吳愧（自貢市偉途交通勘測(cè)設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司，四川 自貢643000）

軟土高填方路基后處理方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)

吳愧（自貢市偉途交通勘測(cè)設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司，四川 自貢643000）

當(dāng)前，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷提升，也使得交通行業(yè)和市政行業(yè)也得到了相應(yīng)的發(fā)展。由于城鎮(zhèn)建設(shè)的發(fā)展，新建公路往往與城鎮(zhèn)建設(shè)相配，道路兩側(cè)地塊不斷得到開(kāi)發(fā)，也使得原本可以新建橋梁跨越的高填方路段，為了下一步道路兩側(cè)的用地開(kāi)發(fā)而更多的選用高填方路基方案。因此高填方路基的廣泛使用也出現(xiàn)了一些問(wèn)題，如公路高填方路基的不均勻沉降，進(jìn)而使路面形成開(kāi)裂或沉降等問(wèn)題，不僅影響了道路的正常使用，甚至影響到道路交通的安全。本文對(duì)軟土高填方路基的沉降原因作出了詳細(xì)的分析，并提出了對(duì)軟土高填方路基后處理的優(yōu)化方案，旨在研究公路高填方路基沉降問(wèn)題，作出筆者見(jiàn)解。

軟土高填方路基；處理方案；優(yōu)化設(shè)計(jì)

前言

高填方路基技術(shù)是我國(guó)公路建設(shè)中較為常見(jiàn)的工程技術(shù)之一，多用于軟土等地質(zhì)環(huán)境的公路建設(shè)。對(duì)于高填方路基工程來(lái)說(shuō)，其具有所填土石方數(shù)量大、較之傳統(tǒng)路基高度更高、進(jìn)行建造和鋪設(shè)的工期短等特點(diǎn)，但在使用高填方路基的公路階段，極易由于高填方路基本身的工程問(wèn)題和所在位置的軟土土質(zhì)問(wèn)題，在進(jìn)行路基施工過(guò)程中和建造完成后，會(huì)因?yàn)檐?chē)輛對(duì)路基的壓力和重力作用，使高填方路基出現(xiàn)不同程度的變形情況，同時(shí)，高填方路基在地基沉降方面也與其他路基不同，往往會(huì)出現(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象，這不僅會(huì)影響到公路的正常使用，更會(huì)縮減公路的使用壽命，但又由于地理?xiàng)l件的限制，很多高填方路基對(duì)于地基沉降問(wèn)題，都很難做到很好的沉降預(yù)防和沉降后處理，因此，對(duì)于“軟土高填方路基后處理方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)”研究，就具有極大的現(xiàn)實(shí)意義。

1 軟土高填方路基沉降問(wèn)題的分析

現(xiàn)階段，我國(guó)的道路交通基礎(chǔ)設(shè)施已較為完善，同時(shí)，隨著社會(huì)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要，我國(guó)有大量的公路和高速公路被修建而起，在眾多的公路和高速公路施工中，對(duì)于高填方路基的使用也較為普遍，但在使用高填方路基的路段，由于地質(zhì)本身的問(wèn)題以及經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的車(chē)輛通行和車(chē)輛貨物的荷載，使得高填方路基路段會(huì)出現(xiàn)不均勻沉降的現(xiàn)象，特別在路橋過(guò)渡段以及填挖方過(guò)渡段較為明顯和嚴(yán)重，從高填方路基的沉降問(wèn)題來(lái)看，主要有路基開(kāi)裂、不均勻沉降、以及由路基滑動(dòng)而產(chǎn)生的邊坡塌陷等形式，這些都會(huì)對(duì)公路的正常通行帶來(lái)極大的不便，更會(huì)為道路交通安全帶來(lái)隱患，即使嚴(yán)格按照我國(guó)制定的路基設(shè)計(jì)、施工規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，尤其在高填方路基投入使用后，也會(huì)存在一定的高填方路基問(wèn)題[1]。

