解析公路路基路面設(shè)計中軟基的處理技術(shù)

左 敏 郝旭東

引言

公路的路基和路面直接承受車輛負(fù)載，如果公路路基承載能力不夠，在車輛的巨大壓力下必然會造成公路損壞而引發(fā)一系列的問題。因此，提高公路路基的穩(wěn)定性和承載能力是保障路面質(zhì)量的重要條件。軟土公路路基不僅具有承載能力弱，而且軟土土壤隨水流動性強等自身特點。由于軟土自身的特點，軟土公路路基容易遭受損害。為了提高我國軟土結(jié)構(gòu)土質(zhì)地區(qū)的公路質(zhì)量和減少由于公路路基損傷而導(dǎo)致公路破損的情況的發(fā)生，必須要加強對軟土的認(rèn)識及處理軟土公路路基的方法和注意事項。

1 軟土地基的特點

軟土的土壤富含多種元素，而石英含量低并且土壤顆粒隨水流動性強。由于軟土的土壤富含多種元素，所以直接導(dǎo)致了軟土層本身不具有很強的承載能力。不僅如此，由于軟土的土壤顆粒隨水流動性強，所以，軟土在雨水的沖刷下不僅局部流失嚴(yán)重，而且容易發(fā)生積水滲漏事件。此外，由于軟土結(jié)構(gòu)土壤石英含量低，所以，軟土路基的鋪設(shè)施工，比如夯實土部分的工作會有一定困難。

2 公路路基軟基處理注意事項

大量的實際經(jīng)驗表明地質(zhì)測繪和地質(zhì)勘察是軟土地質(zhì)地區(qū)路基施工的第一步，也是很重要的一步驟，需要注意以下幾點。

2.1 分區(qū)域、分階段進(jìn)行地質(zhì)測繪調(diào)查

軟土地區(qū)的公路施工存在很大問題，而最容易出現(xiàn)的問題就是由于坡度產(chǎn)生公路路基滑塌，因此，要特別留神有坡度的軟土公路外，而進(jìn)行軟土公路路基施工時前需要在該地區(qū)進(jìn)行地質(zhì)勘測工作和地質(zhì)測繪工作。然而不同形式的地基施工技術(shù)是不同的，所以為了確保不同形式的地基都能應(yīng)用到相應(yīng)的有效技術(shù)，需要在對公路地基進(jìn)行地質(zhì)勘測工作和地質(zhì)測繪工作時，根據(jù)不同形式下的地區(qū)位置進(jìn)行分部分、分類別的地質(zhì)勘測和地質(zhì)測繪。此外，對軟土進(jìn)行地質(zhì)測繪時，不僅需要調(diào)查土壤結(jié)構(gòu)，而且還要把層次和地質(zhì)水平差以及坡度等細(xì)部問題調(diào)查清楚。

2.2 軟土地區(qū)水文地質(zhì)測繪的重要性及相關(guān)應(yīng)用

導(dǎo)致軟土地區(qū)容易引發(fā)公路路基問題的最終原因其實就是土壤里的水分。因此，在對地質(zhì)進(jìn)行地質(zhì)勘測和地質(zhì)測繪時外，還要進(jìn)行水文測繪。在進(jìn)行水文測繪時，不僅要調(diào)查軟土地區(qū)公路施工周圍環(huán)境，特別是水資源分布和山脈、山巖分布情況，而且還要綜合調(diào)查和分析軟土地區(qū)周圍的地表水、地下水、流動水、乃至山巖流水。通過地質(zhì)勘測和水文測繪以明確軟土公路路基內(nèi)水分含量是否超標(biāo)，然后才能采取有效的水流處理方式以增強公路路基的強度和承載能力。

3 公路軟基處理施工技術(shù)

軟地基承載能力弱，為了提高軟地基的強度需要采取塑料排水板，砂井，砂墊層，土工織物鋪墊，預(yù)壓，換土，反壓護(hù)道，勢石擠淤等方法加固軟土地基提升其承載力以滿足設(shè)計的要求。表層處理法是一種在極軟弱的地表上敷設(shè)、增添材料或通過排水等辦法以此提高地表強度，保障施工機械作業(yè)時地基局部不被剪切變形的一種方法。該方法適應(yīng)于地基極軟弱的情況并且在極軟弱的地基上填筑材料荷載時要盡可能地均勻分布。下面分別介紹表層排水法，砂墊層法，鋪設(shè)土工格柵等方法。

3.1 表層排水法

地基軟的原因是地基充滿了水分，因此，為了讓軟的地基強度變大，首要任務(wù)就是排除軟地基里面的水分。而為了讓地基里的水分排出來就需要在軟地基上挖溝槽。

（1）溝槽的布置

在軟地基上挖溝槽進(jìn)行排水時，溝槽的位置要綜合考慮施工現(xiàn)場地形和自然環(huán)境。如果施工現(xiàn)場存在一定的坡度，可利用坡度排水。與此同時，利用坡度進(jìn)行排水時，填土沉降要注意坡度的變化確保四周控方部位的地表水和滲透水不浸入填土。為了增加排水動力，挖的溝槽的間隔要盡可能的加密以確保部分溝槽被切斷也不會防害整體排水。

