浅谈我国公路软土基处理及路基加宽施工技术

　　摘要：软土路基在公路路基施工中经常遇到棘手的问题，处治不当，就会影响路基的稳定性，无法保证路基的质量。当前，虽然对软土路基的处治的方法有多种，但各有利弊，很难说哪一种方法就是绝对成功的。因此必须因地制宜，结合工程的实际情况，标本兼治，彻底处理软土路基，消除隐患，确保路基质量。

　　关键词： 公路软土基; 路基; 加宽技术

　　一、公路软基处理方法

　　1 表层处理法(1)表层排水法。对土质较好因含水量过大而导致的软土地基，在填土之前，地表面开挖沟槽，排除地表水，同时降低地基表层部分的含水率，以保障施工机械通行。为了发挥开挖出的沟槽在施工中达到盲沟的效果，应回填透水性好的砂砾或碎石。(2)砂垫层法。对于地基上部软土层极薄且含水量大时，在软土地基上敷垫0.5～1.2m左右厚的砂垫层。这样可达到固结软土层，使砂垫层起到上部排水层作用;同时，砂垫层又成为填土内的地下排水层，以降低填土内的水位;在进行填土及地基处理施工时，为施工机械提供良好的通行条件。(3)敷垫材料法。对于地基土层不均匀，可能发生局部不均匀沉降和侧向变位，可利用所敷垫材料的抗剪和拉抗力，来增强施工机械的通行，均匀地支承填土荷载、减少地基局部沉降和侧向变位，以提高地基的支承能力。敷垫材料主要有化纤无纺布、土工布、玻璃纤维格栅等被广为采用。(4)添加剂法。对于表层为粘性土时，在表层粘性土内渗入添加剂，改善地基的压缩性能和强度特性，以保施工机械的行驶。同时也可达到提高填土稳定及固结的效果。添加材料通常使用的是生石灰，熟石灰和水泥。石灰类添加材料通过现场拌和或厂拌，除了降低土壤含水量、产生团粒效果外，对被固结的土随着时间的推移会发生化学性固结，使粘土成分发生质的变化，从而促进土体稳定。

　　2 置换法本法是以优质土置换软弱土，确保填土稳定和减少沉降量。施工方法分有人工挖掘置换和借填土自重或用爆炸法将软弱土挤出的强制置换。其施工都比较容易，多数情况下能在短时间内达到所要求的目的。从可靠性来说人工挖掘置换较优。置换材料应采用即使受到水浸也不致降低承载力的粗粒土。但必须进行充分压实。

　　3 加载法加载法是为了预先促进软土地基沉降，增加地基强度，以防止设置在填土上或邻接填土的路面和构造物或者埋入填土内的构造物发生有害沉降而导致破坏。促进地基固结沉降的方法有：在地基上增加总压办法;减少土中的间隙水压提高有效应力法等。前者用填土荷载时，一般为填土加载法，后者又可分通过井点，竖井等的降低地下水法和在地表面铺砂，覆盖不透水膜使之形成真空，依靠大气压力加载来促进固结的大气压加载法。采用填土加载法时，须注意地基的稳定状态。而降低地下水法和大气压加载法则不必担心地基遭到破坏，但受到地基适应性的限制且工程费用大，一般不采用。上述方法，都很少单独采用。

　　4 砂井排水法砂井排水法根据砂井的施工方法不同，可分为打入式、振动式、螺旋钻式、水射式及袋装式等。本法很少单独使用，多与加载法或缓速填土法并用，对层厚大，均质的粘土地质最为有效;对泥炭质地基效果稍差。粘性土层固结所需时间t与垂直方向最大排水距离D的平方成正比。很清楚，粘土层越厚，所需固结时间就越长。

　　二、路基加宽技术

　　1 施工准备

　　旧路路基加宽，首先要对旧路的状况进行调查，并对原路基的病害进行处理。调查内容包括旧路路基的填筑材料、使用和损坏等病害情况，分析病害的种类、规模、状态、原因等，并在施工前或施工期间，对路基不同类型的病害要进行彻底地处理。其次，路基施工前应完成击实试验和土的液塑限试验。通过击实试验确定路基土的最佳含水量和最大干密度，为路基施工检测压实度提供参照依据;通过液塑限试验取得路基填料的塑性指数，以确定该土样能否用于路基施工。

　　2 基底处理

　　旧路两侧一般为排水边沟和碎落台，边沟经长期的雨水侵蚀，其下部已基本变得相当软弱;平台由于绿化其底部实际也为腐质土。对于上述情况地基必须作彻底清除，对于地下水丰富区域，须铺设透水性材料。基底压实度一般比规范要求高出1~2%;减少地基沉降，选用聚苯乙烯泡沫塑料，填筑路基，不但可以降低地基沉降，还能节省材料。施工时必须严格按设计要求进行，保证基底承载力，减少新老路基剪切变形。

　　3 路基加宽

　　(1)台阶由于原路基边坡坡率一般为1:1.5，必须将原边坡挖成台阶，台阶使新旧路基有效得交错结合，是衔接的重要组成部分，施工时必须引起足够的重视。台阶宽度应满足摊铺和压实设备操作的需要，以便有利于机械施工，一般不少于2.0m，如受环境限制可适当放窄，但宽度不得小于1m，并作成 2%～4%的内倾斜坡。由于原路基边坡部分填土由于原来施工的忽视、现施工的挠动及其他原因，填土压实度实际上一般都未达到设计要求。

　　(2)填筑材料填筑材料经自重、路面和车辆等荷载的作用，老路基已经基本被压实，而新路基的填料虽经严格压实，仍存在后期变形。为此，填筑材料的选择将很大程度影响路基的有效沉降。所有填料宜与旧路堤相同或选用透水性较好的材料，相关单位在综合考虑工程造价和施工实施的问题上，尽量使用碎石土或石渣等沉降量较少的材料进行填筑，并控制好填筑材料的液塑限、承载比(CBR)和击实试验等各项指标。

