談路橋隧道路基處理技術

邵 梁

(太古高速建設管理處，山西 太原 030000)

路橋工程中，隧道是較為常見的穿越山體形式。對于隧道中的道路路基，不僅施工難度大，施工環境更加困難，相比隧道外的道路有著更高和更加嚴格的要求。

1 隧道內路基的特點與要求

1.1 隧道內路基的特點

由于隧道內的特殊環境，隧道內的路基工程有著如下幾個特點：

首先，隧道內的路基要求更加穩定和密實，勻質性要求也更高，使路基能夠為隧道內的路面結構提供可靠而均勻的支撐。

其次，由于許多隧道在地層中進行穿越，其地質條件與地應力等方面與隧道外的地面環境都有著很大的不同，尤其是受力的特征，更是有著很大的差別。

再次，地下水對隧道內的路基影響比隧道外的路基更大。

最后，隧道內的路基施工受施工環境與施工場地的條件影響大。具體來說就是隧道內的施工條件比較差，無論是空間還是其他環境方面都會使工程受到很大的制約。圖1即為隧道內路基的施工現場圖。

1.2 隧道內路基的基本要求

在隧道內進行路基工程的時候要符合以下幾點基本的要求：

1)當隧道內襯砌設置仰拱的時候，如果仰拱隧道的襯砌為封閉式的結構，會有效的對地下水形成隔離的作用，因此地下水的影響較小。隧道的路基只要嚴格的按照仰拱填充材料的要求進行施工，就可以達到較好的穩定性。

2)如果隧道是不設仰拱的天然石質基礎，則會受到地下水較為嚴重的影響。因此在進行隧道內路基施工的時候，要對路基的水穩定性以及軟化程度指標提出更高要求。

3)隧道內部的路基要敷設完整排水系統。隧道路基的地下水，一般都是整個隧道中受到地下水壓最高的部位，如果沒有完善的排水系統或是出現排水不暢等問題，就極容易出現隧道路面的病害等情況。

2 隧道內路基常見情況與處理方法

隧道內的常見路基種類較多，在施工中具有一定難度。常見的路基主要有軟土路基以及沉降路基兩種。

2.1 隧道內軟土路基的特性及其處理方法

2.1.1軟土路基的特點與性質

隧道內的軟土路基與普通道路的軟土路基相似，都是強度較低，可壓縮性比較高的土層。在隧道施工的過程中，經常會在山區盆地等區域遇到軟土地帶。常見的軟土路基天然含水量高，軟土之間的空隙較大，抗剪力強度低，且較易壓縮，這些特點均給隧道路基施工帶來許多困難。

2.1.2隧道軟土路基的處理辦法與技術

隧道軟土路基的代表工程之一是錢江隧道，其位于軟土地區，隧道的跨徑大，里程長，而且位于軟土地層，地質條件復雜。是連接上海以及江蘇東南部地區的最便捷通道。隧道軟土路基的主要處理方法如下：

1)隧道軟土路基的物理處理法。

物理處理法就是對隧道軟土地基進行置換、排水固結或是振密擠密等工程作業，最終使地基達到道路施工要求強度的處理方法。

其中置換法中包括了強夯置換法，碎石樁法以及石灰樁法等。一般在隧道內的路基施工經常采用強夯置換法，通過強夯機器將一些碎石等硬質材料與原有的軟土進行置換，形成路基基礎，進而達到穩固和加強路基的目的。

排水固結法的原理是通過在軟土中先設置良好的排水系統，通過擠壓或是壓縮的方法排出土體空隙中的水分，達到提高路基整體的強度與密實度的效果。經過排水固結的軟土路基，能夠極大的提升路基的抗剪能力和路基的整體性。

振密擠密法主要采用振動以及沖擊等方式，對路基所在的軟土進行打孔和填充處理，從而形成砂石樁或是其他樁形結構。使軟土與砂石樁等結構相結合，形成良好的復合路基，可以大大的提升路基的承載能力。

此外，物理處理方法還可以通過向土體內添加抗拉鋼筋的方法，使路基的整體性和承載能力得到有效的提升。但是這種方法的造價與成本以及對施工工藝的要求都較高，除早期的一些隧道路基處理工程中經常使用外，目前只應用于一些特定的軟土基礎的加固和處理當中。

