高速公路路基設(shè)計(jì)及軟土地基處理策略試析

鄭 嘉

規(guī)劃設(shè)計(jì) Planning and design

高速公路路基設(shè)計(jì)及軟土地基處理策略試析

鄭 嘉

（四川省公路規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川 成都 610000）

為了保證人們的日常出行安全，防止人們?cè)诟咚俟飞闲旭偟倪^(guò)程中出現(xiàn)安全隱患，需要對(duì)高速公路路基設(shè)計(jì)以及遇到軟土地基時(shí)，進(jìn)行相關(guān)措施的采取，來(lái)排除一定的安全隱患，為人們的出行保駕護(hù)航，本文就基于現(xiàn)階段在高速公路路基設(shè)計(jì)和軟土地基的處理中所遇到的問(wèn)題，以及路基的含義，從加強(qiáng)高速公路路基設(shè)計(jì)管理，合理處理軟土地基的重要性出發(fā)，采取相應(yīng)的措施，解決這些問(wèn)題，維護(hù)我國(guó)的交通運(yùn)輸事業(yè)。

高速公路；路基設(shè)計(jì)；軟土地基；策略分析

0 引言

隨著科技的發(fā)展，人們的生活水平也隨之提高，為了使現(xiàn)階段人們的出行安全得到有效的保障，就需要對(duì)道路的建造和監(jiān)管，應(yīng)該加強(qiáng)力度和提高標(biāo)準(zhǔn)，其中公路路基的設(shè)計(jì)尤為重要，交通運(yùn)輸事業(yè)作為我國(guó)的重點(diǎn)行業(yè)，需要相關(guān)部門和人員予以高度重視。高速公路是交通運(yùn)輸?shù)闹饕d體，在路基的設(shè)計(jì)上需要進(jìn)行管控，在公路路基的設(shè)計(jì)中，需要了解路基通常是高速公路下的一個(gè)天然地層，要想路基達(dá)到堅(jiān)實(shí)而穩(wěn)定的效果，就需要在填方的地段，選擇堅(jiān)實(shí)的材料來(lái)壓實(shí)土層，這樣才能保證高速公路的穩(wěn)定性。當(dāng)修建高速公路時(shí)，會(huì)遇到軟土地基的情況，如果相關(guān)的施工設(shè)計(jì)部門沒(méi)有處理得當(dāng)，會(huì)對(duì)高速公路的路況帶來(lái)一定的安全隱患，容易導(dǎo)致安全事故發(fā)生。

1 公路路基設(shè)計(jì)的含義

由于道路的土層性質(zhì)的不同，存在著一定的差異，所以可以根據(jù)這些土壤性質(zhì)，將公路路基分為：黃土路基、軟土路基和鹽漬土路基，對(duì)于這些種類的路基都需要進(jìn)行排水溝的設(shè)計(jì)，同時(shí)路基設(shè)計(jì)時(shí)需要在道路兩邊的路肩上加一定的寬度，并且在公路路基設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要估計(jì)這條道路會(huì)出現(xiàn)的車流量，以及可能通過(guò)的最大型的車輛種類和重量，特別是當(dāng)中大型車輛通過(guò)時(shí)，路基不能出現(xiàn)承重破裂的為，在強(qiáng)度上要達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。除此之外，在公路路基的設(shè)計(jì)前，需要對(duì)這個(gè)地段的車輛流通量進(jìn)行調(diào)研，對(duì)周邊的環(huán)境進(jìn)行調(diào)研，以及在周邊服務(wù)區(qū)的情況進(jìn)行了解，綜合各種信息，然后才能根據(jù)相應(yīng)的條件設(shè)計(jì)高速公路的路基，并且這條路基在修建時(shí)，對(duì)周圍的自然環(huán)境需要進(jìn)行勘測(cè)，了解這些地段的地質(zhì)條件，是否滿足地基的修建，如果出現(xiàn)不滿足的地方，應(yīng)該采取相對(duì)應(yīng)的措施來(lái)解決這一系列的問(wèn)題。

