鄭 崇，李西勇

(中交一公局公路勘察設計院有限公司)

1 引言

隨著公路建設的快速發(fā)展，在不同環(huán)境和地質(zhì)條件下修建的高等級公路越來越多，因此在公路施工中，經(jīng)常會遇到各種特殊路段，而作為公路組成部分的路基，是影響公路質(zhì)量及使用安全性的重要因素之一，路基的強度及穩(wěn)定性直接影響著公路的穩(wěn)定性，因此在施工中需采用合理的措施對特殊路段的路基進行處理，改善路基條件，保證公路施工的質(zhì)量。目前常見的特殊路段的路基有地質(zhì)條件差的軟土地基，填挖或半填半挖交界段路基，深挖路塹段路基等。以實際工程為背景介紹幾種常見特殊路段路基的處理技術。

2 工程概況

2.1 概況

灤海公路工程位于灤南境內(nèi)，路線起自灤南縣東北部長凝鎮(zhèn)張魯莊，止于柳贊鎮(zhèn)入口，采用雙向四車道標準建設，設計速度為80km/h，為一級公路。路基寬度為26m，行車道寬2×(2×3.75)m，中間帶寬4m，硬路肩寬2.75m，土路肩寬0.75m。公路由主線和連接線組成，主線起點樁號為K0+000，終點樁號為K51+351.769，全長51.346679km，連接線起點樁號為ZK11+47.182，終點樁號為ZK13+182，全長2.14818km。

路基橫斷面如圖1所示。

圖1 路基橫斷面

2.2 工程地質(zhì)

工程經(jīng)過區(qū)域地貌屬于平原地貌。有洪積沖積平原，沖積平原，緩崗、沙丘、自然堤，海積平原，整個地形起伏不大。根據(jù)地貌單元和工程地質(zhì)特征，路線段可劃分為2個工程地質(zhì)區(qū)。

(1)一般沖洪積平原工程地質(zhì)區(qū):位于K0+000～K39+500，長度約39.5km。屬較好工程地質(zhì)路段。主要工程地質(zhì)問題為砂土液化，需采取抗液化措施進行處理。

(2)沖海積軟弱地基工程地質(zhì)區(qū):位于K39+500～K51+485(終點)。長11.985km。屬軟弱地基路段，應采取地基固結加固處理措施，提高地基承載力。

3 特殊路段路基處理及施工技術

3.1 軟土地基處理

灤海公路沿線不良地質(zhì)主要以軟土、淤泥、膨脹土為主。部分路段因長期受水浸泡，形成土質(zhì)為含淤泥質(zhì)粘土、淤泥，高液限可塑狀粘土的軟土路段，主要分布于河谷邊緣、溪溝底部，以及山間洼地、水田、果園地等地段。水田段厚度一般為0.4～0.5m，局部坑塘地段厚度1～2m。該土層力學強度差，含水量大，為高壓縮性土，不能作為路基填料。因該路段軟土厚度較薄，均需采用透水性良好的天然碎石、石渣(硬質(zhì)巖)及碎石土等置換。

(1)潮濕(過濕)段處理

路線部分經(jīng)過水田、芭蕉地等路段，其地表30～50cm為腐殖土，含水量較高，壓縮性大，土質(zhì)物理力學性質(zhì)指標差，難以達到路基壓實度要求。

處理措施:清除表層腐殖土，換填30～50cm中粗砂、碎石、石渣、碎石土等水穩(wěn)定性好的材料。

(2)水(漁)塘路段處理

沿線水(漁)塘底部有0.4～2.0m左右的淤泥，其腐殖質(zhì)含量較高，壓縮性大，土質(zhì)物理力學性質(zhì)指標差，難以達到路基壓實度要求。

處理措施:在路基填筑前應視具體采取圍堰、排水、清淤、換填透水性材料(如碎石土、山皮土、碎石、天然砂礫等)進行處理。

3.2 填挖交界段路基處理

為了保證填挖過渡段路基、路面的整體穩(wěn)定和強度，減少不均勻沉降，當?shù)孛鏅M坡或縱坡陡于1∶5時，路基底部自底面線應開挖寬度不小于2.0m的臺階，并以4%的橫坡向內(nèi)側傾斜。臺階處壓實度提高2%。對于橫向填挖交界處，當填方部分不足一個行車道時，應超挖至少一個行車道寬度。圖2與圖3分別為填挖交界處理的平面圖與斷面圖。

圖2 填挖交界處理平面圖

圖3 填挖交界處理縱斷面圖

(1)縱向填挖交接處。挖方段10m范圍路槽底部超挖80cm，當?shù)孛婵v坡陡于1∶2.5時，在超挖路床底面及頂面各鋪設一層與路基同寬度，長20m的土工格柵(填方、挖方段各為10m)，格柵均采用Φ8U型鋼筋釘固定，縱橫間距為2.0m，同時填挖交界處設置長度不小于6m的過渡段。

(2)橫向填挖交界處。地面橫坡陡于1∶2.5時，挖方路槽底部超挖80cm并在超挖底面、路床頂面各鋪設一側寬度不小于6.0m的土工格柵(填方、挖方段各3m)，格柵均采用Φ8U型鋼筋釘固定，縱橫間距為2.0m，同時填挖交界處設置長度不小于6m的過渡段。

(3)填挖交界路基挖方段應全幅進行路床處理，為減少路基縱向不均勻沉降，處理長度向填方延伸5m，并向挖方側挖不小于10m長后再回填，厚度從路床頂面下150cm漸變至路床頂面下80cm，并按路基施工規(guī)范要求分層碾壓，壓密度不小于96%。在填挖交界處應鋪土工格柵，第一層鋪設于路床頂面，第二層鋪設于路床頂面下1.5m處，格柵采用雙向型，抗拉強度≥40kN/m，雙向延伸率應≤3%。

