不良路基（精选三篇）
不良路基 篇1
关键词：软土路基,加固处理,公路
1 前言
在软弱地基上建造建筑物时, 会遇到稳定及变形等工程问题, 修筑高等级公路也不例外。一般路基高度3-4m, 个别高路堤不仅要求稳定, 而且对沉降要求也很高, 特别是不均匀沉降, 会造成路面裂缝、沉陷。路基是建在地基上面的条状结构物, 当地基的抗剪强度不足以支撑其上部结构物的自重及外负载时, 地基就会产生局部或整体剪切破坏, 使得路基局部沉陷、路堤失稳和路面开裂, 影响结构物的正常使用。如何保证新建路基稳定、工后沉降小, 避免由于不均匀而引起的纵向开裂, 是工程实践中必须解决的问题。
新路基总沉降量包括三个方面:瞬时沉降量、固结沉降量、三次固结沉降量, 固结沉降量占总沉降量的大部分或绝大部分, 其计算成果对确定总沉降量及工后沉降量的数值有重要影响。在固结沉降计算中应考虑土的结构性及其影响程度。瞬时沉降量是由于土的剪切变形引起土的侧向挤出而产生的附加沉降, 一般是以固结沉降乘以大于1的修正系数, 以此考虑瞬时沉降量。另外还要确定路基预压时间, 其目的是要在满足工后沉降量要求的前提下确定上路面时间。所以要在施工期及部分预压时间内根据已发生的沉降量, 推测将来要发生沉降量, 此值应低于设计允许工后沉降量。这对于准确的确定路基竣工后路面的施工时间、确保工程质量、加快施工进度是有重要意义的。
2 不良路基处理措施
2.1 强夯处理
对于路段处于溶浊裂隙发育区可采用强夯法地基处理, 这在国内高速公路建设中尚属少见, 其主要目的在于: (1) 根据动力固结原理, 利用重锤夯击产生冲击波和动应力, 改变灰岩以上土层的力学性能, 提高土的均匀性和强度, 降低土的压缩性, 以减少可能出现的不均匀沉降。 (2) 提高土的密实性, 使粘土形成一个良好的隔水层, 阻碍地下水渗入路基进入下层溶洞, 以控制溶洞进一步发育;对浅层洞穴, 利用重锤夯击, 力求击穿洞穴顶板或加固溶洞顶板土层, 消除坍塌隐患。 (3) 加固后的岩体与其上土层形成一个良好的、整体的硬壳层, 以满足公路工程荷载要求。
2.1.1 基本参数的确定
施工设备采用履带旋转式吊机及自动脱钩装置, 直径ф2.4带气孔的圆柱形钢质锤, 锤重150KN, 起吊高度一般位12~15m, 单击夯击能1500~2000KN.m, 根据有关试验结果, 公路行车载荷对路的影响深度为3~5m, 因此地基设计有效加固深度为5m。
2.1.2 锤击次数的确定
应根据现场实际情况, 先在场地内溶蚀区和非溶蚀区各选一个试夯区, 通过对不同区域试夯得到的锤击次数 (夯击能) 与夯沉量关系曲线图、夯沉与隆起变化, 经分析比较后, 在满足最后两击平均夯沉量小于50mm、夯坑周围无过大隆起的前提下, 确定锤击次数。
2.1.3 质量控制措施
根据工程的地质情况, 为了达到加固效果, 施工中采取了如下措施:按设计要求, 做好场地整平、清理和排水工作, 确保场内无积水;准确控制单点夯击能, 确保有效加固深度;重视对每个夯点击数和夯沉量及周围地面土体隆起高度的观测检查, 若发现异常, 应及时采取相应措施, 修正技术参数;及时清除夯击过程所产生的浮泥, 并对夯坑及塌陷路基采用级配良好的砂砾材料进行置换。
2.2 换填处理
主要适用于路基填土高度在2m以下的矮路堤中, 一般挖除深度控制在60-80cm厚渗水性较好的天然砂砾、山皮石或风化砂做替换材料, 以每层填料厚度不超过30cm分层填筑, 分层碾压成型, 以提高基底承载力, 从而达到人工处理地基的目的。
2.3 直接填筑垫层
