高鶯燕，董榮書(shū)

(1.貴陽(yáng)公路橋梁工程有限公司;2.貴州省交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院)

公路工程不良路基施工處置技術(shù)研究

高鶯燕1，董榮書(shū)2

(1.貴陽(yáng)公路橋梁工程有限公司;2.貴州省交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院)

針對(duì)不良路基處理問(wèn)題，首先分析了公路工程施工中不良路基的常見(jiàn)類型及其危害，進(jìn)而具體詳細(xì)介紹了公路工程不良路基的主要處理方法，可以為公路工程施工中不良路基的處置提供合理的參考。

公路工程;不良路基;處理

0 引言

公路路基作為公路結(jié)構(gòu)構(gòu)造的重要組成部分，直接受到公路交通荷載以及公路結(jié)構(gòu)層自重的作用以及環(huán)境作用，對(duì)于公路工程結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性也具有決定性的作用。而不良路基又是影響路基質(zhì)量的關(guān)鍵。因此，為了確保公路項(xiàng)目建設(shè)完工后的安全使用以及穩(wěn)定性，耐久性，在公路工程施工階段必須做好不良路基的處理，結(jié)合不良路基的具體土質(zhì)狀況，采取不同的施工處理方法，以改善公路工程路基施工質(zhì)量，提高公路路基強(qiáng)度，為公路路面結(jié)構(gòu)層提供強(qiáng)有力的支撐，確保公路工程建設(shè)項(xiàng)目的質(zhì)量和投資效益。

1 公路工程不良路基的常見(jiàn)類型

(1)軟土路基。軟土路基是公路工程施工中最為常見(jiàn)的不良路基，公路工程軟土路基主要是指路基土強(qiáng)度較低、壓縮性較高、有機(jī)物含量較高以及孔隙比相對(duì)較大的軟弱土層。由于軟土的粘土和粉土等細(xì)微顆粒含量多，主要是由松軟土、孔隙大的有機(jī)質(zhì)土、泥炭以及松散砂等土層構(gòu)成。因而軟土路基抗剪強(qiáng)度不足、壓縮性較高、觸變性強(qiáng)以及含水量較高，對(duì)于公路工程的路基強(qiáng)度以及穩(wěn)定性會(huì)造成不良影響，此外，軟土路基由于自身特性還會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的路基沉降變形或者是路基失穩(wěn)的等影響工程質(zhì)量問(wèn)題出現(xiàn)。

(2)公路工程凍土路基主要是指溫度在零攝氏度以下，而且含有冰的土壤與巖土，凍土主要分布在我國(guó)的西部高山、青藏高原、東北等地區(qū)，根據(jù)凍土的土體性質(zhì)、含水量以及融后潮濕度等指標(biāo)的不同，凍土可以分為少冰凍土、多冰凍土、富冰凍土、飽冰凍土等幾類。由于凍土路基在建設(shè)完工之后，會(huì)伴隨著車輛荷載的作用出現(xiàn)壓密沉降或者是熱熔沉降，導(dǎo)致公路路面出現(xiàn)路基裂縫。此外，如果凍土路基處理方式不當(dāng)，還會(huì)造成路基出現(xiàn)凍脹以及冰害等一系列問(wèn)題的發(fā)生。

(3)濕陷性黃土。濕陷性黃土具備黃土的一般特征，在顆粒組成上以粉土顆粒為主，整體結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)松散的多孔結(jié)構(gòu)狀態(tài)，濕陷性黃土的孔隙比通常在1.0以上。對(duì)于濕陷性黃土的判定通常是以黃土的濕陷系數(shù)進(jìn)行判定的，濕陷系數(shù)＞0.015的黃土即為濕陷性黃土。濕陷性黃土由于在一定壓力作用下以及浸水以后，會(huì)導(dǎo)致土體結(jié)構(gòu)的迅速破壞，并產(chǎn)生明顯的下沉，因此，如果對(duì)于濕陷性黃土的路基處理不當(dāng)，容易導(dǎo)致公路在修筑完成后，造成公路路基的不均勻沉降，進(jìn)而導(dǎo)致公路結(jié)構(gòu)的破壞，因此對(duì)于濕陷性黃土路基必須進(jìn)行妥善的處理。濕陷性黃土等級(jí)劃分如下表所示:

