黃華月

（四川省交通運(yùn)輸廳公路規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院，四川 成都 610041）

路基在高速公路施工的不同階段扮演著不同的角色，首先在挖方施工階段，它屬于在高速公路建設(shè)的路面以下的一種天然地層，而當(dāng)施工進(jìn)行到填方施工階段，此時(shí)的路基則轉(zhuǎn)變?yōu)槔锰钪纬傻囊环N比較結(jié)實(shí)的土層結(jié)構(gòu)。在高速公路整體的修建過程中，路面以及路基施工兩部分結(jié)合在一起就構(gòu)成了高速公路建設(shè)的主體部分。

1 路基設(shè)計(jì)

1.1 路基設(shè)計(jì)基本內(nèi)涵

從路基設(shè)計(jì)中進(jìn)行施工的不同施工段的土層性質(zhì)進(jìn)行分析，可以將路基分為黃土、軟土以及鹽漬路基三種。其中，主要的設(shè)計(jì)內(nèi)容涵蓋路塹設(shè)計(jì)、路堤以及路基排水的設(shè)計(jì)。在施工所涉及到的計(jì)算中，所涉及到的路基寬度主要是指在高速道路兩邊的路肩部分的整體寬度以及高速公路路面寬度的總和，在進(jìn)行高速公路的路面設(shè)計(jì)時(shí)，路面的寬度要根據(jù)在實(shí)際運(yùn)行中的交通情況以及通行情況來進(jìn)行決定。一般情況下，車道的寬度大約是3.5 米，這主要是針對(duì)一般的車道來說，在一些高速公路或者是城郊公路，可能道路的等級(jí)較高，一般通過實(shí)際交通情況的測(cè)定會(huì)將路基的寬度進(jìn)行相應(yīng)的增加。但是一般來說寬度都不會(huì)超過3 米，而在路基設(shè)計(jì)中的道路高度設(shè)計(jì)這主要是針對(duì)在進(jìn)行高速公路施工時(shí)，開挖路塹的總深度以及在進(jìn)行填筑時(shí)的堤壩的高度。在路基的計(jì)算高度中，邊坡以及中心的高度是計(jì)算在內(nèi)的，這就要求在路堤的分層壓實(shí)過程中，對(duì)于填土的密實(shí)度要進(jìn)行保證。在施工中涉及到土質(zhì)路塹時(shí)要進(jìn)行注意，要保證與設(shè)計(jì)標(biāo)高的一致性。除此以外，還要針對(duì)路基在正常的狀態(tài)下，頂面部分的壓土的密實(shí)度，在此過程中，還要對(duì)于密實(shí)度進(jìn)行測(cè)量，在必要時(shí)要進(jìn)行夯實(shí)以及深入核實(shí)土層結(jié)構(gòu)。

1.2 路基設(shè)計(jì)的基本原則

路基設(shè)計(jì)在高速公路整個(gè)修建過程里，是極其關(guān)鍵的一項(xiàng)技術(shù)性內(nèi)容，在進(jìn)行高速公路的路基設(shè)計(jì)時(shí)，遵循的主要原則與鐵路路基設(shè)計(jì)上是大同小異的，二者扮演的角色以及地位相差也不是很大，二者的大致目標(biāo)都是要實(shí)現(xiàn)路基層在施工過程的相對(duì)穩(wěn)定性，在自然營(yíng)力以及動(dòng)荷載影響下性質(zhì)的穩(wěn)定安全。高速公路以及鐵路的路基要經(jīng)受長(zhǎng)時(shí)間的壓力以及動(dòng)載的長(zhǎng)期壓迫，首先要對(duì)變形程度進(jìn)行保障，在應(yīng)用過程中不要有巨大的彈性形變。否則會(huì)對(duì)道理使用造成威脅以及影響。在進(jìn)行高速公路的路基設(shè)計(jì)過程中，首先要以實(shí)用安全作為主要的建設(shè)原則，這主要是針對(duì)高速公路的特地來決定的，在高速公路的日常應(yīng)用中，車流量非常大，車輛的車速很快，荷載量大，在設(shè)計(jì)中采用不同的巖層土層，所帶來的道路穩(wěn)定性也是不同的。所以這就要求在進(jìn)行高速公路的設(shè)計(jì)時(shí)選址勘查工作就顯得十分重要。充分將不同地區(qū)的不同地質(zhì)考慮在內(nèi)。此外，在進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的測(cè)算以及技術(shù)的分析中，按照公路的等級(jí)要求，在整體上對(duì)于路基的設(shè)計(jì)有明確的規(guī)劃，在進(jìn)行路塹、路堤以及排水防護(hù)的過程中要時(shí)刻以路基的安全穩(wěn)定作為設(shè)計(jì)的主要原則,以此來進(jìn)一步保證高速公路建設(shè)的可行性。