主要适用于路基填土高度在2m以上的路堤中。首先在原地面上的清除草皮表土, 坡脚外挖成纵向沟底不小于0.5%坡度的排水沟;横向以20m左右等距50cm深宽填砂砾或碎石的鱼刺排水沟, 且与纵向排水沟联通。基底大致整平后, 按全幅分层填筑60-80cm厚的天然砂砾、山皮石或风化砂一次稳定成型, 作为人工填筑的持力层。个别软土层较厚, 且路基填土较高的地段, 采用反压护坡道的方式两侧各加宽填筑2-3m, 同时控制填筑加载速度, 以保持软土层的徐徐沉降, 完成固结, 以利稳定。
2.4 抛石挤淤、超载预压力、反压护道
对于无法排水的水库、水塘、沼泽, 采用不小于30cm石质坚硬、不易风化的块石和优质天然砂砾由路中心向两侧抛挤滚填。填出水面后, 再分层水平填筑, 分层压实。此法有三个要点:一是要控制填料质量和填筑的位置, 保证具有流动性的淤泥顺次被抛石挤到路基以外;二是要力争枯水期施工, 争取自然沉降的时间;三是要实施超载预压和反压护道予以配合使用进行补充, 做好沉降量和稳定的观测。
以上方法, 都是本着既要满足路基、路面等结构对地基变形及稳定的要求, 又要满足就地取材、经济合理的原则。三种办法基本属于浅层处理。其原理:第一是排水固结。以透水性较好的大块石、天然砂砾、山皮石、风化砂层直接接触软弱土层, 形成排水面。在荷载作用下, 软弱土层中的水从垫层顺利排出, 加快了排水固结和沉降, 提高了抗剪强度, 减轻了沉降量。第二, 由于持力垫层对应力的扩散作用, 使作用在下卧软土层上的荷载压力相应减少, 减小了下卧软土层的沉降量。第三, 粗颗粒的垫层切断了地下毛细水的上升, 防止了季节毛细水上升在土中结冰而产生的冻涨和春融翻浆。
以上方法, 虽然有施工简便易行、便于操作、节省投资、降低造价、加快进度等诸多优点, 但我们认为也还有不足之处和需进一步加强的地方。
3 湿陷性黄土隧道基底加固处理技术
就湿陷性黄土地基处理而言, 我国有较为成熟的技术和实践经验, 主要的处理方法有:碾压、换填、强夯、动力/振动挤密桩、静力挤密 (预制) 桩、CFG桩、注浆、高压灌浆、高压旋喷桩等。这些方法是在隧道以外的土木工程中形成, 并得到广泛的应用, 但尚缺乏在隧道开挖后洞内处理实施的实例。湿陷性黄土隧道基底处理施工场地受隧道掌子面开挖的影响和洞室的限制, 断面开挖一断面稳定一基底加固一开挖面支护之间在时间上和空间上的相互影响和干扰。湿陷性黄土隧道基底处理常用的方法有水泥挤密桩和树根桩等。
水泥挤密桩是湿陷黄土隧道基底处理方法中比较常用的方法之一。湿陷性黄土由于其大孔隙性和欠压密性而具有湿陷性。水泥挤密桩就是夯击挤密消除其大孔隙进而消除湿陷性, 并对地基起一定的加筋作用。桩锤夯扩成孔成桩的过程中, 桩孔中原有土被强制性侧向挤出, 桩周一定范围内的土被压缩、扰动和重塑。针对道湿陷性黄土地段隧道施工的特点:隧道内施工作业面小、振动对围岩的影响要求有限等, 对基底加固技术中挤密桩的桩身材料、挤密桩施工机械的选择、桩间距的选择需做一定优化。通过优化, 确定适合黄土隧道基底湿陷性黄土加固处理的方法、措施、施工机械、施工工艺、设计参数、检验方法和标准。
4 结束语
采用强夯法处理溶蚀裂隙发育区路段, 从强夯处理前后路基承载力、密实度和复合地基静载荷试验检测结果看, 该方法是切实可行的, 它具有投资少、施工简单、周期短、速度快等优点。
土质或泥质粉砂岩挖方路段, 若路床土不符合规范要求, 可在浅层采用透水性材料置换法提高路基承载能力, 但必须与排水渗沟相结合, 彻底疏导置换区域坑内积水, 避免被置换区域因排水不畅形成“水囊”, 达不到预期效果。
参考文献
[1]贾迎泽.夯扩挤密水泥桩土的实践与探讨[J].山西建筑.2004, 30 (8) .[1]贾迎泽.夯扩挤密水泥桩土的实践与探讨[J].山西建筑.2004, 30 (8) .