表1 濕陷性黃土路基濕陷等級(jí)劃分表

(4)膨脹土路基。膨脹土主要是由親水性的礦物質(zhì)組成，由于膨脹土具有非常強(qiáng)的漲縮特性，當(dāng)膨脹土的含水量發(fā)生變化時(shí)，會(huì)導(dǎo)致膨脹土的體積發(fā)生顯著的變化。而且膨脹土的工程為吸水迅速膨脹，當(dāng)失水時(shí)會(huì)出現(xiàn)收縮，因此對(duì)于公路工程路基的破壞作用是非常明顯的。如果對(duì)于膨脹土路基的處理措施不當(dāng)，容易造成公路工程出現(xiàn)路基沉陷、邊坡失穩(wěn)、路肩坍塌以及滑坡等一系列工程病害問(wèn)題的發(fā)生。膨脹土的特性如下表所示。

表2 膨脹土特性

(5)路基溶洞。路基溶洞主要是由于巖石具有一定的透水性，因此巖石特別是石灰?guī)r在水和二氧化碳的作用下會(huì)出現(xiàn)溶解。路基溶洞對(duì)于路基的危害性較大，如果路基溶洞處理不當(dāng)，容易造成路基出現(xiàn)下沉或者是開(kāi)裂等一系列病害的發(fā)生，對(duì)于路基穩(wěn)定性的影響最為嚴(yán)重。由于溶洞的孔徑以及深度通常情況下難以準(zhǔn)確的判斷，因而在處理上也相對(duì)較為困難，因此，在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段最好將避開(kāi)路基溶洞區(qū)域。

2 公路工程不良路基的處理措施研究

(1)公路軟土路基的處理。公路軟土路基的處理方式較多，在路基工程處理上，采用較多的主要有表層處理法、強(qiáng)夯法、擠密砂樁、碎石樁以及深層攪拌法等幾種形式。表層處理法主要適用于軟土路基厚度較薄、土質(zhì)相對(duì)較好以及含水量相對(duì)較高的路基，主要有表層排水法、砂墊層法、土工聚合物處治法以及添加劑法等幾種處理形式。強(qiáng)夯法則主要是通過(guò)利用8～30 t的重錘自由下落所產(chǎn)生的巨大的沖技能，將軟土路基土體強(qiáng)行壓縮密實(shí)的方式，來(lái)提高軟土路基的強(qiáng)度。擠密砂樁則主要是首先沖擊成孔然后將砂擠入軟土路基之中形成砂柱體的處理方式，不僅能夠有效地提高軟土的密實(shí)度，同時(shí)起到排水減壓的作用。碎石樁的處理工藝為首先在公路路基內(nèi)部沖擊成孔，然后將碎石通過(guò)擠入軟弱土層的方式，形成密實(shí)樁體起到加固軟土路基的作用。深層攪拌法則主要是通過(guò)利用水泥作為軟土路基的固化劑，將路基軟土與水泥強(qiáng)制拌合后，在水泥的?；饔靡约坝材磻?yīng)作用下，形成具有足夠強(qiáng)度以及穩(wěn)定性的水泥加固土體，對(duì)軟土路基起到加固作用。

(2)凍土路基的處理。凍土路基主要分布在北方以及我國(guó)的西部高原地區(qū)，對(duì)于東土路基的處理方式，應(yīng)該在以下幾方面開(kāi)展:首先，應(yīng)該避免凍土地區(qū)的地表水或者是地下水在冰凍之前進(jìn)入路基內(nèi)部，對(duì)于地表水量較大的情況可以采取提提高道路高程的措施，避免地表水的滲入;其次，應(yīng)該適當(dāng)改變公路路面結(jié)構(gòu)層的厚度，盡可能的采用隔溫材料作為路面結(jié)構(gòu)層，以避免凍脹問(wèn)題對(duì)路基造成影響。此外，還可以采取熱棒技術(shù)或者是通風(fēng)管路基的方式，充分利用這種溫度傳導(dǎo)方式發(fā)揮保護(hù)凍土，穩(wěn)定路基的方式。

