楊國明

（甘肅省隴西縣凱隆建設(shè)工程有限責任公司，甘肅 定西 748100）

隨著城市化進程的加速，市政道路建設(shè)已成為城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分。道路路基作為道路的基礎(chǔ)，其穩(wěn)定性與耐久性對整個道路的質(zhì)量和使用壽命產(chǎn)生重大影響。因此，研究市政道路路基處理方法對提高道路工程質(zhì)量具有重要意義。

1 市政道路路基處理的基本原則和要求

1.1 基本原則

1.1.1 因地制宜的原則

因地制宜是市政道路路基處理的首要原則。這意味著在設(shè)計和施工過程中，必須考慮到地理、氣候和環(huán)境因素的影響。例如，在多雨地區(qū)，路基材料需要具有良好的排水性能，以防水分積聚導(dǎo)致路基軟化或破壞。在寒冷地區(qū)，又需要關(guān)注路基材料對凍融循環(huán)的抵抗能力。因地制宜還涉及土壤類型和地下水位的考慮。不同土壤類型（如黏土、沙土或礫石）對路基材料的選擇和處理方法有著直接影響。同時，高地下水位地區(qū)需要特別關(guān)注排水系統(tǒng)的設(shè)計，以防路基受到水的侵蝕。綜合地理、氣候和土壤特性的考量，可以確保路基設(shè)計的合理性和適用性。

1.1.2 科學合理的原則

科學合理原則要求在路基處理中應(yīng)用現(xiàn)代工程技術(shù)和科學數(shù)據(jù)支持的設(shè)計方法。這涉及使用精確的測量和計算，以確定路基厚度、材料選擇和施工方法。例如，通過地質(zhì)勘探和土壤測試，可以準確評估土壤的承載能力和變形特性，從而制定出適宜的路基加固方案。此外，科學合理的設(shè)計還包括對新材料和新技術(shù)的應(yīng)用。隨著科技的進步，許多新型環(huán)保材料和施工技術(shù)被引入道路建設(shè)中。這些新技術(shù)不僅提高了路基的性能，還有助于減少環(huán)境影響。因此，在路基處理中融入科學研究和技術(shù)創(chuàng)新是至關(guān)重要的。

1.1.3 經(jīng)濟實用和安全可靠的原則

經(jīng)濟實用原則強調(diào)在確保路基質(zhì)量的前提下，盡可能地降低成本。這不僅包括直接的材料和施工成本，還包括長期的維護和修復(fù)成本。合理的設(shè)計和施工方法可以大幅度降低道路的整體生命周期成本。安全可靠原則是市政道路建設(shè)的核心。路基必須能夠承受日常交通載荷和極端天氣條件的影響，確保長期的穩(wěn)定性和耐久性。這要求在設(shè)計階段就充分考慮安全因素，例如對于位于地震帶的地區(qū)，路基的抗震設(shè)計就顯得尤為重要。

1.2 基本要求

1.2.1 路基的承載能力

確保路基具有足夠的承載能力是道路設(shè)計和施工的基本要求。路基承載能力的充分性直接關(guān)系到道路的使用壽命和安全性。為達到這一要求，首先需要通過地質(zhì)勘查和土壤測試來評估土壤的承載力。在土壤強度不足以承受預(yù)期荷載的情況下，需采用加固措施，如采用地基加固技術(shù)（攪拌樁、壓實填料）和選擇合適的路基材料（碎石、礫石混合層）。此外，設(shè)計時要考慮到道路的預(yù)期使用情況，包括交通流量和車輛類型，確保路基設(shè)計能夠滿足實際運營需求。

1.2.2 抗滑性能的提高

提高路基的抗滑性能，防止滑坡，對于位于斜坡或不穩(wěn)定地區(qū)的道路尤為重要。要實現(xiàn)這一目標，必須在設(shè)計初期對潛在的滑坡風險進行評估，并采取相應(yīng)的預(yù)防措施。這可能包括斜坡加固、排水系統(tǒng)設(shè)計以及使用抗剪強度高的材料。排水系統(tǒng)的設(shè)計尤為關(guān)鍵，因為水分往往是導(dǎo)致滑坡的主要因素。因此，確保路基具有良好的排水能力，可以有效減少水對路基穩(wěn)定性的負面影響。