浅谈不良土质路基的种类及处理 篇2
1.黑龙江省公路工程监理咨询公司 身份证号：230105198504091310；
2.黑龙江省公路工程监理咨询公司 身份证号：230125198705165713
摘要：我国交通业近些年发展快速，但是在发展过程中我们把控道路修建的质量关，道路施工中，路基土质的状况对道路施工影响很大。不良土质路基的处理是道路施工的重要步骤，不良路基的处理效果对道路质量的影响是决定性的。路基的土质状况由土质的湿度、温度、结构、土体水份含盐量等情况决定，因此分析土质不良的原因，采用针对性的地基处理方法是改善路基质量，保证整个道路施工质量的重要前提保证。本文针对我们南方广泛存在的软土路基、西部黄土高原的湿陷性黄土路基、北方高纬度地区和西部高海拔地区的季节性冻土和多年性冻土路基以及分布特征不明显的膨胀土路基的土质不良原因及处理方法进行初步阐述，供道路施工人员参考。
关键词：软土路基；湿陷性黄土；冻土；膨胀土；地基处理
1、引言
道路施工中，路基施工是重要的步骤，路基的施工质量是道路施工质量的前提，长距离道路设计中路基土质的状况是路线选择的重要参考条件。施工中路基不良土质的处理要针对不同的原因，因地制宜地选择经济适用的处理方法，保证路基的施工质量。
2、不良土质路基的分类
在现代道路工程中，路基施工是保证整个公路工程质量的关键所在，而对于公路路基质量产生最大影响因素就在于路基之下的不良土质。当公路工程修建区域的土质并不符合道路修建的时候，就应当采取相应的措施来解决这一问题。土质状况一般和土质含水量、环境温度（冻土）、土体自身结构、土体水中含盐量（盐渍土）等因素有关。下面对不良路基的种类进行分类阐述：
2.1软土路基：我们把土体天然含水量大、空隙比高、强度低、压缩性高且透水性差的土质路基统称为软土路基。这类路基在我国南方广泛存在，因沉降造成的路基开裂、高荷载作用下的整体剪切或局部剪切、路面的沉陷和失稳等是软土路基的主要破坏形式。填筑层积水或含水量较大，会造成填筑层施工碾压不密实，造成在道路在形式过程中道路质量的不稳定，更是会造成在当前的公路形式过程中的主要制约和影响因素。
2.2湿陷性黄土：我国西北地区的黄土高原水土流失比较严重，这个主要是黄土高原土质状况决定的。湿陷性黄土土质较均匀、结构疏松、空隙发达。湿陷性黄土在黄土高原广泛分布，湿陷性黄土一方面未受水侵蚀前强度高、压缩性小，具有良好的土力学性质（比如可以做无支护的窑洞），另一方面湿陷性黄土受水侵蚀后，土体结构会迅速被破坏、土体强度快速降低，且土体强度降低的方向性无规律，造成路基路面发生较大变形、开裂、甚至整体沉陷、平移，道路及路堤和边坡抗冲刷能力差。
2.3冻土：冻土分多年性冻土和永久性冻土，在我国北方及高原地区广泛分布。冻土在冻结状态强度较高压缩性较低。但显然在融化状态下承载力急剧下降，压缩性提高，融化后的地基下沉是冻土地基的主要危害原因，融化后的再次冻胀同样会造成路基路面的破坏。冻土的危害与土质颗粒大小、含水量高低、冻土厚度有关。反复融冻的季节性凍土上述危害更加严重。
2.4膨胀土：膨胀土一般指土体内含含盐量较高的水分的黏土矿物类土体，该类土塑性指数大，一般情况下具有良好的力学性质，但是其明星的涨缩性质是这类土质的危害性的主要原因。膨胀土显著的涨缩特性可使路基路面发生位移、变形、隆起、开裂。并且膨胀土的危害诱因不像湿陷性黄土那么直接，因此比较难于采取针对性措施。
