復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下路基設(shè)計(jì)及監(jiān)測探討

（深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司凡口鉛鋅礦，廣東 韶關(guān) 512325）

我國地域遼闊，區(qū)域地質(zhì)條件存在一定差異，不同地區(qū)巖層結(jié)構(gòu)變化較大，因此道路路基的設(shè)計(jì)也大為不同。隨著國家道路建設(shè)力度加大，路基設(shè)計(jì)在公路修建過程中發(fā)揮的作用越來越重要，甚至影響著整個(gè)公路修建過程及其健康狀況。本文就復(fù)雜地質(zhì)條件提出了不同的路基設(shè)計(jì)方案，并對路基的健康監(jiān)測作出了闡述與分析。

一、設(shè)計(jì)基本原則

軟土主要指天然含水率大、具有較大孔隙率、壓縮性和抗剪強(qiáng)度較低的土壤。在地質(zhì)條件復(fù)雜的軟土地基中修建路基，設(shè)計(jì)及施工中需要充分考慮填筑物荷載引起軟基破壞而產(chǎn)生的穩(wěn)定性及沉陷問題。因此，需要綜合考慮地質(zhì)條件、地基狀況、公路現(xiàn)狀及其他因素，設(shè)計(jì)及施工過程中需遵循一定原則。

1.設(shè)計(jì)過程需要滿足環(huán)保、經(jīng)濟(jì)效益及人為地理的要求，在此基礎(chǔ)上路基需具有穩(wěn)定性、一定強(qiáng)度，和耐用性。

2.路基選址應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離水資源豐富的區(qū)域，如池塘、河道、濕地、沼澤及淤泥等，并盡量減少經(jīng)過封閉或半封閉地勢較低的區(qū)域。

3.在施工設(shè)計(jì)過程中，首先需要填筑路堤，待材料硬實(shí)后，在路基上部修建構(gòu)造物，以此避免路基產(chǎn)生較大的沉陷和水平位移等現(xiàn)象。

4.設(shè)計(jì)充足的排水渠道，避免因雨季降水對路基強(qiáng)度及穩(wěn)定性造成破壞。

5.充分考慮因地制宜、方便施工、方便取材及節(jié)省資源等因素，遵循低成本、高效施工的原則。

二、復(fù)雜地質(zhì)路基設(shè)計(jì)及監(jiān)測過程

在道路修建過程中，路基的設(shè)計(jì)和穩(wěn)定性監(jiān)測十分重要。路基是路面和軌道的基礎(chǔ)，主要修建方式為開挖或填筑。其主要作用是為車輛在道路或軌道的交通安全運(yùn)營提供必要條件，承載動載荷和靜載荷，并將荷載傳輸?shù)降鼗小?/p>

作為軌道或者路面的基礎(chǔ)，路基是經(jīng)過開挖或填筑而構(gòu)建的土工構(gòu)筑物，其根據(jù)建造地理?xiàng)l件的不同分為路墊和路堤兩種形式。路基一般包括本體、防護(hù)、排水、路堤及路墊等部分，分為一般路基和特殊路基。特殊路基主要包括軟土壤路基、滑坡路基、泥石流路基、凍土路基及含沼澤路基。

（一）一般路基

填方路基施工中的原料主要來源于路塹和隧道爆破后的石料，主要包括砂巖和泥巖，兩者最小承載比的強(qiáng)度需滿足規(guī)范要求。根據(jù)已建成高速公路利用泥巖填筑路基施工的實(shí)際情況可知，泥巖易于壓實(shí)，是一種較好的路基填料，應(yīng)用于路基的各個(gè)層位效果均較理想。

通過地質(zhì)詳查資料確定腐質(zhì)及耕植土的厚度，在路堤填筑前一般需要清除0.5m根植土厚度，并采用路基填料回填和壓實(shí)，該部分?jǐn)?shù)量單獨(dú)計(jì)入清除表土數(shù)量表中。

（二）水塘及水庫地段路基

路基的穩(wěn)定性和水息息相關(guān)。當(dāng)路基穿過含水量較高的地段時(shí)，必須采取相應(yīng)措施，盡量避免水的侵蝕和滲漏，以及地面水污染。