2)軟土基礎的化學處理法。

對于軟土地基，還可以通過在地基中添加一些加固的化學成分，從而使地基形成較為堅固的基礎，從強度和穩定性上更好的滿足路基施工的要求。常用的化學加固處理方法主要有深層攪拌和高壓噴射注漿兩種方法。

深層攪拌法，主要是采用專門的機械設備，在軟土路基的深處進行水泥石灰等固化劑的噴涂和混合作業，使原有的軟土與固化劑形成加固的土質，從而提高路基的承載能力，減少路基變形的可能，以更好的承擔路面的有效載荷。

高壓噴射灌漿加固法，主要適合加固和處理深度較大的污泥或是粘土等路基基礎材質。具體的過程是將安裝有專門噴嘴的灌漿管通過鉆機等設備鉆入土層的預定深度，而后通過高壓水泥泵等設備，將水泥等補強材料，通過強大的壓力噴射到土壤層中。在這期間，可以根據需要進行噴射方式的選擇，與軟土形成柱狀或是塊狀的墻體，從而達到加強路基的目的。

2.2 隧道內沉降路基的處理技術

隧道內沉降路基，如果處理不好，會產生非常大的危害。對于容易形成沉降的路基基礎，可以采取如下幾種方法進行工程技術上的處理。

2.2.1隧道路基的復合加工技術處理法

填充復合加工技術，是利用灌漿土等材料，對容易沉降的路基基礎進行深層的加固，使灌漿土與原有的土壤進行融合，最終形成一個完整的結構。這種技術比較方便快捷，能夠很好的縮短工期，對其他工程的影響也較小。但是對處理較為嚴重的沉降問題并不十分適合。

2.2.2固化劑地基加固技術

固化劑可以為隧道路基增加強度，降低路基沉降提供有效的支持。固化劑因具有良好的性能，在耐高溫以及防水防油方面都有著出色的表現，所以在道路施工中有著廣泛的應用。固化劑主要有液體和固體兩種類型。液體的固化劑適合于諸如土層，來增加土層的整體性與抗剪能力。在隧道的施工環境中，不可避免的會受到隧道施工環境的限制。在這種情況下，可以利用固化劑來解決和降低施工難度的問題，進而提升公路施工質量。

2.2.3動態壓實技術

動態壓實，是通過重力機械來對路基的表面進行反復的捶打和擠壓，實現路基密度增加，減小沉降的目的。但是這種工藝只適合于表層土體結構比較松軟的情況。而且由于壓實技術的限制，最大也只能實現10 m深度的土體壓實。對于超過10 m深度的土體則很難達到預期的效果。

2.2.4粉噴樁處理技術

粉噴樁技術主要是通過打孔等方式，對深處的路基土壤進行噴樁處理，從而保證深層的土壤能夠滿足路基和路面施工的要求。粉噴樁技術在實踐中經常與動態壓實技術進行聯合使用，使土壤的表層與深層的土壤能夠滿足路面施工與承載力的要求。

3 我國隧道路基處理技術未來發展與展望

如今隧道路基處理和施工技術已經有了長足的進步，但在實際的施工過程中必然會遇到各種各樣的情況。因此為實現技術發展，促進施工水平的提升，還需要進一步對我國隧道路基施工和處理技術進行不斷的研究和改進，通過借鑒國內外的先進技術和經驗，對路基進行強化和加固，實現工程質量更好的提升。在未來，隨著地基處理新方法與新工藝的不斷出現以及地基處理施工相關設備的發明和升級換代，對隧道內地基的處理效率和質量必將會有更好的方法與手段，使施工效率和質量都得到更好的提升。

4 結語

由于隧道路基的多種多樣，所以各種路基處理的方法也要因地制宜，如此，才能達到良好的效果。目前，我國隧道路基處理的技術已經有了比較成熟的經驗，但是，處理技術還有待于進一步的完善。特別是處在特殊情況下的隧道路基施工，還要進一步的進行探索。希望在不遠的將來，我國的路基處理技術能夠針對不同的情況建立起健全的處理體系，進而為隧道路基施工提供安全可靠的參考。