楊國(guó)明

（甘肅省隴西縣凱隆建設(shè)工程有限責(zé)任公司，甘肅 定西 748100）

隨著城市化進(jìn)程的加速，市政道路建設(shè)已成為城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分。道路路基作為道路的基礎(chǔ)，其穩(wěn)定性與耐久性對(duì)整個(gè)道路的質(zhì)量和使用壽命產(chǎn)生重大影響。因此，研究市政道路路基處理方法對(duì)提高道路工程質(zhì)量具有重要意義。

1 市政道路路基處理的基本原則和要求

1.1 基本原則

1.1.1 因地制宜的原則

因地制宜是市政道路路基處理的首要原則。這意味著在設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中，必須考慮到地理、氣候和環(huán)境因素的影響。例如，在多雨地區(qū)，路基材料需要具有良好的排水性能，以防水分積聚導(dǎo)致路基軟化或破壞。在寒冷地區(qū)，又需要關(guān)注路基材料對(duì)凍融循環(huán)的抵抗能力。因地制宜還涉及土壤類型和地下水位的考慮。不同土壤類型（如黏土、沙土或礫石）對(duì)路基材料的選擇和處理方法有著直接影響。同時(shí)，高地下水位地區(qū)需要特別關(guān)注排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以防路基受到水的侵蝕。綜合地理、氣候和土壤特性的考量，可以確保路基設(shè)計(jì)的合理性和適用性。

1.1.2 科學(xué)合理的原則

科學(xué)合理原則要求在路基處理中應(yīng)用現(xiàn)代工程技術(shù)和科學(xué)數(shù)據(jù)支持的設(shè)計(jì)方法。這涉及使用精確的測(cè)量和計(jì)算，以確定路基厚度、材料選擇和施工方法。例如，通過(guò)地質(zhì)勘探和土壤測(cè)試，可以準(zhǔn)確評(píng)估土壤的承載能力和變形特性，從而制定出適宜的路基加固方案。此外，科學(xué)合理的設(shè)計(jì)還包括對(duì)新材料和新技術(shù)的應(yīng)用。隨著科技的進(jìn)步，許多新型環(huán)保材料和施工技術(shù)被引入道路建設(shè)中。這些新技術(shù)不僅提高了路基的性能，還有助于減少環(huán)境影響。因此，在路基處理中融入科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新是至關(guān)重要的。

1.1.3 經(jīng)濟(jì)實(shí)用和安全可靠的原則

經(jīng)濟(jì)實(shí)用原則強(qiáng)調(diào)在確保路基質(zhì)量的前提下，盡可能地降低成本。這不僅包括直接的材料和施工成本，還包括長(zhǎng)期的維護(hù)和修復(fù)成本。合理的設(shè)計(jì)和施工方法可以大幅度降低道路的整體生命周期成本。安全可靠原則是市政道路建設(shè)的核心。路基必須能夠承受日常交通載荷和極端天氣條件的影響，確保長(zhǎng)期的穩(wěn)定性和耐久性。這要求在設(shè)計(jì)階段就充分考慮安全因素，例如對(duì)于位于地震帶的地區(qū)，路基的抗震設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。

1.2 基本要求

1.2.1 路基的承載能力

確保路基具有足夠的承載能力是道路設(shè)計(jì)和施工的基本要求。路基承載能力的充分性直接關(guān)系到道路的使用壽命和安全性。為達(dá)到這一要求，首先需要通過(guò)地質(zhì)勘查和土壤測(cè)試來(lái)評(píng)估土壤的承載力。在土壤強(qiáng)度不足以承受預(yù)期荷載的情況下，需采用加固措施，如采用地基加固技術(shù)（攪拌樁、壓實(shí)填料）和選擇合適的路基材料（碎石、礫石混合層）。此外，設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到道路的預(yù)期使用情況，包括交通流量和車輛類型，確保路基設(shè)計(jì)能夠滿足實(shí)際運(yùn)營(yíng)需求。