2 軟土地基形成的原因

軟土地基形成的原因有很多，其中最為主要的幾個(gè)因素如下：一是沉積環(huán)境的影響，古代的地形沉積對(duì)軟土的形成有重大影響，包括濱海沉積、相態(tài)的變化、湖泊的沉積、河灘的沉積、沼澤的沉積，這一系列的地質(zhì)沉積因素是軟土地基形成的根本原因。第二個(gè)原因是物質(zhì)來(lái)源，通過(guò)河流或者其它因素將軟土物質(zhì)進(jìn)行運(yùn)輸，最后在這一地段進(jìn)行沉積，此外，地下水或者地表水的侵蝕作用也會(huì)造成軟土地基的形成，水的滲透作用會(huì)將原本的土壤侵蝕，從而形成軟土地基，軟土地基的特點(diǎn)是孔隙較大，并且有較高的含水量，如果遇到大型貨車，會(huì)將軟土地基進(jìn)行壓縮，承重能力差，當(dāng)遇到重型車輛時(shí)會(huì)發(fā)生變形，軟土地基在經(jīng)過(guò)壓縮變形后，穩(wěn)定下來(lái)的時(shí)間比較久，還可能會(huì)出現(xiàn)受力不均衡的情況，從而導(dǎo)致側(cè)向的變形程度較大，對(duì)車輛的出行安全有很大的影響。針對(duì)這種情況，需要采取相對(duì)應(yīng)的措施來(lái)預(yù)防這類情況的發(fā)生，減少高速公路上的交通事故的發(fā)生，排除潛在的安全隱患。

3 現(xiàn)階段公路路基設(shè)計(jì)和軟土地基處理中的問(wèn)題

首先，在國(guó)家的相關(guān)道路管理政策中，存在著較多的問(wèn)題，這些問(wèn)題嚴(yán)重影響了道路管理及控制的力度。由于管理制度要求的不嚴(yán)格，導(dǎo)致了很多施工部門在施工過(guò)程中偷工減料，眼中只有完成任務(wù)，而不注重道路的質(zhì)量問(wèn)題，并且相關(guān)的監(jiān)督手段也相對(duì)簡(jiǎn)單，導(dǎo)致很多施工單位渾水摸魚。除此之外，現(xiàn)階段，道路施工的技術(shù)人員的專業(yè)水準(zhǔn)達(dá)不到相應(yīng)的要求，施工技術(shù)力量相對(duì)薄弱，對(duì)施工過(guò)程中相關(guān)參數(shù)的計(jì)算和控制出現(xiàn)問(wèn)題，導(dǎo)致整個(gè)道路施工工程質(zhì)量低下，達(dá)不到相應(yīng)的要求。道路施工工程完成后，相關(guān)部門的維護(hù)措施也相對(duì)不夠，沒(méi)有嚴(yán)格的道路養(yǎng)護(hù)措施，很容易出現(xiàn)道路毀壞而沒(méi)有相關(guān)部門進(jìn)行維修的情況，人們?cè)谌粘３鲂械倪^(guò)程中發(fā)生交通事故的概率也大大增加，所以，在現(xiàn)階段道路施工工程中，相關(guān)的施工部門和監(jiān)管人員必須要恪盡職守，對(duì)道路施工的監(jiān)督和維護(hù)盡心盡力，從而保障廣大人員群眾的出行安全。

在軟土地基處理中，由于相關(guān)技術(shù)的欠缺，會(huì)導(dǎo)致處理事故的發(fā)生，因?yàn)橄嚓P(guān)的技術(shù)設(shè)計(jì)人員專業(yè)水平上的欠缺，不能提出最合理的解決方案來(lái)幫助處理軟土地基，這也是當(dāng)下軟土地基處理過(guò)程中的主要問(wèn)題。軟土地基的處理主要有以下的目的：為了提高地基的抗壓程度，降低地基的壓縮變形，增強(qiáng)地基的透水性，讓其在防水方面更加出色，并且對(duì)地基中的較為特殊的土壤特質(zhì)進(jìn)行改良，幫助地基有更好的特性。

4 軟土地基處理的方法策略

4.1 嚴(yán)格設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

每一處的土壤性質(zhì)都不一樣，將全線軟土和軟弱土分布的區(qū)段進(jìn)行劃分，對(duì)樁基礎(chǔ)構(gòu)造物橋臺(tái)兩側(cè)的各三十米進(jìn)行劃分，把它作為沉降的主要控制段，涵洞類的就需要將兩側(cè)的各二十米進(jìn)行劃分，作為沉降的主要控制段。并且在設(shè)計(jì)軟土地基的處理方法時(shí)，必須要嚴(yán)格設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)相應(yīng)的軟土地基路段進(jìn)行實(shí)地勘察，了解周圍的環(huán)境，做出合適的判斷，軟土地基的設(shè)計(jì)應(yīng)該由相關(guān)部門進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)定，制定嚴(yán)密的管理措施，將標(biāo)準(zhǔn)提升到一定的程度，幫助施工人員能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并且按照相關(guān)的設(shè)計(jì)措施進(jìn)行改進(jìn)。