1.1 地基下沉

①路基排水引起的地基沉降。高填方路基在施工過(guò)程中，會(huì)由于排水不當(dāng)而引起地基的沉降；在高填方路基投入使用后，也會(huì)由于后續(xù)的道路和路基維護(hù)不當(dāng)，使得路基受到雨水或地下水的浸泡，從而使得地基土質(zhì)出現(xiàn)松散現(xiàn)象，而此種現(xiàn)象的出現(xiàn)，將導(dǎo)致地基的承載力極具下降，進(jìn)而出現(xiàn)路基沉降現(xiàn)象。②在高填方路基投入使用后一段時(shí)間內(nèi)，并未出現(xiàn)路基沉降問(wèn)題，但由于通車(chē)的時(shí)間不斷增長(zhǎng)，且由于車(chē)輛自身的重量以及部分載貨車(chē)輛的荷載，會(huì)使得高填方路基出現(xiàn)不均與沉降的現(xiàn)象，尤其在橋路交接處或路基的過(guò)渡段位置，不均勻沉降現(xiàn)象較為嚴(yán)重[2]。③有些高填方路基沉降是由于在施工過(guò)程中，對(duì)于路基的基底沒(méi)有按施工要求進(jìn)行壓實(shí)，在對(duì)路基進(jìn)行不斷填料中，容易出現(xiàn)因路基基底沒(méi)有壓實(shí)而導(dǎo)致的移位和變形現(xiàn)象，一旦此種現(xiàn)象出現(xiàn)，則高填方路基的沉降就成為了必然。

1.2 路堤下沉

①填料問(wèn)題是導(dǎo)致路堤本身下沉的重要原因之一，在進(jìn)行高填方路基施工過(guò)程中，由于所處地質(zhì)環(huán)境為軟土土質(zhì)，其中不僅含有淤泥、有機(jī)土、或是沼澤土等劣質(zhì)土，在未處理徹底的情況下就進(jìn)行填料、壓實(shí)等工序，使得路基本身就存在問(wèn)題。又如在進(jìn)行填料工序中，未按照設(shè)計(jì)要求采用粗粒土進(jìn)行填料，而是將周邊環(huán)境的土壤運(yùn)送至此并進(jìn)行填料，這些土質(zhì)中大多含有動(dòng)物和昆蟲(chóng)等的尸體，以及樹(shù)根草皮等物質(zhì)，這些物質(zhì)作為填料，會(huì)在地下形成腐殖質(zhì)，并可遇水形成淤泥，不僅起不到對(duì)高填方路基的支撐作用，還會(huì)加速高填方路基的下沉。②由于高填方路基較之傳統(tǒng)路基還存在一定的特殊性，所以在進(jìn)行高填方路基填筑的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)選用水平分層填筑方法為宜，有些高填方路基在進(jìn)行填筑時(shí)，未采用此種方法進(jìn)行填筑，這使得有些高填方路基路段會(huì)出現(xiàn)橫縱交錯(cuò)填筑，使填筑不均勻，進(jìn)而出現(xiàn)沉降不均勻問(wèn)題[3]。③對(duì)于填料的含水量未按照規(guī)定要求控制在±2%之間，同時(shí)又未進(jìn)行填料曬干或加濕，此種情況會(huì)對(duì)高填方路基造成路基填料干濕和壓實(shí)不均等影響，進(jìn)而導(dǎo)致高填方路基沉降[4]。

2 軟土高填方路基后的優(yōu)化處理方案

對(duì)高填方路基后處理方案進(jìn)行合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)，需要涉及到兩方面內(nèi)容：①要加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)施工的管理，不僅要按照國(guó)家頒布的相關(guān)路基設(shè)計(jì)、施工規(guī)范來(lái)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，在施工中也應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵照施工工序和施工規(guī)范制度，保質(zhì)保量的進(jìn)行施工作業(yè)。②還要進(jìn)行高填方路基后施工工藝的優(yōu)化處理，此方面主要涉及到三種對(duì)高填方路基的施工工藝處理方法，在此做簡(jiǎn)單的介紹。

2.1 灌漿法

當(dāng)高填方路基存在沉降面積較大的情況，則可在高填方路基后采用灌漿法的處理方案，對(duì)路基進(jìn)行控制和修復(fù)。若高填方路基出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，則表明其地基存在縫隙或變形、滑動(dòng)等問(wèn)題，在進(jìn)行處理時(shí)，采用氣壓、液壓以及電化學(xué)等原理，進(jìn)行灌漿處理。其方法的施工工序?yàn)椋河勉@孔設(shè)備對(duì)路基沉降位置進(jìn)行鉆孔，且鉆孔深度需要透過(guò)薄弱層，隨后，將準(zhǔn)備好的漿液用氣態(tài)或液態(tài)擠壓及滲透的方式填注進(jìn)路基沉降位置，使?jié){液對(duì)地基進(jìn)行有效填注和補(bǔ)充，并且經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的作用，漿液與地基中土質(zhì)將會(huì)形成完整的結(jié)合體，此種結(jié)合體較為牢固與抗壓，且能夠承受一定程度的荷載，是高填方路基存在大面積沉降的操作首選。需要注意的是，此種處理方法還需要對(duì)路基的密實(shí)度進(jìn)行有效的測(cè)量和分析，并要在相應(yīng)壓力的基礎(chǔ)上，通過(guò)規(guī)范操作來(lái)完成[5]。

