涂西軍

（湖北中廣公路勘察設(shè)計(jì)有限公司，湖北 宜昌 443000）

根據(jù)公路的使用方向以及車流量大小不同，我國(guó)將境內(nèi)公路劃分成高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路、三級(jí)公路和四級(jí)公路這五個(gè)不同等級(jí)，其中高速公路、一級(jí)公路統(tǒng)稱為高等級(jí)公路。我國(guó)對(duì)高等級(jí)公路的設(shè)計(jì)要求最高，同時(shí)高等級(jí)公路的設(shè)計(jì)難度也是最大的，高等級(jí)公路的一般設(shè)計(jì)年限在15年之上，根據(jù)汽車種類不同，流量折合為小客車一年內(nèi)日平均交通量或中型載重用車輛的晝夜平均流量來(lái)計(jì)算，該數(shù)值通常在7500～15000輛之間，特別是車流量較大和工程實(shí)際要求較高的，使得高等級(jí)公路在施工過(guò)程中的材料投入高，對(duì)地基質(zhì)量的要求和使用壽命均有嚴(yán)格的要求，這種背景下強(qiáng)化我國(guó)高等級(jí)高速公路的施工技術(shù)就成為一個(gè)重要課題。

1 特殊路基的基本情況

我國(guó)土地面積寬廣，路基類型多種多樣，十分復(fù)雜，地形地質(zhì)差異性大，不同地區(qū)不同氣候不同天氣情況下土層的土質(zhì)情況均會(huì)有所變化，而且我國(guó)天然土質(zhì)結(jié)構(gòu)十分不利于公路路基的建設(shè)，這是我國(guó)天然地基的現(xiàn)狀。根據(jù)以往高等級(jí)公路的地基修筑經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)路基的土層結(jié)構(gòu)不同，可以將高等級(jí)公路所遇到的特殊地基情況分為以下六種不同類型：濕陷黃土型路基、軟土型路基、濕土型路基、膨脹土型路基、鹽漬土型路基和永久凍土型路基。下文將介紹在近些年來(lái)我國(guó)公路建設(shè)中對(duì)特殊路基的處理方法。

2 軟土型特殊路基的處理方法

軟土型路面軟土路基是指路基土壤層的強(qiáng)度較低、壓縮量較大，是道路施工建設(shè)中最常遇見的路面路基情況，如若對(duì)其處理不當(dāng)則會(huì)出現(xiàn)路面開裂、路基整體下滑、路面坍塌等嚴(yán)重后果，對(duì)整體的道路質(zhì)量和道路的使用壽命都有不小的影響，嚴(yán)重制約著我國(guó)道路的通暢程度和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度。一般來(lái)講，對(duì)軟土型路面軟土路基的處理辦法一般有水泥攪拌樁法、使用固化劑、拋石去淤、灰土加密樁柱法、排水法、強(qiáng)夯處理法等等，下面就重點(diǎn)介紹水泥攪拌樁法和使用固化劑這兩種最常使用的方法。

2.1 水泥攪拌樁法

這種方法的內(nèi)容是利用攪拌樁機(jī)將水泥注入土質(zhì)中，并充分?jǐn)嚢?，以加大土層的硬度。它是使用固化劑法的一個(gè)分支，是利用水泥作為固化劑的主劑，這種方法有起效速度快、操作簡(jiǎn)單、設(shè)備投入少以及土質(zhì)硬度增強(qiáng)效果明顯等優(yōu)勢(shì)，是道路施工過(guò)程中使用率較高的一種土層加固方法。水泥攪拌樁法按噴入土質(zhì)層中的材料不同可以分為兩種不同類型——濕法和干法，濕法是指在施工過(guò)程中使用水泥泥漿噴入軟土層，其優(yōu)點(diǎn)就是能夠使土壤與水泥能夠得到充分的攪拌，方便復(fù)攪，缺點(diǎn)是水泥凝固時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；干法是指在施工過(guò)程中使用水泥干粉噴入軟土層中，其優(yōu)點(diǎn)是水泥凝固時(shí)間短，缺點(diǎn)是不容易將水泥粉與軟土攪拌均勻，不方便復(fù)攪。

2.2 使用固化劑法

使用固化劑是指在施工過(guò)程中將固化劑與軟土充分?jǐn)嚢枰赃_(dá)到加固土層的目的，固化劑的原理是使土層土壤結(jié)構(gòu)和土層組織結(jié)構(gòu)在固化劑的作用下產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，使混合土壤內(nèi)部形成網(wǎng)狀鏈接從而達(dá)到加固的目的，此方法在含有較多有機(jī)物質(zhì)的土層中使用效果最佳。在固化劑中融入無(wú)機(jī)鹽可有效增強(qiáng)土壤早期強(qiáng)度，無(wú)機(jī)鹽顯堿性，在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中起到催化劑作用，可有效提高土壤內(nèi)部物質(zhì)的活性，產(chǎn)生更強(qiáng)的粘連作用。在使用催化劑的同時(shí)加入適合的活性劑不僅能加強(qiáng)土層內(nèi)部的粘連性，還能有效去除土壤之中的雜質(zhì)，使土壤在硬化作用下形成的穩(wěn)定狀態(tài)。固化劑和活性劑的使用是新時(shí)期改變軟土層結(jié)構(gòu)的新發(fā)展和研究方向。