4.2 在軟基處的處理方法

首先，對(duì)砂墊層的處理，需要嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，砂墊層的材料為中砂和粗砂，這樣的材質(zhì)說(shuō)明其含泥量不能大于百分之三，并且在砂墊層的寬度設(shè)計(jì)上需要進(jìn)行相關(guān)的考察，大于路堤的寬度，這樣才能保證技術(shù)人員在施工的過(guò)程中，使用大型機(jī)械設(shè)備時(shí)不會(huì)破壞墊層的有效作用，同時(shí)也需要在砂墊層的應(yīng)用過(guò)程中，鋪設(shè)土工格柵，以此來(lái)增加整個(gè)地基的抗壓強(qiáng)度，提高地基的穩(wěn)定性，還可以起到排水和隔離的作用。

在軟土地基的處理過(guò)程中，還有土工合成材料的應(yīng)用，為了在上述的砂墊層的基礎(chǔ)上，能夠進(jìn)一步加強(qiáng)地基的抗剪強(qiáng)度，還可以在砂墊層中間鋪設(shè)一層具有高強(qiáng)度的土工合成材料，形成一種復(fù)合體，這種復(fù)合體也具有一定的剛度，可以讓軟土地基在一定程度上能夠承載一定重量的車輛，并且可以解決上述所說(shuō)的兩側(cè)壓縮較快而出現(xiàn)的差異沉降的問(wèn)題，能夠?qū)⒅亓窟M(jìn)行分散，有一定的均勻性，復(fù)合體還可以承受很大一部分的拉力，讓軟土地基的受力變小，使路堤中心點(diǎn)的沉降變得更加緩慢，使差異沉降減少，同時(shí)由于土工合成材料中的一些化學(xué)物質(zhì)，可以對(duì)軟土地基的土壤進(jìn)行固結(jié)，從而加快沉降，讓車輛在高速公路上通過(guò)的過(guò)程中，盡量不發(fā)生沉降，從而保證車輛的駕駛安全。

除此之外，在軟土地基處理過(guò)程中，需要添加排水系統(tǒng)，地下水的滲透不僅會(huì)加速軟土的侵蝕，還會(huì)讓地表出現(xiàn)裂縫，這給人們的行駛安全帶來(lái)了很大的隱患，并且由于下雨天的原因，雨水的積累也會(huì)導(dǎo)致地基的弱化，這樣一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，會(huì)逐漸讓地基出現(xiàn)一種軟化的情況，使軟土地基在之前的基礎(chǔ)上，抗剪程度更差，當(dāng)一些大型車輛通過(guò)時(shí)，軟土地基很大可能會(huì)出現(xiàn)下陷情況，所以，在軟土地基周圍必須修建排水系統(tǒng)，同時(shí)還要利用路堤填土進(jìn)行預(yù)壓，預(yù)壓操作可以使軟土地基的總沉降量在不減少的同時(shí)，將壓縮量都提前控制，讓后期車輛行駛的過(guò)程中，不會(huì)發(fā)生很大的軟土地基沉降作用。

4.3 利用灰土進(jìn)行加固

灰土可以在一定條件下形成膠體凝聚，對(duì)軟土地基有一定的加固作用，所以，可以在軟土地基處利用灰土進(jìn)行加固?；彝辆褪鞘遗c土壤按照一定的比例進(jìn)行調(diào)試，當(dāng)他們綜合時(shí)，里面的化學(xué)成分會(huì)相互吸附，形成一種較為堅(jiān)固的物質(zhì)，并且隨著時(shí)間的推移，這種堅(jiān)固物質(zhì)的固化作用會(huì)得到提升，軟土地基的強(qiáng)度也會(huì)相應(yīng)增加，從而提高了軟土地基的承載能力，并且可以利用灰土擠密樁，利用打入的鋼套管，在軟土地基上進(jìn)行打孔，再填入灰土，再進(jìn)行夯實(shí)，這樣就可以在一定程度上降低基礎(chǔ)地面所承受的應(yīng)力，同時(shí)也能夠防止軟土地基在大型車輛通過(guò)時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的壓縮變形和濕陷性，原來(lái)地層所承受的力也會(huì)減小?；彝翑D密樁的設(shè)計(jì)過(guò)程中，也需要遵從一定的原則，其擠密樁的樁徑，每?jī)蓚€(gè)擠密樁的樁距和排距都需要一定的計(jì)算，才能達(dá)到最好的固化效果。

5 高速公路路基設(shè)計(jì)措施

5.1 對(duì)從事公路工程施工的技術(shù)人員進(jìn)行定期培訓(xùn)

