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摘要：公路不良路基在公路工程中如果处理不好，不但影响公路的日后的使用质量，也会对在公路上行驶的车辆有隐患威胁。对公路不良路基对公路工程质量的影响笔者分析了在施工过程出现的问题及提出了处理措施方案。
关键词：公路工程；不良路基；处理措施
中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号：
1软土路基对公路工程质量的影响及处理措施
1.1软土泛指淤泥及淤泥质土，是第四纪后期于沿海地区的滨海相、泻湖相、三角洲相和溺谷相，内陆平原或山区的湖相和冲击洪积沼泽相等静水或非常缓慢的流水环境中沉积，并经生物化学作用形成的饱和软粘性土。软土的组成和状态特征是由其生成环境决定的。由于它形成于上述水流不通畅、饱和缺氧的静水盆地，这类土主要由粘粒和粉粒等细小颗粒组成。淤泥的粘粒含量较高，一般达30%～60%。粘粒的粘土矿物成分以水云母和蒙德石为主，含大量的有机质。有机质含量一般达 5%～15%，最大达17%～25%。这些粘土矿物和有机质颗粒表面带有大量负电荷，与水分子作用非常强烈，因而在其颗粒外围形成很厚的结合水膜，且在沉积过程中由于粒间静电荷引力和分子引力作用，形成絮状和蜂窝状结构。在软土地基上修筑路基,若不加处理,往往会发生路基失稳或过量沉陷,导致公路破坏或不能正常使用。
1.2施工中的处理措施
当路基通过稳定验算或沉降计算不能完全满足设计要求时,应对软土地基进行加固处理。下面分析几种加固方案的施工方法:
1）土工织物铺垫:在软土地基表层铺设一层或多层土工织物,可以分布土中的应力,增加土体的模量,传递拉应力,限制土体的侧向位移,还增加土体和其他材料之间的摩擦力,提高土体以及有关建筑物的稳定性；可以防止液体的渗漏、气体的挥发,保护环境安全；可以在土体中形成排水通道,把土中的水分汇集起来,使水经过土工织物的平面迅速沿水平方向排走,加速软土地基的排水固结,避免地基土塑性破坏；能够把路堤填料与软土隔离,防止路堤填料沉入软弱土基中,失去材料和结构的完整性；可以有效地阻止土颗粒穿过,从而防止由于土颗粒过分流失造成土体破坏,同时允许水或气体穿过织物自由排出,以免由于空隙水压力的升高造成土体失稳等不利后果。土工织物是一种重量轻、具有一定柔性的塑料平面网材,施工过程中折曲影响较小,施工简单,不需专用特殊施工机械和专业技术工人。
2）干振碎石桩:干振碎石桩是采用预沉导管、重锤振动压入工艺施工的碎石桩。其原理主要是振密和挤密松散沙土、粉土、黏性土、素填土、杂填土等地基。
3）塑料排水板处理软土路基：主要利用插设在软土地基中的塑料排水板建立起竖向排水系统,再在塑料排水板的上部铺设一层砂垫层,建立起横向排水系统,通过对路基的超载预压建立起加压系统,使软土中的孔隙水产生压差而渗出,进而达到固结软土、提高地基土强度的目的。利用土工格栅良好的延展性和整体抗剪性、均匀的纵横向抗拉性、高抗疲劳性和耐腐蚀性的特点,增加路基的稳定力矩和提高软基的整体稳定性。
4）换填法 ：换填法是将软弱土层清除并清底，然后回填砂碎石并壓实。一般适用于淤泥质土和黄土和人工回填土，适用深度不超过5米。
测量放样，挖除路基坡脚全部软弱土、冻胀土。对材料的配合比进行标准试验，确定适合施工需要的各项参数，以便合理指导施工。
备料、摊铺及拌和，自卸车按规定计量将砂砾运至施工路段，确保配料的均匀性及准确性，然后用平地机摊铺，直到达到设计要求的深度和规范要求均匀度为止。摊铺应控制厚度，避免破坏下承层，每次的摊铺宽度应与上一次的摊铺重叠50cm。
5）水泥搅拌桩处理软土路基：水泥搅拌法是通过各种深层搅拌机沿深度方向将软土与固化剂(水泥浆或水泥粉、石灰粉、粉煤灰,外加一定量的掺合剂)就地进行强制搅拌,使土体与固化剂发生物理化学反应,形成具有一定整体性和一定强度的水泥土加固体,沿深度方向形成的该加固体称为深层搅拌桩。