2.2 換填土法

在對(duì)高填方路基進(jìn)行填料工序中，由于所采用的填料不符合標(biāo)準(zhǔn)和要求，致使路基會(huì)出現(xiàn)下沉的現(xiàn)象，當(dāng)高填方路基沉降面積較小且深度較低時(shí)，可采用換填土法進(jìn)行高填方路基后處理，其方法的施工工序?yàn)椋合葘⒊霈F(xiàn)沉降的路基進(jìn)行二次開(kāi)挖，挖開(kāi)面積要大于沉降面積且需按照臺(tái)階狀逐層挖去問(wèn)題填料，將其中的問(wèn)題填料進(jìn)行全部清理后，再采用符合路基需求的填料進(jìn)行逐層分階段的回填工作，一般所采用的填料為粗粒土、細(xì)粒土、砂土等，并要進(jìn)行逐層碾平、壓實(shí)工作，直至工序完成。此種換填土法不僅成本較低，而且施工操作也較為簡(jiǎn)單[6]。

2.3 布設(shè)土工格柵法

有時(shí)，當(dāng)高填方路基出現(xiàn)沉降或路面開(kāi)裂現(xiàn)象，但路基標(biāo)高改變不明顯，且路基沉降現(xiàn)象不嚴(yán)重，在此種情況下，應(yīng)當(dāng)選取布設(shè)土工格柵法來(lái)處理高填方路基問(wèn)題。其方法的施工工序?yàn)椋翰檎页龉仿访娴牧芽p位置，用切割機(jī)械設(shè)備對(duì)裂縫的兩側(cè)做對(duì)稱(chēng)切割，而后，在切除的路面上進(jìn)行玻璃纖維土工格柵鋪設(shè)，并用鋼簽或鋼釘進(jìn)行加固，再對(duì)公路路面進(jìn)行二次瀝青鋪設(shè)并完成施工操作。此種布設(shè)土工格柵的處理方法，不僅所使用的成本更低，且操作便捷、實(shí)用性強(qiáng)，是高填方路基出現(xiàn)輕微問(wèn)題的常見(jiàn)處理方法。

3 結(jié)語(yǔ)

除此之外，強(qiáng)夯、沖擊碾壓也是高填方施工措施中常見(jiàn)有效措施。綜上所述，高填方路基沉降問(wèn)題在公路鋪設(shè)和使用過(guò)程中普遍存在。部分工程由于沒(méi)有對(duì)高填方路基沉降的原因有具體的理解和明確的措施，致使很多高填方路基會(huì)出現(xiàn)路面斷裂、公路塌陷、以及橋頭跳車(chē)等問(wèn)題，這些普遍存在的問(wèn)題不僅影響了道路交通順暢，更為公路的整體帶來(lái)了交通安全隱患，也極大的影響了公路的使用壽命，因此，分析高填方路基沉降問(wèn)題，并解決問(wèn)題，才能夠確保道路通暢和交通安全，究其根本，路基沉降問(wèn)題主要來(lái)自于兩個(gè)方面，即道路工程的設(shè)計(jì)問(wèn)題和施工問(wèn)題，如不按設(shè)計(jì)要求施工、沒(méi)有多軟土高填方地基有足夠的理解、采用不當(dāng)?shù)氖┕し椒ǖ?，因此，若要保證道路的安全和施工的質(zhì)量，則應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照施工規(guī)范及設(shè)計(jì)要求，明確道路地基的性質(zhì)，唯有如此，才能確保道路的順暢和交通的安全，也唯有如此，才能使我國(guó)交通和路建等行業(yè)得到良好的發(fā)展。

[1]郭院成，張浩華，張 軍.軟土高填方路基后處理方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].河南科學(xué)，2003，07（05）05：640～643.

[2]童懷峰，楊淑慧，郭院成.高填方路基基于變形控制的后處理優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].河南科學(xué)，2005，06（11）06：96～99.

[3]郭院成，王俊立，童懷峰.高填方路基拓寬工程差異沉降的數(shù)值分析[J].公路，2007，08（12）12：9～12.

[4]靳軍偉，郭院成.填方路基后處理技術(shù)的應(yīng)用及參數(shù)分析[J].工業(yè)建筑，2012，06（18）02：97～100+106.

[6]鄧寄鵬，皮志強(qiáng).軟土路基處理方法及基層優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].交通建設(shè)與管理，2014，01（11）12：49～54.

U416.1

A

2095-2066（2016）22-0242-02

2016-7-21

吳 愧（1982-），男，工程師，本科，主要從事道橋設(shè)計(jì)方面工作。