1.2.3 降低透水性和提高穩(wěn)定性

降低路基的透水性和提高其穩(wěn)定性是為了防止由于水分滲透和溫濕度變化造成的路基損害。這要求在路基設(shè)計和施工中使用防水或低透水性材料，如防水膜或防水混合料，以及確保路基和路面之間有良好的防水層。此外，為了應(yīng)對溫度變化和濕度變化導(dǎo)致的路基變形，需要選擇適應(yīng)性強的材料，并在設(shè)計中考慮適當?shù)呐蛎浛p或變形縫，以適應(yīng)溫度和濕度的變化。綜合這些措施，可以有效提高路基的穩(wěn)定性，保障道路的長期使用安全。

2 市政道路路基處理的常用方法及其適用范圍

2.1 換填法

換填法的基本原理是移除軟弱、不穩(wěn)定的土層，替換為具有較高強度和較低壓縮性的材料，如砂、碎石或煤渣等。這種方法通過改變路基的物質(zhì)組成，提高其整體承載能力和穩(wěn)定性。在實施過程中，關(guān)鍵步驟包括挖掘、材料選擇、分層回填和壓實。精確的挖掘深度和材料的選擇對于確保換填效果至關(guān)重要。

優(yōu)勢方面，換填法對于處理淺層軟弱土層尤為有效。例如，對于淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土等土質(zhì)，通過換填可以顯著提高路基的穩(wěn)定性。這種方法比較經(jīng)濟且施工簡單，尤其適用于城市道路改造和維修工程，其中地基處理的深度和范圍受到限制。

換填法主要適用于淺層地基處理，尤其在土層深度不超過幾米且地基土質(zhì)較弱的情況下效果顯著。根據(jù)不同地區(qū)的地質(zhì)條件，換填法在效果上存在一定差異。例如，在河濱、海濱等地區(qū)，由于土層含水量高，適用換填法后的改善效果更為顯著。

為了評估換填法的效果，通常會進行一系列的土壤測試，如承載力測試、壓縮性測試等。通過對比處理前后的數(shù)據(jù)，可以量化換填法的改善效果。例如，承載力的提高、壓縮量的減少都是評價換填法效果的重要指標。

2.2 堆載預(yù)壓法

堆載預(yù)壓法的核心原理是在地基上施加臨時額外負荷，促使地基土在施工前就經(jīng)歷一定程度的固結(jié)和壓縮。這種方法通過模擬未來道路將承受的荷載，使地基在實際施工前已適應(yīng)這種負荷，從而減少后期的沉降和不均勻變形。該方法的優(yōu)勢在于其簡便性和經(jīng)濟性。相比于其他復(fù)雜的地基加固技術(shù)，堆載預(yù)壓法不需要昂貴的材料或高級技術(shù)設(shè)備，且施工過程相對簡單。此外，它對于改善透水性良好地基的承載能力和穩(wěn)定性特別有效，尤其是在土壤層較深且受力均勻的場合。

堆載預(yù)壓法主要適用于透水性較好的地基，如砂土、粉土等。在這類土質(zhì)中，由于水分可以較快排出，所以預(yù)壓過程中的固結(jié)作用更為顯著，從而更有效地改善地基的承載能力和穩(wěn)定性。在評估堆載預(yù)壓法的效果時，通常需要考慮的數(shù)據(jù)包括土壤的初始承載能力、固結(jié)度、沉降量等。通過在施工前后對這些指標進行比較，可以直觀地評估預(yù)壓效果，如果沉降量顯著減少，說明土層已經(jīng)較為穩(wěn)定，達到了預(yù)期的加固效果。