2.5其它不良土质路基：地下水位高路基、隧道路基，路堑路基等，以上路基因限制因素单一处理方法明确，本文不做深入讨论。
3、不良路基的处理方法：
道路工程在进行建设的过程中，必须要对不良土质路基加以处理，利用科学合理的方式来避免土质对于道路工程所带来的影响，这不但能够提升道路工程馆的建设质量，还能够为我国道路工程的发展带来更多丰富的经验，为道路工程建设发展打下了坚实的基础。使得我国的道路工程质量能够得到极大的增强，促使整个交通系统运转更加流畅，提升经济发展速度。不良路基的处理方法要在确定土质不良类型（有时候不止一种类型）的前提下本着技术可行经济合理的原则，因地制宜的采取相应措施改善路基土体的不良状况。
3.1软土路基的处理方法：通常采用换填、挤密、排水固结的方法处理此类路基。
3.1.1换填法是最可靠的一种方法，即用土质良好的土体置换软土路基，能够彻底改善不良土质路基对道路施工质量的危害。但是此种方法换填方量、要求大量回填土、工作量大、造价高，在高速公路、快速路、主干道等需长距离换填的道路中很少采用，一般应用在市政工程中的次干路、支路或其它道路的局部位置采用。
3.1.2挤密法是相对常用的一种软土路基的处理方法，一般向软土路基中添加大石块、毛石等容易就地取材的材料。对软土路基进行挤密填实，达到改善软土路基的目的。此方法施工方法简单、经济，在施工中广泛采用。
3.1.3排水固结法也是施工中经常采用的一种方法，软土路基主要是应为土体含水量大造成的，排水当然可以改善土质的状况，但此方法施工周期长，对进度影响较大。
3.2湿陷性黄土路基的处理方法：为保证路基稳定，在湿陷性黄土地区道路施工应采用特殊的加固措施，减轻土体的湿陷性，发挥湿陷性黄土未受水侵蚀前强度高、压缩性小的优点。处理方法分两类：
3.2.1采用灰土垫层、强夯法、灰土挤密桩等施工简单处理效果好造价低的方法，上述方法是改变土体结构，防止湿陷性黄土受水侵蚀后的破坏。这里就灰土挤密桩做一点说明，灰土桩并不是起通常桩基的支撑作用，而是在受压的情况下桩径变粗，达到挤密路基的效果。
3.2.2采取措施做好路基的防冲刷、防渗透、截水、排水工作。针对湿陷性黄土受水侵蚀后结构发生变化的特性，采用以上防水侵蚀路基的处理方法，道理简单，不做详述。
3.3冻土的处理方法：我国北方和西部高原广泛分布季节性冻土，对季节性冻土设计和施工做要做好以下工作：
3.3.1防止和减少路基周围的地表水地下水到冻结前和冻结工程中流入或渗入路基顶部。在地表水较丰富的路段可以适当提高道路的高程。
3.3.2采用隔温性能良好的材料，使路基满足冻胀要求。适当改变道路各层厚度，使冻胀对道路的影响减小。多孔矿渣是较好的隔温材料，施工中使用较多。选用不发生冻胀的路面结构层材料，控制路基层的冻胀厚度也是防止冻胀危害道路施工质量的方法。
3.3.3重视不均匀冻胀的危害。
3.4膨胀土的路基的处理方法：膨胀土路基的处理方法常用的有灰土桩、水泥桩等无机结合料桩，对膨胀土路基进行改良和加固。并且做好路基的防水工作，在路基中设不透水层、保证面层的不透水性是保证道路质量的方法。
此外还应重视加强路边坡面的防冲刷、防变形、防滑坡能力，可采用在路边植树造林、种植草坪等方法，既加固边坡又美化环境。
4、结语