　　(3)路基碾压路基填筑前，须根据规范要求做好试验段，必须严格控制材料的最佳含水量、松铺厚度、压实设备的类型、最佳组合方式、碾压遍数及碾压速度等，使各项指标达到最优状态，保证压实度达到设计要求。对于加宽渐变部分，必须严格控制其碾压宽度，如旧路基挖台阶受限制时，可通过铺设护道等方式满足其要求，使路基压实度均满足要求。

　　在施工时分层碾压，控制每层填筑厚度及压实度，提高压实标准。碾压应采用重型压路机(>20t)进行，双驱双振。碾压虚方厚度不得大于30cm，压实度必须达到新标准的压实度要求，且重点应放在新老路基的结合部，每层压完后应平整光滑。

　　路基填筑时应控制路堤填筑速率。当填土速率较快时， 地基强度来不及增长， 易产生较大的剪切变形。在施工时按照慢速填土标准进行控制，控制标准为地面沉降率每昼夜不大于 10mm，坡角水平位移速率每昼夜不大于 5mm。

　　(4)加强路基路面排水路面排水的任务是迅速排除路面范围内的降水，减少水从路面渗入，使之不冲刷路基边坡。在进行施工时要集中排水，在硬路肩外侧设置水泥混凝土预制块或现浇沥青混凝土的拦水带，以其与硬路肩路面构成三角形的集水槽流水，每隔20—50m 间距设一泄水口与路堤边坡急流槽衔接将雨水排到坡脚排水沟中。设超高路段的排水通过设在中央带的园形开口排水沟或雨水井进行排除。

　　4 补强措施及其他

　　(1) 铺设土工积物土工格栅具有抗拉强度高、伸长率低，不易变形等特点，其全面与土体接，大大增加了与土体的摩擦，有力约束土体的侧向位移，土工格栅网格与粗颗粒填料结合，其最优的镶嵌作用最大限度地提高了加宽路基的承载能力和稳定性。在加宽路段中的铺设，可以增加新旧路基的结合，增大结合部抗剪能力，防止新路基的沉降对老路基的破坏，从而达到稳定新旧路基不均匀沉降的效果。

　　土工格栅设置可根据路填土高度进行设置，当路基填筑小于1.5m时，可在底部进行设置3层;填土高度在1.5m~8m(10m)时，在路基底部和顶部各设置3层;填土高度大于8m(10m)时，在路基底部和顶部各设置3层，中部平台设置3层，其中底部铺设在基底平整碾压后铺设1层，每2层填土铺设1层， 上部铺设位置为上路床顶部和底部、下路床底部各 1 层。土工格栅铺设宽度根据加宽宽度进行， 但新旧路基铺设宽度不应少于1.5m。 条件许可情况下可采用长 60cm￠12 钢筋进行锚固，并进行注浆，钢筋穿越新旧路基土层， 对抗剪起积极作用。土工格栅可优先考虑使用钢塑双向土工格栅，但其伸长率应小于4%抗拉强度应大于45kN/m，锚固间距及搭接宽度与普通施工同。

　　(2)冲击夯实路基的本体沉降主要与路基本身的压实度有很大关系， 进行充分冲击， 使其紧密结合，形成一个整体，使路基本体和地基的沉降都达到最小，以减小路基的沉降， 减少或避免新老路基结合部纵向裂缝的产生。由此，可选择冲击碾压(夯实)的方法，对路基进去补强。冲击碾压施工可提高加宽路基的压实度，使新旧路基很好地结合在一起结合成一个整体，增加其极限抗，使路基本体沉降减到最小以便使其沉降系数减小;冲击碾压另可避免结合部因碾压不足出现软弱的滑动层。

　　路基施工的机械碾压很难达到规范要求的96%的压实度已相当的困难，根据在梅河高速公路及粤赣高速公路的施工经验，使用冲击夯实可使压使度达到98%。目前在我省高速公路中使用较多，施工技术较为成熟的蓝派压路机(强夯机)。机械作业时牵引机带动压实机压实轮滚动，压实轮轮廓非圆曲线对地表施以揉压—碾压—冲击的综合作用，使土体从上部至下部深层随着压力波的传递得到压实。

　　在施工前选择有代表性的路段进行试验，对机械的行走速度、影响深度、沉降量、行走篇数等进行总结。以往经验为：采用25t对深度为1.0m(4层)填方段路基冲碾补压，5~7 遍是合适的，补压效果也是明显的;通过采用冲击式压路机对路基进行冲碾补压施工，使路基压实度得到提高，加速路基沉降，最大限度地缩短了路基自然沉降的时间，有效地减少了路基的沉降变形，对新老路基的结合起到了良好的作用。

　　(3) 跨年度施工为降低加宽路基的沉降量，尽可能做到路基跨年度施工，使路基能够经历雨季的考验，并且在路基完成后尽量开放交通，在路上采取一些措施，使车辆尽可能的在加宽处行驶，加大行车荷载作用，把沉降量降到最小程度。

　　三、 结束语

　　总之，随着我国社会经济的不断发展，人们的汽车拥有量也不断的增多，这就要求我们既要做好公路的软土基处理又要保证路基加宽施工技术，这样才能完善道路的经济社会功能。

　　参考文献：

　　[1]人民交通出版社.北京.公路路基设计规范(JTGD30-2004).

　　[2]人民交通出版社.北京.公路路基施工技术.2003年01月.

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文章名称： 浅谈我国公路软土基处理及路基加宽施工技术

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