1.3 路堤和路塹設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循的原則

進(jìn)行高速公路路基設(shè)計(jì)工作時(shí)，必須要將路堤設(shè)計(jì)和路塹設(shè)計(jì)作為工作的重點(diǎn)，應(yīng)該從技術(shù)的角度出發(fā)，科學(xué)的確定設(shè)計(jì)工作的要點(diǎn)和難點(diǎn)。在設(shè)計(jì)高速公路時(shí)，必須保證其路肩寬度符合養(yǎng)路材料堆放的要求，應(yīng)該在確保路面有良好穩(wěn)定性的前提下，科學(xué)的選擇路堤的填充材料，這樣才能夠選擇相適應(yīng)的填充工藝，更好的保證填充工作的質(zhì)量。結(jié)合高速公路等級(jí)的差異，其對(duì)于路基施工以及路堤設(shè)計(jì)施工的要求也會(huì)有一定的差異，通?？梢越柚徒⊥恋确绞絹頊p少施工的成本。一定要對(duì)路堤邊坡的高度進(jìn)行認(rèn)真的計(jì)算，最好使用圓弧設(shè)計(jì)的工作方式，平原地區(qū)的填土高度一般不應(yīng)超過0.5 米。但是，在進(jìn)行路堤填土工作時(shí)，一定要把基底的草皮徹底的清理干凈，并且還需要在道路的兩面設(shè)置排水溝以保證路堤腳位置不會(huì)受到積水的影響。進(jìn)行路塹設(shè)計(jì)工作時(shí)，還必須對(duì)當(dāng)?shù)氐耐临|(zhì)狀況有一個(gè)深入的了解，并對(duì)地層的土層壓力進(jìn)行合理的控制，防止其在擠壓剪切作用下產(chǎn)生嚴(yán)重變形。一般情況下，在地層均勻性比較好時(shí)，巖石的邊坡比應(yīng)該是1 ∶0. 1 ～1 ∶1，粘性土的邊坡比則為 1 ∶1 ～1 ∶1. 5。一般填方路段的邊坡坡率見表1， 護(hù)坡道寬 2m， 護(hù)坡道和邊坡平臺(tái)分別設(shè)置外傾3%和2%的橫坡。

表1 填方路堤邊坡坡率

2 軟土地基處理工藝

2.1 軟土地基處理的概念

進(jìn)行高速公路的修剪工作時(shí)，可能會(huì)需要在壓縮量較高、總體強(qiáng)度比較低的軟弱土層進(jìn)行施工，且這些土層內(nèi)一般有大量的有機(jī)物質(zhì)，而對(duì)這些土質(zhì)的處理工作就稱為軟土地基的處理。實(shí)際開展高速公路修建工作時(shí)，其等級(jí)和運(yùn)營(yíng)能力都存在較大的差異，在那些等級(jí)較高的高速公路施工中，軟土地基的構(gòu)成主要包括粉土和黏土，這些土質(zhì)的松軟性很好，而且有大量的細(xì)微顆粒，軟土地基中常常還會(huì)有大量的孔隙率，較大的有機(jī)質(zhì)土以及泥炭，一旦出現(xiàn)了地下水位升高的現(xiàn)象，則軟土地基上的構(gòu)造物、填方總體穩(wěn)定性都會(huì)大大的降低，最終導(dǎo)致地基沉降問題的產(chǎn)生。在對(duì)高速公路的軟土地基進(jìn)行分類時(shí)，不能僅僅依照地基條件，還必須對(duì)軟土地基的施工工藝、填方形狀等都有一個(gè)深入的掌握，并結(jié)合構(gòu)造物以及填方的規(guī)模、形式、地基特征及種類確定最終的分類方法。高速公路修建期間的軟土地基處理主要是為了有效的提升施工路段的承載性能和穩(wěn)定性。