（2）溝槽的構(gòu)造

在軟地基上挖的溝槽寬一般為0.5m，深為0.5～1.0m。溝槽填土之前要填成盲溝，在溝槽內(nèi)填盲溝是用透水良好的砂回填的。其中，盲溝又分為縱向盲溝和橫向盲溝。要形成縱向盲溝則需要沿道路縱向或中央縱向開挖。而橫向盲溝一般設(shè)置成間距10～15m。溝槽填土之前，除要設(shè)置盲溝外，還需要埋設(shè)多孔排水管并且需要用優(yōu)質(zhì)反濾層加以保護(hù)。

3.2 砂墊層法

為了提高軟地基的強度，可以在軟地基上鋪設(shè)砂墊。①在軟地基上鋪設(shè)砂墊時，砂礫采用連續(xù)級配，不僅最大粒徑不大于5cm，而且砂率不宜大于40%。此外，砂礫中含泥，其含泥量不大于1%。②砂墊層施工時，不僅需要放樣板，而且需要自卸汽車與推土機聯(lián)合操作以確保砂墊層均勻。此外，坡腳附近的砂墊層如果被透水性差的材料覆蓋，則會影響砂墊層的側(cè)向排水，因此，坡腳附近的砂墊層需要妥善處理以確保砂墊層的側(cè)向排水。③砂礫鋪設(shè)到一定厚度時，需要用機械壓實。在對鋪設(shè)的砂礫進(jìn)行壓實時，不僅要考慮機械的重量，而且也要綜合考慮輪胎對地面接觸壓力，偏心程度及軟土地基表層強度等。

3.3 置換法

當(dāng)軟土厚度較薄時，為了提高地基的強度可以將軟土挖出而填灌水泥、沙礫、灰土等材料并確保填土的穩(wěn)定性和減少沉降量。軟土與水泥、沙礫、灰土等合成的填土進(jìn)行置換的施工方法叫置換法。其中，置換法分為人工挖掘置換和借填土自重或用爆炸法將軟弱土擠出的強度置換。置換法是用水泥、沙礫、灰土等合成的填土置換了軟土，置換后的地基穩(wěn)定性和抗變形力度都得到了加強，形成了良好的持力層。所以，置換法是一種能提高地基承載強度的一種有效方法。置換法增強地基強度時，施工操作比較容易能在短時間內(nèi)達(dá)到工程施工所要求的規(guī)定。然而為了確保置換法的高效性，填灌材料的質(zhì)量一定要保障并且還要分層加以夯實。

3.4 加載法

為了防止填土內(nèi)及填土上的構(gòu)造物及鄰接填土的路面發(fā)生有害沉降而造成破壞，可以采用加載法促進(jìn)施工軟土地基預(yù)先沉降和提高施工地基的強度。促進(jìn)地基固結(jié)沉降的方法有多種，比如，在地基上填土荷載，增大對地基的總壓力，這種方法叫填土加載法。采用填土加載法促進(jìn)地基固結(jié)沉降時，須注意地基的穩(wěn)定狀態(tài)。此外，減少土中的間隙水壓提高有效應(yīng)力法也是促進(jìn)地基固結(jié)沉降的一種有效方法。其中，通過井點，豎井等降低地下水法可以達(dá)到減少土中的間隙水壓從而提高有效應(yīng)力。此外還可以通過在表面鋪砂，覆蓋不透水膜使之形成真空，依靠大氣壓力加載來促進(jìn)固結(jié)，這種方法叫大氣壓加載法。采用降低地下水法和大氣壓加載法促進(jìn)地基的固結(jié)沉降時雖不會破壞地基，然而這種方法不僅受到地基適應(yīng)性的限制，而且工程費用大，因此，一般不采用。

4 結(jié)束語

公路路基的穩(wěn)定性是整個公路施工質(zhì)量的重要保障。然而由于公路建設(shè)技術(shù)的不完善加上公路的負(fù)荷量逐漸增加容易導(dǎo)致公路建設(shè)出現(xiàn)質(zhì)量問題。為了加強路基的強度提升承載能力，需要對地區(qū)進(jìn)行地質(zhì)勘測和測繪及水文測繪，然后針對不同形式的地基進(jìn)行合理的施工設(shè)計。而導(dǎo)致公路路基強度弱的主要原因是土壤內(nèi)的水分，因此，就需要對地基挖溝槽有效排水及采取合理的軟基處理方式，比如，表層排水法、沙墊法、置換法、加載法等施工技術(shù)提升公路路基的穩(wěn)定性和承載能力保障公路施工的質(zhì)量，充分發(fā)揮公路的作用。

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