不良地質(zhì)路段和特殊路基處理方法分析

楊斐斐

（甘肅省交通科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司，甘肅蘭州 730000）

0 引言

我國擁有遼闊的領(lǐng)土范圍和多種多樣的地質(zhì)情況，在進(jìn)行道路工程建設(shè)時(shí)可能出現(xiàn)各種地質(zhì)、地基問題。所以，對于各種地質(zhì)情況和特殊地基存在很多種處理方法。例如，在進(jìn)行公路建設(shè)時(shí)應(yīng)該對多種情況進(jìn)行綜合考量，才能對相應(yīng)的處理方案進(jìn)行確定，下面將以A 工程為例，探討如何因地制宜的處理不良地質(zhì)路段和特殊地基。

1 不良地質(zhì)路段和特殊路基概述

近年來，我國交通設(shè)施建設(shè)快速發(fā)展，在施工處于特殊天氣條件和地質(zhì)路段時(shí)，常常會由于多種因素的影響產(chǎn)生路基橫向開裂、路基沉降等問題，導(dǎo)致翻漿、路基滑動(dòng)、路基坍塌等不良事故在施工中發(fā)生[1]。針對這些情況應(yīng)該有效運(yùn)用特殊處理方法，結(jié)合特殊路基和不良地質(zhì)路段的實(shí)際情況采取有針對性的處理技術(shù)。通過應(yīng)用技術(shù)解決軟性土質(zhì)問題、通過夯實(shí)路堤解決陡坡地段問題等，有針對性的解決特殊路基和不良地質(zhì)問題。

在進(jìn)行道路建設(shè)時(shí)會出現(xiàn)路段斷層、土質(zhì)含水量過大以及巖體不完整等問題，這些地質(zhì)路段都屬于不良地質(zhì)路段的范疇。如在實(shí)際施工中經(jīng)常存在軟粘土、膨脹土、紅粘土等，會在很大程度上影響道路建設(shè)質(zhì)量的穩(wěn)定性。特殊路基是由于修整路基的過程中存在不良的地質(zhì)條件和氣候條件，從而導(dǎo)致踩空路基、軟土路基、凍土路基等出現(xiàn)，不良路基是公路建設(shè)過程中的隱患?，F(xiàn)階段，與我國道路建設(shè)情況相結(jié)合可以發(fā)現(xiàn)，引發(fā)不良地質(zhì)路段和特殊地基的因素是多種多樣的，必須應(yīng)用相關(guān)的措施和技術(shù)加以解決，從而預(yù)防其對施工進(jìn)度的不良影響，能夠?yàn)槭┕て髽I(yè)的經(jīng)濟(jì)效益提供保障。

施工中路基處理技術(shù)不合理也會導(dǎo)致坍塌現(xiàn)象出現(xiàn)，引發(fā)這種問題的原因大多和不均勻沉降有關(guān)，在加上無法有針對性的進(jìn)行解決，會導(dǎo)致路基下沉情況進(jìn)一步惡化，增加修復(fù)工作的難度，很大程度上影響道路質(zhì)量和交通安全[2]。

2 實(shí)際案例分析

2.1 A工程概況

A 工程為公路地基建設(shè)工程，周圍為沿河線地形，有陡坡存在于路基中線10m 外，主要由膠結(jié)碎石和角礫灰?guī)r組成，坡角為碎石土緩坡，擁有大約15%的坡度；有一個(gè)魚塘群存在于路基中線右側(cè)35m 內(nèi)，存在較多的礫卵石土、淤泥以及地下水，在路基中線右側(cè)45m 外是一個(gè)流量較小，寬度在3m 左右的小河，小河兩側(cè)為寬度在8m 左右的斜坡草地，在總體上擁有較為良好的外觀地質(zhì)。

2.2 路基原設(shè)計(jì)方案

由于全挖路基或碎礫石土山嘴路塹分布該路段兩端，該方案擁有20 萬m3左右的開挖廢方量。通過對節(jié)約成本、消除廢方以及保持水土等因素進(jìn)行綜合分析，決定使用填方方案作為設(shè)計(jì)方案，該方案需要大約10m 的平均填土高，21.5m 的路基頂寬，1:1.5的填方邊坡率，并使用高度2m 的漿砌片石護(hù)腳穩(wěn)固路堤右側(cè)坡腳。

3 動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方案

3.1 各方案基本工程特點(diǎn)

