探析高速公路路基設(shè)計(jì)及軟土地基處理

黃湘寧

(貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550008)

探析高速公路路基設(shè)計(jì)及軟土地基處理

黃湘寧

(貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550008)

我國交通業(yè)發(fā)展迅速，對(duì)高速公路修建的質(zhì)量要求也不斷提高，高速公路在修建過程中最基礎(chǔ)的部分是路基設(shè)計(jì)和軟土地基處理，高速公路的修建是為人們的生活出行和貨物運(yùn)輸提供便利，因而高速公路修建沿線路基需要穩(wěn)定和堅(jiān)實(shí)，如此才能保證行車安全與舒適。在此基礎(chǔ)上，主要對(duì)高速公路路基設(shè)計(jì)及軟土地基處理進(jìn)行研究與分析。

高速公路；路基設(shè)計(jì)；軟土地基；處理 分析

1 路基設(shè)計(jì)

1.1 基本概念

路基設(shè)計(jì)按照施工段的土層性質(zhì)不同可以分為黃土路基、軟土路基和鹽漬土路基三類，其主要的設(shè)計(jì)內(nèi)容包括路塹設(shè)計(jì)、路堤設(shè)計(jì)和路基排水等。在施工計(jì)算角度來說，設(shè)計(jì)的路基寬度一般是指道路兩邊的路肩寬度和路面寬度的總和，設(shè)計(jì)路面寬度時(shí)要根據(jù)實(shí)際的交通量和道路通行能力而定，通常情況下，每個(gè)車道的寬度在3.5 m左右。一些高速公路和城郊附近的公路由于道路等級(jí)相對(duì)較高，可以適當(dāng)在實(shí)地調(diào)研的基礎(chǔ)上增加路基寬度，寬度范圍在1～3 m左右。路基設(shè)計(jì)中的高度設(shè)計(jì)是指高速公路開挖的路塹深度和填筑的路堤高度，路基高度主要分為邊坡高度和中心高度。在分層壓實(shí)路堤填土?xí)r，要保證密實(shí)度。開挖土質(zhì)路塹時(shí)要與設(shè)計(jì)標(biāo)高一致，在此過程中還要檢驗(yàn)路基在天然狀態(tài)下頂面工作區(qū)的密實(shí)度，要進(jìn)一步達(dá)到一定的密實(shí)度還要在必要時(shí)分層挖開、夯實(shí)。

1.2 設(shè)計(jì)原則

高速公路在修建過程中關(guān)于路基設(shè)計(jì)是一項(xiàng)基本的技術(shù)性內(nèi)容，高速公路的路基和鐵路路基在設(shè)計(jì)原則和整體作用上基本一致，其共同目標(biāo)均是保證自然營力和動(dòng)荷載作用下路基層相對(duì)穩(wěn)定。高速公路和鐵路路基由于在長期的動(dòng)載和變形下要保證彈性變形不能太大，否則影響道路使用的質(zhì)量和穩(wěn)定性。高速公路路基設(shè)計(jì)要堅(jiān)持實(shí)用性原則和安全性原則，高速公路的車輛通行量較大，速度快，且荷載量較大，不同地區(qū)的土層和巖層性質(zhì)不同，路基穩(wěn)固性也不同，因而在設(shè)計(jì)過程中需要做好選址勘查。同時(shí)在數(shù)據(jù)計(jì)算和技術(shù)分析過程中，根據(jù)不同等級(jí)的公路道路要求，對(duì)路基寬度、高度做好基礎(chǔ)規(guī)劃，通過路塹設(shè)計(jì)、路堤設(shè)計(jì)、排水設(shè)計(jì)和防護(hù)設(shè)計(jì)等保證路基使用安全和穩(wěn)定。

1.3 路堤和路塹設(shè)計(jì)

高速公路路基設(shè)計(jì)中的路堤設(shè)計(jì)和路塹設(shè)計(jì)是主要內(nèi)容，需要從技術(shù)分析的角度，探討路基設(shè)計(jì)要點(diǎn)和難點(diǎn)。高速公庫的路肩寬度需要保證能夠堆放養(yǎng)路材料，在路面穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，確保路堤填筑材料選用適當(dāng)、填筑質(zhì)量符合要求。不同等級(jí)的高速公路對(duì)路基施工和路堤設(shè)計(jì)的要求也不同，一般可以通過就近取土、適當(dāng)降低施工成本。路堤邊坡高需要單獨(dú)計(jì)算，可使用圓弧設(shè)計(jì)，平原地段的填土高在0.5 m以下即可；路堤填土?xí)r要將基底的草皮全部清除，兩側(cè)要有排水溝的設(shè)計(jì)防止路堤腳受積水影響。路塹設(shè)計(jì)要根據(jù)不同地區(qū)的土質(zhì)情況，控制好地層在擠壓剪切作用下的土層壓力，地層均勻的情況下，巖石邊坡比為1∶0.1～1∶1，粘性土的邊坡比則為1∶1～1∶1.5。