1.2.2 抗滑性能的提高

提高路基的抗滑性能，防止滑坡，對(duì)于位于斜坡或不穩(wěn)定地區(qū)的道路尤為重要。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，必須在設(shè)計(jì)初期對(duì)潛在的滑坡風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，并采取相應(yīng)的預(yù)防措施。這可能包括斜坡加固、排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及使用抗剪強(qiáng)度高的材料。排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)尤為關(guān)鍵，因?yàn)樗滞菍?dǎo)致滑坡的主要因素。因此，確保路基具有良好的排水能力，可以有效減少水對(duì)路基穩(wěn)定性的負(fù)面影響。

1.2.3 降低透水性和提高穩(wěn)定性

降低路基的透水性和提高其穩(wěn)定性是為了防止由于水分滲透和溫濕度變化造成的路基損害。這要求在路基設(shè)計(jì)和施工中使用防水或低透水性材料，如防水膜或防水混合料，以及確保路基和路面之間有良好的防水層。此外，為了應(yīng)對(duì)溫度變化和濕度變化導(dǎo)致的路基變形，需要選擇適應(yīng)性強(qiáng)的材料，并在設(shè)計(jì)中考慮適當(dāng)?shù)呐蛎浛p或變形縫，以適應(yīng)溫度和濕度的變化。綜合這些措施，可以有效提高路基的穩(wěn)定性，保障道路的長(zhǎng)期使用安全。

2 市政道路路基處理的常用方法及其適用范圍

2.1 換填法

換填法的基本原理是移除軟弱、不穩(wěn)定的土層，替換為具有較高強(qiáng)度和較低壓縮性的材料，如砂、碎石或煤渣等。這種方法通過(guò)改變路基的物質(zhì)組成，提高其整體承載能力和穩(wěn)定性。在實(shí)施過(guò)程中，關(guān)鍵步驟包括挖掘、材料選擇、分層回填和壓實(shí)。精確的挖掘深度和材料的選擇對(duì)于確保換填效果至關(guān)重要。

優(yōu)勢(shì)方面，換填法對(duì)于處理淺層軟弱土層尤為有效。例如，對(duì)于淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土等土質(zhì)，通過(guò)換填可以顯著提高路基的穩(wěn)定性。這種方法比較經(jīng)濟(jì)且施工簡(jiǎn)單，尤其適用于城市道路改造和維修工程，其中地基處理的深度和范圍受到限制。

換填法主要適用于淺層地基處理，尤其在土層深度不超過(guò)幾米且地基土質(zhì)較弱的情況下效果顯著。根據(jù)不同地區(qū)的地質(zhì)條件，換填法在效果上存在一定差異。例如，在河濱、海濱等地區(qū)，由于土層含水量高，適用換填法后的改善效果更為顯著。

為了評(píng)估換填法的效果，通常會(huì)進(jìn)行一系列的土壤測(cè)試，如承載力測(cè)試、壓縮性測(cè)試等。通過(guò)對(duì)比處理前后的數(shù)據(jù)，可以量化換填法的改善效果。例如，承載力的提高、壓縮量的減少都是評(píng)價(jià)換填法效果的重要指標(biāo)。

2.2 堆載預(yù)壓法

堆載預(yù)壓法的核心原理是在地基上施加臨時(shí)額外負(fù)荷，促使地基土在施工前就經(jīng)歷一定程度的固結(jié)和壓縮。這種方法通過(guò)模擬未來(lái)道路將承受的荷載，使地基在實(shí)際施工前已適應(yīng)這種負(fù)荷，從而減少后期的沉降和不均勻變形。該方法的優(yōu)勢(shì)在于其簡(jiǎn)便性和經(jīng)濟(jì)性。相比于其他復(fù)雜的地基加固技術(shù)，堆載預(yù)壓法不需要昂貴的材料或高級(jí)技術(shù)設(shè)備，且施工過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單。此外，它對(duì)于改善透水性良好地基的承載能力和穩(wěn)定性特別有效，尤其是在土壤層較深且受力均勻的場(chǎng)合。

堆載預(yù)壓法主要適用于透水性較好的地基，如砂土、粉土等。在這類土質(zhì)中，由于水分可以較快排出，所以預(yù)壓過(guò)程中的固結(jié)作用更為顯著，從而更有效地改善地基的承載能力和穩(wěn)定性。在評(píng)估堆載預(yù)壓法的效果時(shí)，通常需要考慮的數(shù)據(jù)包括土壤的初始承載能力、固結(jié)度、沉降量等。通過(guò)在施工前后對(duì)這些指標(biāo)進(jìn)行比較，可以直觀地評(píng)估預(yù)壓效果，如果沉降量顯著減少，說(shuō)明土層已經(jīng)較為穩(wěn)定，達(dá)到了預(yù)期的加固效果。