經(jīng)過綜合考量，只有以下兩個(gè)方案擁有較高的使用價(jià)值：（1）橋梁方案。設(shè)計(jì)為23 跨橋梁，每跨長度為20m，合計(jì)約480m，橋梁21.5m 寬，屬于鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力空心板橋梁。這一設(shè)計(jì)方案的優(yōu)勢是已經(jīng)擁有成熟的工藝和技術(shù)，施工較為簡單，并且只需要承擔(dān)較小的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)；（2）傾斜坡面上深層軟土地基復(fù)合加固與支擋方案。是一個(gè)必須與工程類比相結(jié)合，并且需要綜合應(yīng)用新工藝、新材料、新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)的設(shè)計(jì)方案。其工程特點(diǎn)是雖然已經(jīng)擁有成熟的各分項(xiàng)工程工藝和技術(shù)，但是擁有非常復(fù)雜的組合層次，同時(shí)需要承擔(dān)較大的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 按工程類比方法擬定傾斜坡面上深層軟土地基復(fù)合加固與支擋方案的分項(xiàng)工程設(shè)計(jì)措施

與地勘部門提供的路基勘測結(jié)果相結(jié)合，合理設(shè)計(jì)各路段軟土路基分項(xiàng)工程，具體措施為：

（1）采用碎石樁覆蓋全路堤基底，設(shè)土工格柵和天然砂礫層，從而起到防不均勻沉降、排水以及加固的效果；其中碎石樁320mm 樁徑，15m 平均樁長，1.0m 樁距，布置呈梅花型；設(shè)3 層土工格柵，鋪設(shè)時(shí)采用橫縱向交叉的方式，各層保持25cm 左右的間距，最低需要滿足15kN/m 的拉伸強(qiáng)度要求；天然砂礫層0.5m厚度。

（2）將5 排粉噴樁設(shè)置在路基邊緣右側(cè)，從而起到支擋側(cè)滑、承壓和固結(jié)淤泥的作用；粉噴樁之間保持1.5m 樁距，500mm 直徑，15m 平均樁長，布置呈梅花型。

（3）針對深度較大和性質(zhì)較差路段，應(yīng)該增設(shè)鋼筋混凝土抗滑樁于粉噴樁外側(cè)，從而對抗滑性能進(jìn)行提升；鋼筋混凝土抗滑樁1.5m 樁徑，10m 樁距。為了使抗滑樁更加穩(wěn)定，需要34%以上的樁長深入持力層，樁長10m 至30m，20m 平均樁長；將鎖口系梁設(shè)在抗滑樁頂作為擋墻基礎(chǔ)承臺，擋墻大約5.5m高，墻頂以上應(yīng)填土，6m高。

（4）在抗滑樁和粉噴樁外側(cè)設(shè)反壓護(hù)道，反壓護(hù)道15m寬，3m高，能夠發(fā)揮消耗廢方和提升軟基穩(wěn)定性的作用。

（5）在反壓護(hù)道3m 外應(yīng)進(jìn)行河道改移工程，從而對周圍農(nóng)村水利建設(shè)進(jìn)行完善。

3.3 方案選擇結(jié)論

雖然橋梁方案具有成熟的工藝和技術(shù)、較小的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，而傾斜坡面上深層軟土地基復(fù)合加固與支擋方案擁有復(fù)雜的工藝技術(shù)和較大的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，但是經(jīng)過分析，橋梁方案無法有效消除廢方，對于環(huán)境保護(hù)和水土保持不利，而且需要非常高的工程成本，所以本工程最終選擇傾斜性復(fù)合地基加固與支擋方案。

4 施工要點(diǎn)及工程效果

4.1 施工要點(diǎn)

（1）對各分項(xiàng)工程間的施工程序進(jìn)行嚴(yán)格操作，首先應(yīng)該整平及處理路堤基底，然后依次進(jìn)行碎石樁、土工格柵和天然砂礫層、粉噴樁、鋼筋混凝土抗滑樁及承臺、反壓護(hù)道、河道改移工程以及填筑路堤的施工[3]。

（2）需要嚴(yán)格的控制和檢測各分項(xiàng)工程的施工質(zhì)量和施工工藝，嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)和施工規(guī)范。

4.2 實(shí)施效果

該工程已經(jīng)使用6年的時(shí)間，只有輕度路基下沉的問題出現(xiàn)，維修部門已經(jīng)通過二次罩面進(jìn)行有效處理，工程的地下排水性能和整體穩(wěn)定性仍處于較高水平。

5 結(jié)語

綜上所述，我國道路建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，同時(shí)也在不斷提高對工程建設(shè)質(zhì)量的要求，這對不良地質(zhì)路段和特殊路基的處理也提出了更高的要求。在不良地質(zhì)和特殊路基的影響下，會使道路建設(shè)周期延長，導(dǎo)致相應(yīng)的施工成本增加，甚至還會對道路正常運(yùn)營產(chǎn)生影響。所以，在處理不良地質(zhì)路段和特殊路基時(shí)，首先應(yīng)該對勘察試驗(yàn)工作進(jìn)行重視，然后與工程實(shí)際情況相結(jié)合完成多種施工計(jì)劃的制定，最后經(jīng)過綜合考量評判各種施工方案與工程需求的適應(yīng)程度，從而選擇最優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案處理不良地質(zhì)路段和特殊路基問題，保證道路工程建設(shè)質(zhì)量。