道路施工利在当代功在千秋，保证路基的施工质量是保证道路质量的前提条件。我国幅员辽阔、土质情况复杂，地基处理应予足够重视。应对土质不良的原因充分分析，针对性的采取措施，保证施工质量，发挥道路的交通及服务功能，为经济建设及人民生活提供优质服务。设计和施工都应该重视不良土质路基的处理，确定技术可行经济合理的处理方法。以上对土质不良的类型及相应处理方法进行初步分析，供施工人员参考。
参考文献：
[1]邓学均.路基路面工程.人民交通出版社.1999
公路工程不良路基施工处置技术研究 篇3
关键词：公路工程,不良路基,施工,处理
公路路基施工质量的影响因素具有多样性和复杂性, 尤其是公路交通荷载以及环境作用等都会对公路工程的整体结构稳定性产生重要的影响, 因而加强公路工程不良路基施工处置技术的研究, 满足公路工程路基施工的实际需求, 具有重要的现实意义。
1 公路工程不良路基的总体状况
1.1 软土路基。 在公路路基工程施工中, 软土路基是比较常见的不良路基种类, 基土实际强度较低, 压缩性较高, 有机物含量较高。软土路基中土层那个的孔隙比相对较大。 软土路基中粘土和粉土内含有较多细微颗粒, 且其主要由有机质土及松散砂等土层构成, 因而软土路基的实际抗剪力明显有限, 触变性较强并且含水量较大, 这些特性就不可避免的在一定程度上影响了公路工程路基施工的稳定性和安全性, 对公路工程路基施工的质量控制产生了严重的影响, 在此种情况下极易导致路基沉降变形等问题, 不利于社会交通的顺利有序进行。
1.2 冻土路基。 所谓冻土路基, 主要是指在零摄氏度以下且含有冰的土壤和岩土, 根据冻土的土体性质以及含水量等指标上的差异, 可以将冻土路基分为少冰冻土、富冰冻土以及饱冰冻土等多种类型。 从我国公路工程路基施工的总体情况来看, 冻土路基主要出现于我国的西北高山以及东北部分地区, 冻土分布状态较明显。 冻土路基在建设完成后, 会受到不同程度的车辆荷载作用, 在此基础上易出现压密沉降或热熔沉降, 这就在一定程度上加大了路基裂缝出现的可能性。 冻土路基的处理效果, 直接关系着公路工程路基的整体施工效果, 从厄尔制约着公路工程后期的可靠性运行。
1.3 湿陷性黄土。 就公路工程路基施工的实际情况来看, 湿陷性黄土主要以粉土颗粒为主要颗粒组成方式, 呈现明显松散的多孔结构状态, 湿陷系数在0.015 以上。 湿陷性黄土在一定压力作用下, 土体结构会受到不同程度的损坏, 在此种情况下会出现结构下沉。 若对湿陷性黄土路基施工的质量不能够进行合理有效的控制, 极易导致公路路基出现不均匀沉降, 这就严重威胁着公路路基的整体结构稳定性, 从而严重影响公路路基的使用效果。
1.4 膨胀土路基。 就公路路基施工的实际情况来看, 膨胀土具有较强的涨缩特性, 一旦膨胀土的实际含水量出现变化时, 会在一定程度上影响膨胀土的体积, 导致其出现不同程度的变化。 膨胀土路基施工中, 吸水迅速膨胀, 因而一旦膨胀土路基出现失水收缩, 会严重影响公路路基施工的整体质量, 不利于路基结构的稳定性和安全性。 尤其是在实际施工过程中, 若不能够及时采取有效措施促进公路膨胀土路基施工的顺利进行, 对膨胀土路基施工中的问题进行合理有效的处理, 就极易导致膨胀土路基施工出现路基沉陷、边坡失去稳定性以及滑坡等工程问题, 严重制约着公路路基施工的安全性和有效性。 膨胀土主要是由亲水性的矿物质组成, 具有明显的涨缩特性, 具体特性见表1。