6）砂井:砂井是利用各种打桩机具击入钢管,或用高压射水、爆破等方法在地基中获得按一定规律排列的孔眼并灌入中、粗砂形成砂柱。由于这种砂井在饱和软黏土中起排水通道的作用,又称排水砂井。
砂井顶面应铺设垫层,以构成完整的地基排水系统。砂井适用于软土层厚度大于5m时。最大有效处理深度18m。
软土地基有极大的危害性,如果不处理或处理不当,就会造成地基失稳,使构造物沉降过大或不均匀沉降,对构造物造成不同程度的危害。以上介绍的常用的几种处理软土地基的方法,具体施工还要根据工地的实际情况来制定施工方案。
2黄土路基对公路工程质量的影响及处理措施
2.1黄土路基简介及其对公路质量影响黄土为新生代第四纪的沉积物,与其他公路路基黏性土相比,尤其易受水的侵害,是一种特殊的黏性土。常将黄土路基划分为两类:非湿陷性黄土和湿陷性黄土。湿陷性黄土又可分为:自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土。湿陷性黄土国内中西部地区分布较广，湿陷性黄土作为路堤填筑材料,由于其受水浸湿后,本身结构会被迅速破坏,应有强度减小,施工不当常常会发生很大的下沉量,引起路基失稳,特别是高路堤地段的填筑更是会引发一系列的工程病害。
2.2施工中的应对措施
1）冲击压实：冲击压实处理地基的原理是用一定的冲击能量使土体里的水分扩散固结并挤密压实土体而达到加固土体的目的。冲击压实技术只适合于浅层湿陷性及湿软性黄土地基的处理,且其有效影响深度一般不超过80cm,冲压遍数以30遍左右为宜。在冲压施工的过程中应注意:
①保持最佳含水量；
②受冲击压实机的机型限制,被冲压的路基长度一般不应小于120m,宽度不宜小于15m；
③每一层冲压前,应先沿路基边沿冲压5遍左右,以减少在冲压过程中冲击能对路基的侧向挤压作用；
④用冲击压实机进行路堤边沿压实时,速度应稍慢,否则，可能引起车身滑出路堤；
⑤冲压时应注意轮迹的连续性,特别是调头处,不要预留空白带而影响压实效果。
2）强夯施工：又称动力固结法，是用起重机械将8t～40t夯锤起吊到6m～25m高度后，自由落下，给地基以强大的冲击能量的夯击，使土中出现冲击波和冲击应力，迫使土体孔隙压缩，土体局部液化，在夯击点周围产生裂隙，形成良好的排水通道，孔隙水和气体逸出，使土粒重新排列，经时效压密达到固结，从而提高地基承载力，降低其压缩性的一种有效地基加固方法。
3）灰土挤密桩：灰土挤密桩其桩体是由石灰和土拌和料夯填而成,其作用原理是石灰与土拌和物通过离子交换、凝硬反应,以及石灰的碳化与结晶等物理化学反应形成具有较高强度和模量的灰土桩。黄土之所以不利于公路路基的工程特性是因容易受水的侵害,所以黄土公路路基具有良好的排水系统,对于黄土地区正在施工及施工完毕后的路基具有特别重要的意义。在设计及施工时应特别注意:要严格做好防排水措施,严格按设计、规范施工,做好排除路基附近的地下水和地面水,并对排水结构物做好必要的防护与加固。在雨季施工,更应注意使降水迅速排出至路基范围以外,不要积水。如果做到了防水、保湿,可防止路基形成软点,也可减少因冰冻引起的路面冻胀作用,减少路面病害。
3总结
综上所述，两种路基地质情况是公路建设过程中比较常见的现象，如果不加以特别加固处理，项目竣工通车后将会出现路基病害，连带路面、附属构造物等同时出现不同程度的损坏，严重影响公路通行质量，而且补救非常困难，耗资较大。因此，在公路建设过程中，必须针对路基病害产生的不同原因，及时采取有效的措施。
【参考文献】
【1】GB 50025-2004湿陷性黄土地区建筑规范[S].
【2】龚晓南.地基处理新技术[M].西安:陕西科学技术出版社,2000.
【3】JTGB01-2003公路公路工程技术标准[S].
