軟巖區域公路建設質量控制方法研究

鄭小維

摘 要：近幾年以來，我國對軟巖區域內的公路建設質量進行調查研究和分析總結，其主要目的就是通過對軟巖區域內的環境特征、巖體力學性質、巖體結構特點、防護加固技術、破題開挖穩定性評價、填筑體的穩定性、巖體開挖碾壓后的力學特性等方面的討論，對公路建設質量控制方法進行研究，以供業內人士參考。

關鍵詞：軟巖區域；公路建設；質量控制；研究

巖石不僅是地殼的重要組成部分，也是公路建設的主要承載體，與公路建設有著緊密的聯系，而軟巖作為巖石的一部分，除了具有普通巖石的基本性質外，本身還有強度低、變形大、穩定性和水理性比較差的特點，其在公路建設過程中，對邊坡工程、路基都有很大的影響，從而容易因路基的沉降變形引起病害，嚴重的甚至能導致泥石流、山體滑坡等地質災害。因此，加強軟巖區域公路建設質量控制方法的研究，具有十分重要的意義。

1 軟巖的工程力學性質

軟巖除了具有強度低、變形大、穩定性和水理性比較差的特點以外，還有以下的工程力學特性。

1.1 易擾動性

這是因為軟巖由于自身的軟弱特性、吸水膨脹特性、裂隙發育特性等性質，從而造成其對外界環境抗擾動能力極弱，特別是針對于施工震動、卸荷松動等外部干擾十分敏感，同時還有暴露易風化、吸濕易膨脹軟化等性質。

1.2 崩解性

這是由于軟巖中的粘土礦物質遇到水使，在水的作用下，產生分布不均勻的膨脹應力，從而造成崩裂現象。

1.3 膨脹性

這是由于軟巖在力或水的作用下，出現體積變大的現象。

1.4 可塑性

這是由于軟巖在工程力的作用下而發生變形的情況，并且失去這個工程力過后不能回復到原本的性質。產生這種現象的原因主要是因為軟巖中含有泥質成分的親水性質而引起的。

2 軟巖對公路建設的影響

2.1 軟巖對路基的影響

2.1.1 因為軟巖具有崩解性、膨脹性、透水性強等特點，與水相遇容易產生軟化或者是崩解的現象，因此在軟巖區域內進行公路建設的時候，就要全面的考慮到路基排水的問題，只有設計出一個合理、科學、完善的排水系統，才能從根本上避免路基由于水而遭到破壞亦或是誘發路基災害思的問題產生，從而提高路基的完全性和穩定性。

2.1.2 軟巖還對路基的穩定性產生重要的影響。巖石作為公路的主要承載體，其承載能力與路基的穩定性和變形性有著直接的關系。軟巖本身就具有變形大、抗壓強度低、易擾動性及可塑性等性質，當路基修建完成后，在自身重力和外部重力雙重作用下，就會很容易導致軟巖變形，這就會造成路面及路基的變形、破壞，嚴重者還會引起相應的地質災害發生，從而減少公路的使用壽命和降低車輛行駛的安全性。

2.1.3 對路基填料的影響。由于軟巖的承載強度低，達不到某些公路填料的要求，再加上填筑方法不符合要求、路基含水量過大、壓實度低等因素的影響下，很容易造成路基沉降現象的發生，因此在施工過程中，施工人員應該對于厚層軟巖進行替換或者承載力比較大的填料混合填筑，同時還應該合理的控制填料中的含水量，從而達到公路對于填料的要求。

2.2 軟巖對邊坡的影響

2.2.1 由于軟巖不僅具有抗壓強度低、變形大、穩定性差、透水性強、暴露風化的性質，而且還具有易擾動性、可塑性、崩解性、暴露風化、膨脹性、吸濕膨脹軟化等工程力學性質，在邊坡開挖的過程中，對永久或臨時支擋、防排水、防護等的設計、布置、施工工藝、等級設計、基礎處理等提高了要求，而且也對軟巖區域內的路塹邊坡開挖和防護產生了非常大的不良影響，從而增加了邊坡工程施工的難度，加大了工程的投資量。