為了從技術(shù)人員的層面減少道路施工過(guò)程中的不足，企業(yè)或者相關(guān)的部門必須每隔一定的時(shí)期，對(duì)從事道路施工技術(shù)人員進(jìn)行一定培訓(xùn)，提高技術(shù)人員們的施工專業(yè)水平，提升他們的職業(yè)道德素養(yǎng)，培養(yǎng)他們踏實(shí)、吃苦耐勞的精神，強(qiáng)調(diào)施工過(guò)程中的每一個(gè)小細(xì)節(jié)都具有重要性，并且在培訓(xùn)結(jié)束后，需要對(duì)技術(shù)人員們進(jìn)行合理的考核，從而判斷他們是否能夠達(dá)到道路施工的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和職業(yè)修養(yǎng)。這種方法不僅能夠從根本上加強(qiáng)道路的穩(wěn)定性，同時(shí)也能夠提升技術(shù)員的水平。同時(shí)，要求對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行“以人為本”的道德培訓(xùn)，讓這些技術(shù)人員從人們的生命財(cái)產(chǎn)安全方面去思考問(wèn)題，了解公路施工質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題的嚴(yán)重后果，對(duì)人們和家庭將會(huì)造成的影響，從而提升技術(shù)人員的品質(zhì)和職業(yè)素養(yǎng)。

5.2 在道路施工原料的選取上加強(qiáng)監(jiān)管

經(jīng)過(guò)上述的原因可以進(jìn)行分析，為了保證道路施工工程能夠順利進(jìn)行，在原材料的選擇和使用上必須加強(qiáng)管理，防止出現(xiàn)使用劣質(zhì)材料進(jìn)行道路施工的現(xiàn)象，具體的做法有：在對(duì)相關(guān)的道路施工材料采購(gòu)部門進(jìn)行監(jiān)管的同時(shí)，需要制定嚴(yán)格的懲處機(jī)制，讓相關(guān)人員能夠提高警惕，不能觸碰底線。只有在原料的選取上加強(qiáng)了監(jiān)管，才能夠保證在施工過(guò)程中的質(zhì)量。

在進(jìn)行公路工程施工管理過(guò)程中，要結(jié)合公路工程的具體實(shí)際情況，根據(jù)不同施工工序特點(diǎn)，并且嚴(yán)格遵守道路施工所簽訂的合同，對(duì)施工過(guò)程中的每個(gè)工序和管理控制制定適當(dāng)?shù)姆桨?，?yán)格要求按照工程技術(shù)控制程序進(jìn)行工程質(zhì)量自檢。

5.3 高速公路路基設(shè)計(jì)過(guò)程中的防護(hù)

地基的高度影響著高速公路的質(zhì)量，所以在高速公路路基的設(shè)計(jì)中需要進(jìn)行一定防護(hù)。在修建公路路基時(shí)，需要考慮公路附近河流的影響，通過(guò)計(jì)算河流的最大流量，來(lái)修建相對(duì)應(yīng)的排水溝，以及對(duì)應(yīng)的隔離帶，排水溝和隔離帶的寬度和深度也需要達(dá)到防護(hù)的要求。除此之外，公路路基的邊坡防護(hù)問(wèn)題也十分重要，為了預(yù)防山體滑坡和泥石流等自然災(zāi)害，需要在邊坡選擇時(shí)，參考路基的高度進(jìn)行判斷，如果設(shè)計(jì)的路基高度較高，以及選取的邊坡坡度較小，就會(huì)在邊坡的設(shè)計(jì)過(guò)程中占用大量的土地資源，造成資源浪費(fèi)，同時(shí)坡度如果過(guò)大，又有可能引發(fā)山體滑坡等自然災(zāi)害，所以需要選擇恰當(dāng)?shù)钠露群透叨?，需要在一定的程度上達(dá)到一種匹配。

在日常生活中，可以看到大多數(shù)的公路兩旁都有防護(hù)網(wǎng)，這些防護(hù)網(wǎng)可以抵擋一些碎石的掉落，從而對(duì)路基造成一定的傷害。同時(shí)，在修建路基的過(guò)程中，可以在道路兩旁也多種植一些植被，這樣可以在一定程度上防止水土流失，對(duì)防護(hù)網(wǎng)也起到保護(hù)的作用。

6 結(jié)束語(yǔ)

為了使現(xiàn)階段我國(guó)的交通事業(yè)的飛速發(fā)展，國(guó)家的相關(guān)交通部門在高速公路路基的設(shè)計(jì)過(guò)程中需要采取一定的措施，對(duì)軟土地基進(jìn)行有效處理，從而排除一定的安全隱患，讓人們的日常出行能夠得到保障。

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鄭嘉（1987- ），男，漢族，碩士研究生，工程師，長(zhǎng)期從事公路工程勘察、設(shè)計(jì)、科研工作 。

TU7

A

1007-6344（2021）01-0278-02