【4】吴晓霞,陈若翔.公路湿陷性黄土路基分析与处理[J].交通科技,2004,34(4):50-52.
关键词：公路工程；不良路基；处理措施
中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号：
1软土路基对公路工程质量的影响及处理措施
1.1软土泛指淤泥及淤泥质土，是第四纪后期于沿海地区的滨海相、泻湖相、三角洲相和溺谷相，内陆平原或山区的湖相和冲击洪积沼泽相等静水或非常缓慢的流水环境中沉积，并经生物化学作用形成的饱和软粘性土。软土的组成和状态特征是由其生成环境决定的。由于它形成于上述水流不通畅、饱和缺氧的静水盆地，这类土主要由粘粒和粉粒等细小颗粒组成。淤泥的粘粒含量较高，一般达30%～60%。粘粒的粘土矿物成分以水云母和蒙德石为主，含大量的有机质。有机质含量一般达 5%～15%，最大达17%～25%。这些粘土矿物和有机质颗粒表面带有大量负电荷，与水分子作用非常强烈，因而在其颗粒外围形成很厚的结合水膜，且在沉积过程中由于粒间静电荷引力和分子引力作用，形成絮状和蜂窝状结构。在软土地基上修筑路基,若不加处理,往往会发生路基失稳或过量沉陷,导致公路破坏或不能正常使用。
1.2施工中的处理措施
当路基通过稳定验算或沉降计算不能完全满足设计要求时,应对软土地基进行加固处理。下面分析几种加固方案的施工方法:
1）土工织物铺垫:在软土地基表层铺设一层或多层土工织物,可以分布土中的应力,增加土体的模量,传递拉应力,限制土体的侧向位移,还增加土体和其他材料之间的摩擦力,提高土体以及有关建筑物的稳定性；可以防止液体的渗漏、气体的挥发,保护环境安全；可以在土体中形成排水通道,把土中的水分汇集起来,使水经过土工织物的平面迅速沿水平方向排走,加速软土地基的排水固结,避免地基土塑性破坏；能够把路堤填料与软土隔离,防止路堤填料沉入软弱土基中,失去材料和结构的完整性；可以有效地阻止土颗粒穿过,从而防止由于土颗粒过分流失造成土体破坏,同时允许水或气体穿过织物自由排出,以免由于空隙水压力的升高造成土体失稳等不利后果。土工织物是一种重量轻、具有一定柔性的塑料平面网材,施工过程中折曲影响较小,施工简单,不需专用特殊施工机械和专业技术工人。
2）干振碎石桩:干振碎石桩是采用预沉导管、重锤振动压入工艺施工的碎石桩。其原理主要是振密和挤密松散沙土、粉土、黏性土、素填土、杂填土等地基。
3）塑料排水板处理软土路基：主要利用插设在软土地基中的塑料排水板建立起竖向排水系统,再在塑料排水板的上部铺设一层砂垫层,建立起横向排水系统,通过对路基的超载预压建立起加压系统,使软土中的孔隙水产生压差而渗出,进而达到固结软土、提高地基土强度的目的。利用土工格栅良好的延展性和整体抗剪性、均匀的纵横向抗拉性、高抗疲劳性和耐腐蚀性的特点,增加路基的稳定力矩和提高软基的整体稳定性。
4）换填法 ：换填法是将软弱土层清除并清底，然后回填砂碎石并壓实。一般适用于淤泥质土和黄土和人工回填土，适用深度不超过5米。
测量放样，挖除路基坡脚全部软弱土、冻胀土。对材料的配合比进行标准试验，确定适合施工需要的各项参数，以便合理指导施工。
备料、摊铺及拌和，自卸车按规定计量将砂砾运至施工路段，确保配料的均匀性及准确性，然后用平地机摊铺，直到达到设计要求的深度和规范要求均匀度为止。摊铺应控制厚度，避免破坏下承层，每次的摊铺宽度应与上一次的摊铺重叠50cm。
5）水泥搅拌桩处理软土路基：水泥搅拌法是通过各种深层搅拌机沿深度方向将软土与固化剂(水泥浆或水泥粉、石灰粉、粉煤灰,外加一定量的掺合剂)就地进行强制搅拌,使土体与固化剂发生物理化学反应,形成具有一定整体性和一定强度的水泥土加固体,沿深度方向形成的该加固体称为深层搅拌桩。
