質(zhì)量的監(jiān)管力度還不夠。為了能夠進(jìn)一步提高公路工程質(zhì)量，需要進(jìn)一步加強(qiáng)工作人員質(zhì)量控制意識(shí)，并定期對(duì)其進(jìn)行相關(guān)的質(zhì)量培訓(xùn)，從而能夠進(jìn)一步提高他們的整體質(zhì)量意識(shí)，更好地確保公路工程建設(shè)的質(zhì)量。另外在路基施工的時(shí)候原材料也非常重要，原材料購(gòu)買(mǎi)必須嚴(yán)格按照要求進(jìn)行，確保材料的質(zhì)量，從而才能更好地確保路基工程質(zhì)量。不僅如此，在施工之前需要嚴(yán)格檢查相應(yīng)的施工設(shè)備，確保其相關(guān)性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，更好地保障施工有效開(kāi)展，確保公路路基工程質(zhì)量。

2.3 加快施工管理體系建設(shè)

在公路工程路基施工時(shí)，施工管理體系是非常關(guān)鍵的，其對(duì)于路基的整體穩(wěn)定性能產(chǎn)生很大影響，因此在實(shí)際的施工過(guò)程中需要完善相關(guān)施工管理體系。(1)需要引進(jìn)先進(jìn)的施工管理體系，并結(jié)合工程的特點(diǎn)構(gòu)建相應(yīng)的管理體系，從體系上保障工程的質(zhì)量；(2)加強(qiáng)管理人員的選拔和考核，管理人員是施工管理體系中非常關(guān)鍵的部分，他們對(duì)于工程的有效開(kāi)展有很大影響，因此在進(jìn)行人員的選拔過(guò)程中需要嚴(yán)格按照相關(guān)要求進(jìn)行，保證其具備相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和實(shí)踐操作能力，從而能夠更好地發(fā)揮施工管理體系的作用；(3)需要重點(diǎn)加強(qiáng)內(nèi)部管理人員的培訓(xùn)機(jī)制，定期地進(jìn)行相關(guān)管理人員的培訓(xùn)工作，并邀請(qǐng)相應(yīng)的專(zhuān)家開(kāi)展座談會(huì)，進(jìn)行相應(yīng)的交流學(xué)習(xí)，從而能夠進(jìn)一步提高管理人員的意識(shí)，更好地進(jìn)行工程管理，有效地保障公路路基的工程質(zhì)量。

2.4 采用有效的方法

重慶萬(wàn)州至達(dá)州高速公路第二合同段項(xiàng)目，全長(zhǎng)17.5 km，設(shè)計(jì)時(shí)速80 km/h，路面寬為24.5 m。涉及的路基主要工程有：路基挖方3 405 823 m3、路基填方3 441 496 m3；特殊路基處理：塑料排水板31 487 m，挖淤換填142 264 m3；漿砌片石擋土墻83 819.3 m3；漿砌防護(hù)及排水160 115 m3。本文以該項(xiàng)目為依托，對(duì)保障路基穩(wěn)定性的措施進(jìn)行以下分析。

2.4.1 換土墊層法

本合同段路線區(qū)地處四川盆地東部，區(qū)域內(nèi)南河沿岸邊灘發(fā)育，呈寬闊的河谷平原地貌，路基基地多為軟土、軟基。當(dāng)開(kāi)挖不良土或軟弱土到一定深度時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的抗剪強(qiáng)度，且不能滿足上部荷載對(duì)地基的要求時(shí)，常采用換土墊層法來(lái)處理。例如采用砂、石或灰土等材料換填，必須要進(jìn)行夯實(shí)處理，目前主要是采用分層夯實(shí)的方法，使土層形成一個(gè)雙層地基。墊料以及墊層的壓縮性會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)散地基，有效地控制路基整體的沉降，提高路基整體的承載力，因此使用這種方法具有很多優(yōu)勢(shì)，目前主要是將其應(yīng)用于一些暗溝、暗地以及軟土深度<3 m的軟弱地基處理中。