3 濕陷黃土型特殊路基的處理方法

濕陷黃土型路基土層中含有大量的硫酸鹽和碳酸鹽，這些可溶性鹽類在土層遇水后極易融入水里，從而導(dǎo)致土層坍塌、土層迅速下陷等現(xiàn)象，這類路面路基的土層多數(shù)呈黃色或褐色，土層中干粉所占的比例往往可以達(dá)到60%以上，在潮濕或是遇水環(huán)境中極易被沖蝕，從而導(dǎo)致路面性質(zhì)不穩(wěn)定，產(chǎn)生嚴(yán)重的安全隱患。遇到這樣土層時(shí)應(yīng)該從攔截水和疏導(dǎo)水兩個(gè)方面考慮，其土層下是否有地下水也應(yīng)歸入考慮范圍之內(nèi)，另外該類土層的硬度是否符合路面的實(shí)際受力和土層承壓力的要求，所以在施工過(guò)程中要結(jié)合成型路面的實(shí)際車輛數(shù)和載重量測(cè)算路面實(shí)際的受壓力和土層承壓力的關(guān)系，可見濕陷黃土型路面路基是特殊路面路基建設(shè)中的一個(gè)大難題。一般情況下在道路施工中常常采用換填方法、強(qiáng)夯方法和化學(xué)增固方法等對(duì)這類土質(zhì)層進(jìn)行處理，下文就著重介紹一下?lián)Q填方法和強(qiáng)夯方法。

3.1 換填法

這類方法的作用原理是將路基中含有黃土層的土壤全部挖除，再添置進(jìn)新的穩(wěn)定性較強(qiáng)、土壤強(qiáng)度較大的土壤。這種方法的特點(diǎn)是實(shí)用性強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)投入較少，施工過(guò)后產(chǎn)生的效果明顯，特別是當(dāng)黃土層厚度不大的情況下尤為實(shí)用，但對(duì)于黃土土層厚度較大的路面路基，由于挖掘、填充而消耗的時(shí)間多，實(shí)用設(shè)備多，人員調(diào)度廣，以至于產(chǎn)生不必要的經(jīng)濟(jì)損失，增加了建設(shè)成本負(fù)擔(dān)，此種方法不是十分實(shí)用。

3.2 強(qiáng)夯法

這是一種最為經(jīng)濟(jì)的方法，此法適用于黃土土層密度小，土壤間空隙較大，含水量保持在一定范圍內(nèi)的土層。強(qiáng)夯法是利用夯錘的反復(fù)壓砸作用使土層的密度加大，土層結(jié)構(gòu)更緊實(shí)，土層之中較大的空氣空隙正好可以將壓砸過(guò)程中產(chǎn)生的水分和氣體有效的排除，增加土層的厚實(shí)程度。用過(guò)強(qiáng)夯法的黃土層其承受能力明顯要提高許多，密度也顯著增強(qiáng)。

4 膨脹型路基的處理方法

膨脹型路面路基是指路面路基土層為粘土土層，且該土層具有遇水膨脹、失水收縮的特點(diǎn)，該土層有密度較大、承載力較強(qiáng)等特點(diǎn)，所以往往被人誤以為這是塊好路面良好路基。但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，該土層在吸水和失水過(guò)程中有加大的體積差，從而導(dǎo)致成型路面開裂，路基長(zhǎng)時(shí)間含水而出現(xiàn)傾斜、移位等嚴(yán)重問(wèn)題。下文就介紹兩種常用的并且有效的施工技術(shù)——路基填筑換置技術(shù)和土壤混合技術(shù)。

4.1 路基換置技術(shù)

該技術(shù)是利用穩(wěn)定性較強(qiáng)的土質(zhì)對(duì)該粘土土質(zhì)進(jìn)行替換或混合以提高粘土的穩(wěn)定性，從而改變土壤遇水膨脹和失水收縮的性質(zhì)，是土壤換置法的一種。

4.2 土壤混合技術(shù)

在這種方法中引入了一種新的道路建設(shè)方法——土壤栽培法，該方法是利用性質(zhì)良好的土壤進(jìn)行重點(diǎn)培養(yǎng)，包括對(duì)使用地區(qū)的氣候適應(yīng)、使用地區(qū)預(yù)估載重量適應(yīng)等，用土壤栽培法培養(yǎng)出來(lái)的土壤既可以在路基建設(shè)之中的土壤環(huán)志換置工作使用，也可以利用該土壤為改良劑，充分與現(xiàn)有土壤進(jìn)行混合以達(dá)到提升土壤性能的目的。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷的向前發(fā)展，對(duì)我國(guó)內(nèi)部的交通環(huán)境的要求越來(lái)越高，要求國(guó)內(nèi)公路施工技術(shù)與國(guó)際先進(jìn)技術(shù)相接軌。我國(guó)的公路建設(shè)工作也向著高標(biāo)準(zhǔn)、高要求、高技術(shù)含量的方向發(fā)展，在施工實(shí)踐過(guò)程中不斷提高特殊路基處理能力，完善施工技術(shù)技巧，在實(shí)際工程實(shí)施的過(guò)程中要結(jié)合工程實(shí)際情況分析工程施工問(wèn)題，找出最佳的處理方案。

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