實(shí)施堆載預(yù)壓法時(shí)，需重點(diǎn)考慮預(yù)壓荷載的大小和作用時(shí)間。荷載的選擇應(yīng)基于地基的初始承載能力和預(yù)期的固結(jié)程度，通常需要通過(guò)專業(yè)的地質(zhì)評(píng)估和計(jì)算來(lái)確定。同時(shí)，荷載作用的時(shí)間長(zhǎng)短直接影響固結(jié)效果，通常這個(gè)時(shí)間會(huì)根據(jù)土質(zhì)、厚度和水分含量等因素進(jìn)行調(diào)整。此外，還需注意施工過(guò)程中對(duì)周圍環(huán)境的影響。由于堆載預(yù)壓會(huì)增加地面壓力，可能會(huì)對(duì)周邊建筑物或地下設(shè)施產(chǎn)生影響。因此，在施工前進(jìn)行周邊環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和必要的防護(hù)措施是非常重要的。

2.3 強(qiáng)夯法

強(qiáng)夯法的基本原理是利用重錘（通常重達(dá)幾噸）從一定高度自由下落，通過(guò)其沖擊能量對(duì)土壤進(jìn)行夯實(shí)。這種方法主要適用于非飽和的砂土地基，其核心優(yōu)勢(shì)在于能顯著增加土壤的密實(shí)度和承載能力。通過(guò)強(qiáng)夯，土粒重新排列，空隙減少，從而提高了土壤的穩(wěn)定性和抗剪強(qiáng)度。強(qiáng)夯法的優(yōu)勢(shì)還體現(xiàn)在其施工速度快、成本相對(duì)低廉、對(duì)環(huán)境影響小等方面。與其他地基加固方法相比，強(qiáng)夯不需要添加額外的材料，僅通過(guò)機(jī)械作用改善土壤性質(zhì)，因此更加環(huán)保。此外，這種方法對(duì)提高土壤的抗液化能力尤其有效，對(duì)于地震多發(fā)地區(qū)的道路建設(shè)來(lái)說(shuō)，這一點(diǎn)尤為重要。

強(qiáng)夯法主要適用于無(wú)黏性土、雜填土和半飽和砂土等地基處理。這些土質(zhì)類型在未經(jīng)處理時(shí)，往往密實(shí)度不足，容易在荷載作用下發(fā)生沉降或變形。通過(guò)強(qiáng)夯處理，這些土質(zhì)的承載能力和穩(wěn)定性可以得到顯著提升。在評(píng)估強(qiáng)夯法的效果時(shí)，主要依據(jù)的是土壤的密實(shí)度、承載能力和沉降量等數(shù)據(jù)。一般來(lái)說(shuō)，強(qiáng)夯后，土壤密實(shí)度會(huì)顯著增加，承載能力提高，同時(shí)，土壤的沉降量會(huì)減少。通過(guò)對(duì)比處理前后的土壤測(cè)試數(shù)據(jù)，如標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)（SPT）值、靜載試驗(yàn)等，可以直觀地評(píng)價(jià)強(qiáng)夯法的效果。實(shí)施強(qiáng)夯法時(shí)，需考慮錘體重量、落錘高度、夯擊點(diǎn)間距等關(guān)鍵參數(shù)。錘體的重量和落錘高度直接影響到夯實(shí)能量的大小，而夯擊點(diǎn)的選擇和間距則影響夯實(shí)的均勻性。通常，這些參數(shù)需要根據(jù)土壤條件和工程要求來(lái)確定，以達(dá)到最優(yōu)的夯實(shí)效果。此外，強(qiáng)夯施工可能會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成影響，如振動(dòng)和噪音。因此，在施工前需要對(duì)周邊建筑物和設(shè)施進(jìn)行評(píng)估，確保夯實(shí)作業(yè)不會(huì)對(duì)其造成損害。在某些情況下，可能需要采取減震措施，以減少對(duì)周圍環(huán)境的影響。