1.5 路基溶洞。 路基溶洞主要是由于岩石具有一定的透水性, 因此岩石特别是石灰岩在水和二氧化碳的作用下会出现溶解。 路基溶洞对于路基的危害性较大, 如果路基溶洞处理不当, 容易造成路基出现下沉或者是开裂等一系列病害的发生, 对于路基稳定性的影响最为严重。 由于溶洞的孔径以及深度通常情况下难以准确的判断, 因而在处理上也相对较为困难, 因此, 在规划设计阶段最好将避开路基溶洞区域。
2 公路工程不良路基施工的处置技术
2.1公路软土路基的处理。公路软土路基的处理方式较多, 在路基工程处理上, 采用较多的主要有表层处理法、强夯法、挤密砂桩、碎石桩以及深层搅拌法等多种形式。表层处理法主要适用于软土路基厚度较薄、土质相对较好以及含水量相对较高的路基, 主要有表层排水法、砂垫层法、土工聚合物处治法以及添加剂法等多种处理形式。 强夯法则主要是通过利用8- 30 t的重锤自由下落所产生的巨大的冲技能, 将软土路基土体强行压缩密实的方式, 来提高软土路基的强度。 挤密砂桩则主要是首先冲击成孔然后将砂挤入软土路基之中形成砂柱体的处理方式, 不仅能够有效地提高软土的密实度, 同时起到排水减压的作用。
2.2 冻土路基的处理。 冻土路基主要分布在北方以及我国的西部高原地区, 首先, 应该避免冻土地区的地表水或者是地下水在冰冻之前进入路基内部, 对于地表水量较大的情况可以采取提提高道路高程的措施, 避免地表水的渗入;其次, 应该适当改变公路路而结构层的厚度, 尽可能的采用隔温材料作为路而结构层, 以避免冻胀问题对路基造成影响。 此外, 还可以采取通风管路基的方式, 充分利用这种温度传导方式发挥保护冻土, 稳定路基的方式。
2.3 湿陷性黄土路基处理。 对于湿陷性黄土路基的处理, 现阶段使用较多的方法有垫层法、强夯法、挤密法以及预浸水法等方式进行处理。 垫层法主要是通过利用灰土或者是素土作为路而结构层的垫层的方式, 利用基底处理的方式进行路基处理。 强夯法是处理湿陷性黄土路基处理最为常用的路基处理方法, 强夯法对于湿陷性黄土路基处理的适应性较强, 而且处理深度能够达到3- 6 m左右。 挤密法则主要是通过加入钢套管、 振动沉管或者是爆破炸扩的方式, 在孔中填入灰土并夯实的方式进行处理。
2.4 膨胀土路基的处理。 针对膨胀土路基的实际情况, 可以采取换填的方式来对膨胀土路基进行合理的处理, 积极对膨胀土进行加固和改良, 从整体上提高膨胀土路基的处理效果。 与此同时可以采取预浸水的方式, 尽可能对膨胀土的实际膨胀性进行合理的控制, 从而保证公路路基的施工质量。
2.5 路基溶洞的处理。 在公路工程不良路基施工的处理过程中, 应当结合路基溶洞的实际荷载以及溶洞体积大小, 在此基础上采用适宜的材料进行充填, 针对分布较为密集的中小型溶洞应当采取强夯法等方式进行合理的处理, 以保证路基溶洞的处理效果, 从而保证公路路基的施工质量。
结束语
从公路路基施工的整体情况来看, 施工过程中极易遇到多种类型的不良路基, 针对此种不良路基应当制定切实可行的且经济指标较高的不良路基施工方案, 采取有效处置技术和处理措施来改善路基施工的总体质量, 以确保路基施工质量和效果满足公路路基施工的实际要求, 从整体上提高公路路基的结构稳定性和安全性, 促进公路工程的稳定运行。
参考文献
[1]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.