2 軟土地基處理

2.1 基本概述

高速公路在修建過程中關(guān)于軟土地基處理通常是指壓縮量比較好且總體強(qiáng)度較低的軟弱土層，這些土層中大多有機(jī)物質(zhì)含量較多，高速公路修建等級(jí)不同，運(yùn)營能力也不同，對(duì)于較高等級(jí)的高速公路，軟土地基部分主要由粉土和黏土構(gòu)成，這些松軟類土含有較多細(xì)微顆粒，另外軟土地基中還含有孔隙相對(duì)較大的有機(jī)質(zhì)土和泥炭，在地下水位升高時(shí)，軟土地基上方的構(gòu)造物和填方總體穩(wěn)定性會(huì)變差繼而出現(xiàn)地基沉降問題。高速公路軟土地基在分類過程中不能單一的按照地基條件來確定，軟土地基的施工工藝和填方形狀均不同，要依據(jù)構(gòu)造物和填方的規(guī)模、形式、地基特性和種類而定。高速公路修建過程中實(shí)施軟土地基處理是為了進(jìn)一步提高公路施工路段的承載力和穩(wěn)定性。

2.2 主要處理方法

高速公路軟土地基處理的方法主要有反壓護(hù)道法、真空預(yù)壓法、堆載預(yù)壓法、水泥土攪拌樁法、換填墊層法、強(qiáng)夯法、加筋路基法和化學(xué)加固法等。不同的處理方法具有不同的使用要求，以化學(xué)加固法為例，主要是指在軟土地基中加入一定的化學(xué)材料或水泥，這種方法一般適用在粉土、砂土、粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)黏土、人工填土和一般黏土中，在加強(qiáng)已有構(gòu)造物地基或處理巖體裂隙時(shí)也可使用這種方法。土體在和化學(xué)材料以及水泥發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后，能夠?qū)⑼林械目諝夂退當(dāng)D出，提高復(fù)合地基的承載力?；瘜W(xué)加固中的粉噴樁、注漿、硅化法、旋噴樁和水泥土攪拌方法等均有不同的使用特性。

2.3 注意要點(diǎn)

軟土地基處理過程中需要有專門的施工監(jiān)理和質(zhì)量控制人員到場監(jiān)督，實(shí)行技術(shù)指導(dǎo)和安全制度檢查。例如在對(duì)軟土地基加固時(shí)會(huì)采用靜壓注漿的辦法，松散的填土層是主要加固對(duì)象，但是粉質(zhì)粘土就不需要再進(jìn)行注漿加固。當(dāng)軟土地基中的淤泥質(zhì)土局部對(duì)應(yīng)范圍不大，施工過程中可以在注漿孔底部約兩米的地方實(shí)行高壓劈裂式注漿處理，其中注漿孔的直徑范圍在三米以內(nèi)。純水泥漿在灌注過程中水灰比一般是1∶1或0.75∶1，前者是在容重為1.49的情況下，后者則是在容重為1.62的情況下。早強(qiáng)劑氯化鈣在水泥摻和中的重量比例為2%即可，針對(duì)這些，在軟土地基處理過程中均要進(jìn)行技術(shù)分析和數(shù)據(jù)分析。

3 結(jié) 語

高速公路是重要的交通道路類型，其修建的中心任務(wù)是關(guān)于路基設(shè)計(jì)和軟土地基處理，路基是高速公路土工建筑物的一種，具有支撐路面的作用。針對(duì)高速公路路基設(shè)計(jì)及軟土地基處理過程中不同的內(nèi)容和要點(diǎn)，需要集中作出技術(shù)分析和方法分析。

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[3] 丁敏.PTC管樁在高速公路拼寬路基深厚軟土地基處理中的應(yīng)用[J].石家莊鐵道大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2013,(S1):92-95.

U416.1

C

1008-3383(2017)09-0059-02

2017-05-09

黃湘寧(1986-)，男，工程師，研究方向：公路路線設(shè)計(jì)。