2.4.2 排水固結(jié)法

當(dāng)軟土深度>3 m時(shí)，可采用排水固結(jié)法，主要用于解決地基的穩(wěn)定和沉降問(wèn)題。使用排水固結(jié)法進(jìn)行地基排水條件的改善主要是通過(guò)設(shè)置垂直排水井、排水板，并且進(jìn)行抽氣、加壓以及抽水等方面控制，使地基發(fā)生固結(jié)變形，從而能夠進(jìn)一步增加地基的強(qiáng)度，更好地確保整體的穩(wěn)定性能，同時(shí)也能夠有效地控制路基工后沉降。

2.4.3 坡面防護(hù)方法

對(duì)于路堤坡面的防護(hù)，應(yīng)當(dāng)盡可能防止坡面中的巖石發(fā)生風(fēng)化，避免地表水對(duì)坡面造成沖刷。另外，還需要與附近環(huán)境加以協(xié)調(diào)。目前，人們逐漸重視對(duì)生態(tài)的保護(hù)，基本上所有公路邊坡均采取一定的方式加以防護(hù)，通常并不會(huì)直接選用種植草灌木的方式達(dá)到防護(hù)目的，而是依據(jù)路基邊坡的相對(duì)高度值的情況，在邊坡上增設(shè)石塊砌出不同的骨架隔斷，在隔斷之中種植草灌木，從而能夠有效地確保坡面質(zhì)量。

2.4.4 支擋防護(hù)方法

本項(xiàng)目是路堤填方較高的路段，在采用支擋防護(hù)過(guò)程中，基本上是采取擋土墻方式進(jìn)行支擋路基坡腳。在施工現(xiàn)場(chǎng)填方較高并且地基條件良好的情況下，通常選用石砌重力式擋土墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行支擋。目前擋土墻防護(hù)主要有：仰斜式擋土墻、重力式擋土墻以及衡重式擋土墻等。每一種支擋方式都具有各自的特點(diǎn)：采用仰斜式擋土墻時(shí)，在調(diào)節(jié)墻體高度值時(shí)較為方便；而重力式擋土墻、衡重式擋土墻相對(duì)來(lái)說(shuō)自身體積較大，能夠支擋更多的土體，因此也得到了廣泛的應(yīng)用。

2.4.5 路基排水防護(hù)方法

在對(duì)本公路工程實(shí)際施工情況加以分析之后得出，在公路路基建設(shè)過(guò)程中，能否取得成功最重要的就是有效控制水這一影響因素。這是因?yàn)榇蟛糠止仿坊Y(jié)構(gòu)病害問(wèn)題均是因?yàn)槭艿剿那治g作用產(chǎn)生。因此公路路基防護(hù)的過(guò)程需要有效確保整體的排水功能，并進(jìn)一步完善相關(guān)路基排水系統(tǒng)。在路基施工作業(yè)時(shí)，應(yīng)當(dāng)尤為關(guān)注路基的排水情況，這樣才能確保路基不會(huì)發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題，避免安全隱患的發(fā)生，減少由此而導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失。

2.5 加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工管理

為了能夠更好地提高路基質(zhì)量，確保路基的穩(wěn)定，需要進(jìn)一步加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)管理。過(guò)去公路施工現(xiàn)場(chǎng)會(huì)常常出現(xiàn)偷工減料、以次充好的情況，直接影響到工程的質(zhì)量。對(duì)此需要施工單位進(jìn)一步創(chuàng)新施工管理，從多方面進(jìn)行路基施工現(xiàn)場(chǎng)管理，嚴(yán)格按照要求進(jìn)行操作，確保路基整體的性能。另外還需要重點(diǎn)加強(qiáng)施工人員的培訓(xùn)，使其具備相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能，并對(duì)相關(guān)的責(zé)任制度進(jìn)行有效落實(shí)，提高施工人員的整體責(zé)任意識(shí)，保障路基工程的質(zhì)量。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在交通工程建設(shè)中確保公路路基的穩(wěn)定狀態(tài)非常重要，其對(duì)于公路工程的建設(shè)具有很大影響，也是確保車(chē)輛行駛安全的關(guān)鍵因素，因此需加強(qiáng)分析研究。