2.2.2 很容易誘發各種各樣的邊坡災害。由于軟巖的工程力學性質比較特殊，特別是崩解性、透水性、吸濕膨脹軟化、易擾動性質等，在進行路塹邊坡開挖的過程中，對施工產生的震動、卸荷松動等外部傳來的干擾，加快了軟巖風化好和破壞的速度。而且如果遇到降水量比較豐沛的時期，還會容易產生各種邊坡災害，例如滑坡、泥石流、崩塌等地質災害，這不僅對邊坡、防護、防排水、支擋等基礎設施造成嚴重的破格壞，而起還對公路的使用壽命、正常運行產生影響，增加公路的維修維護投資。

3 軟巖區域公路建設質量控制的方法研究

3.1 軟巖開挖邊坡穩定性評級及加固防護技術的研究

3.1.1 動態設計方法與系統理論在公路建設質量控制中的研究。巖土工程是一項復雜、系統的工程，而邊坡工程作為一種的組成部分，與其他工程相比，雖然獨立的邊坡工程在規模上無法與其他工程進行對比，在研究、考察、設計等方面與其他工程很大的區別，建設時間也相對而言比較短，但是邊坡工程數量眾多，因此公路建設的邊坡工程施工方法與技術與其他工程相比有很大的不同。根據以往邊坡工程的實踐經驗，軟土區域內的邊坡工程更加注重巖體的結構研究和工程的方法應用，特別是公路工程經驗數據的系統建立尤為重要。

3.1.2 開挖邊坡的防護措施和穩定性的研究。根據實踐證明，很多邊坡在開挖和防護工程建設完成后是比較穩定的，但是在公路進行使用一段時間后，就會出現淺層滑塌、風化剝落等現象。邊坡的長期穩定性與軟巖的工程力學性質是緊密相關的，在對軟巖邊坡穩定性的分析和防護措施的設計過程中，工作人員應該充分的考慮到邊坡軟巖體質的強度會根據時間的增加而降低導致長期穩定性的問題，并及時提出相應的解決對策。

3.1.3 軟巖邊坡的生態防護措施及適應性要求。從目前的狀況來看植物防護已經被廣泛的應用與公路邊坡防護的措施當中去了，很多軟土區域都再用這種生態防護技術。但是由于現在的研究重點過多的是在植物的生長、成活率方面上，而忽視了有些邊坡的生態防護長期穩定性較差的問題，公路在運營兩三年以后生態防護失效的現象已經普遍存在。因此這就要求相關的工作人員以生態防護為前提，對軟巖的工程力學性質、長期穩定性問題、施工技術、生態防護、邊坡養護、管理方法等內容進行深入的研究。

3.2 軟巖填筑碾壓后的力學特性與填筑體穩定性的研究

軟巖區域內的開挖填筑變化比較大，挖掘的對象一般都是巖石，因此從環保和經濟的角度出發，填筑材料使用萬方土石最為合適。這種填筑材料經過壓實以后就成為一種土石結構的混合材料，混合材料不僅具有軟巖本身所具有的性質，而且也與填筑和碾壓施工工藝有著緊密的關系。對土石結構的混合材料進行研究有利于幫助施工人員對于填筑路堤認識的加深，解決好公路的沉降問題，尤其是由于不均勻的沉降量過大而導致路面結構遭到破壞的問題。

有些軟巖區域內普遍存在著斜坡地形，在這種地形上進行填筑路堤的時候，常會發生剪切滑動的現象。在斜坡上進行橋梁工程的時候，因為施工的加載，從而引起斜坡體滑動的問題，尤其是在大多數橋梁工程中，由于斜坡滑動而引起橋梁的墩臺移位，因此工作人員需要在認為加載工程活動的條件下，對其穩定性進行討論研究。

參考文獻

[1]吳國雄，張斌，楊應信，等.西部紅層軟巖地質特性及其對路基結構穩定性的影響[J].重慶交通學院學報，2004，23（6）：53-58.

[2]黃向京，王維.紅層軟巖土石混合填料體的現場水平推剪試驗研究[J].公路工程，2008，33（5）：61-64，81.

[3]陳軍，王自高，曾憲強，等.云南紅層工程地質特性研究[J].水力發電，2006，32（11）：31-34.

[4]程強，周德培，寇小兵，等.紅層軟巖地區公路建設中的主要巖土工程問題[C]//第八次全國巖石力學與工程學術大會論文集.

[5]陳鄉壽.滇西紅層軟巖地區特高路堤穩定性研究[D].重慶交通大學，2012.