2.2 軟土地基的處理工藝

在對(duì)高速公路的軟土地基進(jìn)行處理時(shí)，較常使用的方法有反壓護(hù)道法、真空預(yù)壓法、堆載預(yù)壓法、水泥土攪拌樁法、換填墊層法、強(qiáng)夯法、加筋路基法和化學(xué)加固法等。各種處理工藝的使用要求也有著較大的差異。本文對(duì)化學(xué)加固法進(jìn)行了深入的分析，化學(xué)加固法就是在軟土地基中添加適量的化學(xué)材料或者是水泥，這一工藝通常在粉土、砂土、粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)黏土、人工填土和一般黏土中，但是，在對(duì)已有的構(gòu)造物地基進(jìn)行改造和加強(qiáng)、處理巖體裂隙時(shí)這種工藝的效果最好。土體與化學(xué)材料、水泥等產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)后，便可以將土中的空氣或者水完全的排出，這樣能夠使符合地基的承載力大大提高。

2.3 軟土地基施工中的注意事項(xiàng)

進(jìn)行軟土地基處理工作中，一定要有專業(yè)的施工監(jiān)理工作者以及質(zhì)量控制人員對(duì)整個(gè)施工過程進(jìn)行指導(dǎo)和監(jiān)督，并進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)指導(dǎo)，做好安全制度檢查工作。比如，在進(jìn)行軟土地基加固工作時(shí)，常常會(huì)使用靜壓注漿的工作方式，這一工藝一般針對(duì)的是松散的填土層。不過對(duì)于粉質(zhì)黏土區(qū)域，則無需開展注漿加固工作。如果軟土地基內(nèi)，淤泥質(zhì)土的面積較小，則在施工期間，只需要在注漿孔底部大約兩米處進(jìn)行高壓劈裂式注漿處理即可，且注漿孔的直徑不應(yīng)該超過3 米。使用純水泥漿開展關(guān)注工作時(shí)，規(guī)定的水灰比通常為1 ∶ 1 或 0. 75 ∶ 1，若容重為1.49，則應(yīng)選擇1：1 的水灰比，容重為1.62 時(shí)則需要使用0.75：1 的水灰比。在水泥內(nèi)最好能夠添加2%左右的早強(qiáng)劑氯化鈣。但是，上述這些數(shù)據(jù)和比例的確定都需要在軟土地基處理期間，經(jīng)過科學(xué)、深入的技術(shù)分析和數(shù)據(jù)分析才能夠得到的。極限高度計(jì)算方法如下。

均質(zhì)薄層軟土地基路堤極限高度為：

He—— —極限高度(m)

CK—— —軟土的剪粘聚力(kPa)

γ—— —填土的容重(kg/m3)

NS—— —穩(wěn)定 因素， 與邊 坡 角β 和深度 因素nd(nd=(H+d)/H，

其中， H 為填土高度， d 為軟土厚 度)有關(guān)， 可由相關(guān)圖表查得。 均質(zhì)厚層軟土地基路堤極限高度為： HE=5.52(CK/γ)

3 結(jié)語

綜上所述，在社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步中，四通八達(dá)的公路網(wǎng)發(fā)揮著極為重要的作用，且高速公路的積極作用更為顯著。進(jìn)行高速公路的修建工作時(shí)，一定要將路基設(shè)計(jì)以及軟土地基的處理作為重點(diǎn)工作，路基對(duì)于高速公路路面起著重要的支撐作用，只有在穩(wěn)定路基的基礎(chǔ)上才能夠保證高速公路的高質(zhì)量和穩(wěn)定運(yùn)行，更好的為人們的生產(chǎn)、生活服務(wù)，為我國各個(gè)行業(yè)的發(fā)展進(jìn)步提供強(qiáng)有力的支持。