(3)濕陷性黃土路基處理。對(duì)于濕陷性黃土路基的處理，現(xiàn)階段使用較多的方法主要有墊層法、強(qiáng)夯法、擠密法以及預(yù)浸水法等幾種方式進(jìn)行處理。墊層法主要是通過(guò)利用灰土或者是素土作為路面結(jié)構(gòu)層的墊層的方式，利用基底處理的方式進(jìn)行路基處理。強(qiáng)夯法是目前處理濕陷性黃土路基處理最為常用的路基處理方法，強(qiáng)夯法對(duì)于濕陷性黃土路基處理的適應(yīng)性較強(qiáng)，而且處理深度能夠達(dá)到3～6 m左右。擠密法則主要是通過(guò)加入鋼套管、振動(dòng)沉管或者是爆破炸擴(kuò)的方式，在孔中填入灰土并夯實(shí)的方式進(jìn)行處理。預(yù)浸水法主要適用于濕陷性黃土路基深度在10 m以上，自重濕陷量在0.5 m以上的濕陷性黃土路基，但是由于處理時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，一般需要在一年以上。

(4)膨脹土路基的處理。對(duì)于路基填筑高度不足1 m的情況，應(yīng)該采取換填的方式進(jìn)行處理。同時(shí)，還可以對(duì)膨脹土進(jìn)行改良，通過(guò)利用水泥或者是石灰等無(wú)機(jī)結(jié)合料進(jìn)行膨脹土的加固與改良。此外，也可以采取預(yù)浸水的方式進(jìn)行處理，通過(guò)對(duì)膨脹土的浸水3～5 d，以消除使用過(guò)程中的膨脹性。由于膨脹土壓實(shí)后的緊密程度比一般路基土要高，因此對(duì)于膨脹土嚴(yán)適度的檢測(cè)應(yīng)該相對(duì)增加，確保壓實(shí)度滿足施工技術(shù)規(guī)范的要求。

(5)路基溶洞的處理。對(duì)于荷載相對(duì)較小以及溶洞體積較小的路基溶洞，可以采取利用塊石或者是碎石等材料進(jìn)行充填的方式進(jìn)行處理，同時(shí)在溶洞的上部用混凝土進(jìn)行封填。對(duì)于分布較為密集的中小型溶洞，則可以采取強(qiáng)夯法、灌漿法、擠密法、頂柱法或者是漿砌法等施工方法進(jìn)行處理。對(duì)于溶洞深度較大、孔徑相對(duì)較小的路基溶洞，則可以采取跨越法或者是樁基法的方式進(jìn)行處理，以免路基溶洞對(duì)路基穩(wěn)定性造成不良影響。

3 結(jié)語(yǔ)

在公路工程施工過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到各種情況的不良路基，在針對(duì)這些公路不良路基的處理上，必須有針對(duì)性的選擇技術(shù)成熟、效果較好以及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較高的不良路基處理方案，盡可能的減少由于不良路基處理對(duì)公路工程施工進(jìn)度以及造價(jià)造成的影響，并實(shí)現(xiàn)公路工程路基強(qiáng)度以及穩(wěn)定性的改善，提高公路工程整體建設(shè)質(zhì)量。

［1］吳曉霞，陳若翔.公路濕陷性黃土路基分析與處理［J］.交通科技，2004，34(4):50-52.

［2］黃志剛.加強(qiáng)公路邊坡穩(wěn)定性的措施分析［J］.中小企業(yè)管理與科技，2009.

U416.1

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1008-3383(2014)03-0048-01

2013-12-06