針對路堤穿過河溝、水庫及池塘，必須清除明水和淤泥并回填礫石。經(jīng)過水田的路堤，首先需要清除植被、設(shè)置排水溝，無水需要。經(jīng)過水田地段的路堤在清除地表耕植土后，應(yīng)開溝排水，對過濕土層還應(yīng)采取換填或設(shè)置片石盲溝等措施。該工程數(shù)量計(jì)入挖淤排水工程數(shù)量或路基路面排水工程數(shù)量表。

（三）軟弱路基處治設(shè)計(jì)

在此次設(shè)計(jì)研究中，由于該路段沖溝較多、地質(zhì)條件較差，且含水量較高，因此承載力較低、抗剪較弱。該地質(zhì)環(huán)境下填土路基沉陷，不能滿足規(guī)范要求。由于穩(wěn)定性較差，需采用砂礫石盲溝換填砂礫石和塑料插板、碎石樁、水泥攪拌樁等處置措施。一般軟基設(shè)計(jì)處治原則如下。

1.淺層軟基處理方式。設(shè)計(jì)深片石盲溝；設(shè)計(jì)施工采取換填加片石盲溝方式處理；設(shè)計(jì)換填土壤另加片石盲溝方式處理。對于挖方軟弱地基段落，根據(jù)軟基深度，采用“換填（或拋石擠淤）+土工格柵”措施處置。

2.深層軟基處理方式。設(shè)計(jì)根據(jù)地形、填高、工點(diǎn)靜探參數(shù)等因素綜合考慮，根據(jù)穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果，分別采用塑料排水板、碎石樁、水泥攪拌樁等處理措施。

在塑料排水板不能滿足設(shè)計(jì)要求、或者深層填土方路基為軟基與涵洞基地的情況下，可以采用碎石樁措施處理。樁體的施工材料可以采用卵石、砂礫石及灰?guī)r碎石，含泥量應(yīng)小于4%，特殊情況下也可以采用沒有風(fēng)化且強(qiáng)度不小于26MPa的砂巖。

三、路基健康監(jiān)測方案

在設(shè)計(jì)高速公路較高邊坡路基路堤及軟土壤路段的路基時(shí)，需要采用不同的設(shè)計(jì)方法。動態(tài)設(shè)計(jì)以完整的施工圖設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，并提出對施工方案的特殊要求和監(jiān)測要求，監(jiān)測在小范圍區(qū)域內(nèi)可以采用傳統(tǒng)的測量方法，在路段較長時(shí)可以借助GPS和雷達(dá)干涉技術(shù)。在整個(gè)監(jiān)測過程中，需根據(jù)施工現(xiàn)場的地質(zhì)狀況、施工情況，結(jié)合變形、應(yīng)力監(jiān)測綜合反饋路基健康信息。

（一）軟基監(jiān)控方案

軟土路段在完成換填施工后，需監(jiān)測路堤形變，包括水平位移和沉陷監(jiān)測。

軟基位移監(jiān)測的一般原則：針對長度小于100m的軟路基，必須設(shè)置一個(gè)監(jiān)測橫斷面；如果軟土壤的路基長度不大于100m，按照設(shè)計(jì)要求需設(shè)置不少于兩個(gè)監(jiān)測橫斷面；每一個(gè)監(jiān)測橫斷面的監(jiān)測點(diǎn)需要大于10個(gè)，包括沉降監(jiān)測點(diǎn)4個(gè)和水平位移監(jiān)測點(diǎn)6個(gè)；路堤的施工過程每鋪設(shè)一層需要監(jiān)測一次位移；路堤完工后，通車期間在前一年半內(nèi)需每月監(jiān)測一次。

（二）路堤邊坡監(jiān)控體系

在高邊坡路基工程的施工過程中，需嚴(yán)格按照施工要求逐級開挖、逐級防護(hù)。在上級邊坡防護(hù)工程沒有竣工的情況下，不允許開挖下級邊坡工程。施工前必須制定完善的施工安全監(jiān)測體系，確保施工過程中的人員和設(shè)備的安全性，并通過現(xiàn)場監(jiān)測信息進(jìn)一步完善已有施工方案。

四、結(jié)語

公路修建離不開路基的設(shè)計(jì)與施工，地質(zhì)條件的差別會導(dǎo)致公路路基設(shè)計(jì)和施工的不同。在實(shí)際施工中，需結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際地質(zhì)情況確定設(shè)計(jì)和施工方案，以保證公路質(zhì)量。