3 市政道路路基處理方法的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 技術(shù)創(chuàng)新與高效施工

隨著科技的快速發(fā)展，市政道路路基處理方法正在經(jīng)歷技術(shù)革新。新材料、新設(shè)備和新技術(shù)的應(yīng)用正在提高道路建設(shè)的效率和質(zhì)量。例如，智能化施工設(shè)備可以更精確地進(jìn)行地基處理，減少人為誤差，同時(shí)提高施工速度。此外，地理信息系統(tǒng)（GIS）和建筑信息建模（BIM）技術(shù)的應(yīng)用，使得項(xiàng)目管理更加高效，從設(shè)計(jì)到施工的每一個(gè)環(huán)節(jié)都可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。此外，非開(kāi)挖技術(shù)的發(fā)展，如微型鉆孔、地下注漿等，為城市地下復(fù)雜環(huán)境中的道路維修和加固提供了更多可能性。這些技術(shù)可以在不破壞地面結(jié)構(gòu)的情況下，對(duì)路基進(jìn)行有效加固，大大減少了施工對(duì)城市交通和環(huán)境的影響。

3.2 環(huán)境可持續(xù)性與綠色建設(shè)

環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)代社會(huì)的重要議題，市政道路路基處理方法也在逐漸向環(huán)境友好型發(fā)展。這包括使用可回收材料、減少建設(shè)過(guò)程中的碳排放以及保護(hù)自然生態(tài)。例如，利用再生混凝土、再生瀝青等材料來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)材料，不僅可以減少建筑廢物，還能降低道路建設(shè)的環(huán)境影響。此外，綠色建設(shè)理念的引入，如透水混凝土和綠色屋頂，不僅提高了城市的生態(tài)環(huán)境，還提高了道路的排水能力和熱島效應(yīng)的緩解能力。這些創(chuàng)新不僅符合環(huán)保要求，也提升了道路的功能性和美觀性。

3.3 智能化和數(shù)字化管理

數(shù)字化和智能化是未來(lái)市政道路路基處理方法的另一大發(fā)展趨勢(shì)。通過(guò)將物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、大數(shù)據(jù)分析、人工智能（AI）等技術(shù)應(yīng)用到道路建設(shè)和維護(hù)中，可以實(shí)現(xiàn)路基狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和智能預(yù)測(cè)。這些技術(shù)可以幫助工程師及時(shí)了解路基的狀況，預(yù)測(cè)潛在的問(wèn)題，從而做出更加準(zhǔn)確和及時(shí)的維護(hù)決策。例如，通過(guò)在道路中嵌入傳感器，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)路基的溫度、濕度、承載力等關(guān)鍵指標(biāo)。結(jié)合大數(shù)據(jù)分析和AI 算法，可以預(yù)測(cè)道路的壽命和需要維修的時(shí)間，從而優(yōu)化維護(hù)計(jì)劃和成本。這種智能化管理不僅提高了道路的安全性，也降低了長(zhǎng)期的維護(hù)成本。

4 結(jié)束語(yǔ)

在綜合考量市政道路路基處理方法的各個(gè)方面后，可以得出以下結(jié)論：當(dāng)前和未來(lái)的市政道路路基處理正向著技術(shù)創(chuàng)新、環(huán)境可持續(xù)性和智能化管理方向邁進(jìn)。這些處理方法不僅關(guān)注于提升施工效率和道路性能，也逐漸融入了環(huán)保理念和先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)。從換填法、堆載預(yù)壓法到強(qiáng)夯法，各種傳統(tǒng)方法正在與現(xiàn)代技術(shù)結(jié)合，以適應(yīng)復(fù)雜多變的地質(zhì)條件和城市發(fā)展需求。同時(shí)，環(huán)保材料的使用和綠色建設(shè)理念的引入正成為新的趨勢(shì)。再加上智能化和數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，為實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)測(cè)道路狀況提供了更多可能，大大提高了道路建設(shè)和維護(hù)的效率與可靠性?？傮w來(lái)看，這些進(jìn)展不僅促進(jìn)了市政道路建設(shè)技術(shù)的發(fā)展，也為實(shí)現(xiàn)更安全、高效和環(huán)境友好的城市交通體系奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。