6）砂井:砂井是利用各种打桩机具击入钢管,或用高压射水、爆破等方法在地基中获得按一定规律排列的孔眼并灌入中、粗砂形成砂柱。由于这种砂井在饱和软黏土中起排水通道的作用,又称排水砂井。
砂井顶面应铺设垫层,以构成完整的地基排水系统。砂井适用于软土层厚度大于5m时。最大有效处理深度18m。
软土地基有极大的危害性,如果不处理或处理不当,就会造成地基失稳,使构造物沉降过大或不均匀沉降,对构造物造成不同程度的危害。以上介绍的常用的几种处理软土地基的方法,具体施工还要根据工地的实际情况来制定施工方案。
2黄土路基对公路工程质量的影响及处理措施
2.1黄土路基简介及其对公路质量影响黄土为新生代第四纪的沉积物,与其他公路路基黏性土相比,尤其易受水的侵害,是一种特殊的黏性土。常将黄土路基划分为两类:非湿陷性黄土和湿陷性黄土。湿陷性黄土又可分为:自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土。湿陷性黄土国内中西部地区分布较广，湿陷性黄土作为路堤填筑材料,由于其受水浸湿后,本身结构会被迅速破坏,应有强度减小,施工不当常常会发生很大的下沉量,引起路基失稳,特别是高路堤地段的填筑更是会引发一系列的工程病害。
2.2施工中的应对措施
1）冲击压实：冲击压实处理地基的原理是用一定的冲击能量使土体里的水分扩散固结并挤密压实土体而达到加固土体的目的。冲击压实技术只适合于浅层湿陷性及湿软性黄土地基的处理,且其有效影响深度一般不超过80cm,冲压遍数以30遍左右为宜。在冲压施工的过程中应注意:
①保持最佳含水量；
②受冲击压实机的机型限制,被冲压的路基长度一般不应小于120m,宽度不宜小于15m；
③每一层冲压前,应先沿路基边沿冲压5遍左右,以减少在冲压过程中冲击能对路基的侧向挤压作用；
④用冲击压实机进行路堤边沿压实时,速度应稍慢,否则，可能引起车身滑出路堤；
⑤冲压时应注意轮迹的连续性,特别是调头处,不要预留空白带而影响压实效果。
2）强夯施工：又称动力固结法，是用起重机械将8t～40t夯锤起吊到6m～25m高度后，自由落下，给地基以强大的冲击能量的夯击，使土中出现冲击波和冲击应力，迫使土体孔隙压缩，土体局部液化，在夯击点周围产生裂隙，形成良好的排水通道，孔隙水和气体逸出，使土粒重新排列，经时效压密达到固结，从而提高地基承载力，降低其压缩性的一种有效地基加固方法。
3）灰土挤密桩：灰土挤密桩其桩体是由石灰和土拌和料夯填而成,其作用原理是石灰与土拌和物通过离子交换、凝硬反应,以及石灰的碳化与结晶等物理化学反应形成具有较高强度和模量的灰土桩。黄土之所以不利于公路路基的工程特性是因容易受水的侵害,所以黄土公路路基具有良好的排水系统,对于黄土地区正在施工及施工完毕后的路基具有特别重要的意义。在设计及施工时应特别注意:要严格做好防排水措施,严格按设计、规范施工,做好排除路基附近的地下水和地面水,并对排水结构物做好必要的防护与加固。在雨季施工,更应注意使降水迅速排出至路基范围以外,不要积水。如果做到了防水、保湿,可防止路基形成软点,也可减少因冰冻引起的路面冻胀作用,减少路面病害。
3总结
综上所述，两种路基地质情况是公路建设过程中比较常见的现象，如果不加以特别加固处理，项目竣工通车后将会出现路基病害，连带路面、附属构造物等同时出现不同程度的损坏，严重影响公路通行质量，而且补救非常困难，耗资较大。因此，在公路建设过程中，必须针对路基病害产生的不同原因，及时采取有效的措施。
【参考文献】
【1】GB 50025-2004湿陷性黄土地区建筑规范[S].
【2】龚晓南.地基处理新技术[M].西安:陕西科学技术出版社,2000.
【3】JTGB01-2003公路公路工程技术标准[S].
【4】吴晓霞,陈若翔.公路湿陷性黄土路基分析与处理[J].交通科技,2004,34(4):50-52.