3.3 高、陡邊坡路堤與深挖路塹段處理

工程位于微丘區(qū)，局部路段由于地形復雜，填挖高度大，坡度陡。根據(jù)地基土的土質(zhì)類別、層位、厚度、分布特征和物理力學性質(zhì)以及地下水埋深、地基土承載力等進行綜合分析計算，各段穩(wěn)定性均符合要求，不需做特殊處理，可按普通填挖方進行防護設計。

(1)高、陡路基處理

①改善基底條件。通過分析計算，對于填土高度較高，地基強度不足以承載路基的路段對基底進行換填開山石渣等粗粒料。

②路堤加筋措施。對高邊坡路堤，在原地面邊坡陡于1∶2.5部位順臺階各鋪設一層土工格柵，目的是為了增加路堤本身的整體穩(wěn)定性，同時可以起到擴散應力的作用，使地基受力、沉降更為均勻。

③設置支擋構造物。對于地面橫坡陡于1∶2.5的陡坡路堤，除對原地面開挖臺階并設置土工格柵外，根據(jù)地形、地質(zhì)條件以及路基穩(wěn)定性計算結果，在路基坡腳設置路肩墻等支擋構造物。

④加強排水設施及邊坡防護設計。

⑤施工中應注意觀測路堤填筑過程中或以后的地基變形動態(tài)，對路堤施工實行動態(tài)監(jiān)控，以確保路基安全。

(2)深挖路基處理

挖方高邊坡設計將采用施工監(jiān)測、信息化動態(tài)設計方法進行。設計時需根據(jù)巖土體類型、成因、性狀、風化程度、主要結構面、氣象、水文地質(zhì)條件以及必要的巖土體物理力學指標，通過采用工程地質(zhì)類比法、極限平衡法以及數(shù)值分析法等進行綜合分析與計算。其中對于巖質(zhì)邊坡，加強結構面以及節(jié)理裂隙調(diào)查，通過邊坡總體穩(wěn)定性評價、剛體極限平衡及有限元法綜合評價，對不同的邊坡采用有針對性的方案。

①土質(zhì)邊坡的局部滑塌。沿線的土質(zhì)邊坡主要為膨脹土和弱膨脹土，降雨入滲后，土體吸水軟化自重增加，導致抗剪強度降低，極易引起邊坡土體產(chǎn)生滑塌。處理措施:對一般路段考慮通過放緩邊坡，對高邊坡采用骨型骨架防護。

②巖質(zhì)邊坡的崩塌、碎落。沿線部分路段巖石節(jié)理裂隙比較發(fā)育，巖體較為破碎，在路基開挖后巖體風化速度加快，而且容易造成巖體地表水的下滲和節(jié)理面含泥夾層遇水軟化、抗剪強度降低，受幾組不利節(jié)理面的共同影響，巖體容易產(chǎn)生楔形體破壞而產(chǎn)生崩塌、碎落等病害。處理措施:提前清理坡面危石，放緩邊坡、必要時設置坡腳擋墻等措施進行防護。

3.4 新舊路基銜接處理

舊路作為新路的路基部分，當舊路路面標高位于新設計的路床頂面以下時，舊路直接作為路基使用;當舊路路面標高位于新設計的路床頂面以上時，舊路表面超挖至設計路床頂面以下30cm，用挖除舊路面的材料填筑，另外新修部分壓實度要提高2%。

舊路基加寬時，在原有路基開挖寬度不小于1.0m的臺階，并以4%的橫坡向內(nèi)側傾斜，注意分層壓實，臺階處壓實度提高2%。當舊路基加寬拼接寬度小于0.75m時，應超挖原有路基或超寬填筑。

舊路基加寬部分基底處于水田、水(漁)塘等不良地質(zhì)段，還需先采取清淤換填處理，并做好邊坡防護。

灤海公路新舊路基銜接橫斷面如圖4所示，施工時應注意以下兩點。

圖4 新舊路基銜接橫斷面圖

(1)施工前沿舊路邊坡法向清表30cm厚，然后沿清表后的邊坡由下往上開挖臺階，臺階寬度為120cm，向內(nèi)傾坡度為4%。

(2)路基底鋪設土工格室，如圖5，路基填土高度大于3m時在(H-1.4)/2處加鋪一層土工格室，土工格室伸入新路基的長度為2.8m。土工格室采用高強土工格室:延伸率≤15%，抗拉強度≥120N/cm，網(wǎng)格尺寸為25cm×25cm，格室高度為5cm，在鋪設土工格室時，均勻張拉，用U型鋼固定。

圖5 土工格式平面布置圖

4 結語

特殊路段的路基處理是保證山區(qū)公路路基路面使用壽命和穩(wěn)定性的重要前提，采用何種處理技術是設計需考慮的內(nèi)容之一。合理的處理措施需要根據(jù)地形地貌、土質(zhì)材料等綜合考慮，合理布局，因地制宜地選擇合理、經(jīng)濟的工程措施，確保公路的穩(wěn)定、安全和高效運營，同時使公路建設與環(huán)境景觀相協(xié)調(diào)，保持生態(tài)環(huán)境的相對平衡。灤海公路特殊路段的路基處理技術可為相似公路工程特殊路基處理提供經(jīng)驗借鑒。

［1］黃玥.深圳市布龍路特殊路基處理的應用實踐［J］.科技信息，2010，(13):742，767.

［2］李新蕾.特殊路基處理施工技術［J］.黑龍江交通科技，2010，(6):18-19.

［3］劉天雙.深挖路段路基施工技術探索［J］.交通世界(建養(yǎng).機械)，2012，(4):126-127.