實施堆載預(yù)壓法時，需重點考慮預(yù)壓荷載的大小和作用時間。荷載的選擇應(yīng)基于地基的初始承載能力和預(yù)期的固結(jié)程度，通常需要通過專業(yè)的地質(zhì)評估和計算來確定。同時，荷載作用的時間長短直接影響固結(jié)效果，通常這個時間會根據(jù)土質(zhì)、厚度和水分含量等因素進行調(diào)整。此外，還需注意施工過程中對周圍環(huán)境的影響。由于堆載預(yù)壓會增加地面壓力，可能會對周邊建筑物或地下設(shè)施產(chǎn)生影響。因此，在施工前進行周邊環(huán)境的風險評估和必要的防護措施是非常重要的。

2.3 強夯法

強夯法的基本原理是利用重錘（通常重達幾噸）從一定高度自由下落，通過其沖擊能量對土壤進行夯實。這種方法主要適用于非飽和的砂土地基，其核心優(yōu)勢在于能顯著增加土壤的密實度和承載能力。通過強夯，土粒重新排列，空隙減少，從而提高了土壤的穩(wěn)定性和抗剪強度。強夯法的優(yōu)勢還體現(xiàn)在其施工速度快、成本相對低廉、對環(huán)境影響小等方面。與其他地基加固方法相比，強夯不需要添加額外的材料，僅通過機械作用改善土壤性質(zhì)，因此更加環(huán)保。此外，這種方法對提高土壤的抗液化能力尤其有效，對于地震多發(fā)地區(qū)的道路建設(shè)來說，這一點尤為重要。

強夯法主要適用于無黏性土、雜填土和半飽和砂土等地基處理。這些土質(zhì)類型在未經(jīng)處理時，往往密實度不足，容易在荷載作用下發(fā)生沉降或變形。通過強夯處理，這些土質(zhì)的承載能力和穩(wěn)定性可以得到顯著提升。在評估強夯法的效果時，主要依據(jù)的是土壤的密實度、承載能力和沉降量等數(shù)據(jù)。一般來說，強夯后，土壤密實度會顯著增加，承載能力提高，同時，土壤的沉降量會減少。通過對比處理前后的土壤測試數(shù)據(jù)，如標準貫入試驗（SPT）值、靜載試驗等，可以直觀地評價強夯法的效果。實施強夯法時，需考慮錘體重量、落錘高度、夯擊點間距等關(guān)鍵參數(shù)。錘體的重量和落錘高度直接影響到夯實能量的大小，而夯擊點的選擇和間距則影響夯實的均勻性。通常，這些參數(shù)需要根據(jù)土壤條件和工程要求來確定，以達到最優(yōu)的夯實效果。此外，強夯施工可能會對周圍環(huán)境造成影響，如振動和噪音。因此，在施工前需要對周邊建筑物和設(shè)施進行評估，確保夯實作業(yè)不會對其造成損害。在某些情況下，可能需要采取減震措施，以減少對周圍環(huán)境的影響。

3 市政道路路基處理方法的發(fā)展趨勢

3.1 技術(shù)創(chuàng)新與高效施工

隨著科技的快速發(fā)展，市政道路路基處理方法正在經(jīng)歷技術(shù)革新。新材料、新設(shè)備和新技術(shù)的應(yīng)用正在提高道路建設(shè)的效率和質(zhì)量。例如，智能化施工設(shè)備可以更精確地進行地基處理，減少人為誤差，同時提高施工速度。此外，地理信息系統(tǒng)（GIS）和建筑信息建模（BIM）技術(shù)的應(yīng)用，使得項目管理更加高效，從設(shè)計到施工的每一個環(huán)節(jié)都可以實現(xiàn)優(yōu)化。此外，非開挖技術(shù)的發(fā)展，如微型鉆孔、地下注漿等，為城市地下復(fù)雜環(huán)境中的道路維修和加固提供了更多可能性。這些技術(shù)可以在不破壞地面結(jié)構(gòu)的情況下，對路基進行有效加固，大大減少了施工對城市交通和環(huán)境的影響。

3.2 環(huán)境可持續(xù)性與綠色建設(shè)

環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展是當代社會的重要議題，市政道路路基處理方法也在逐漸向環(huán)境友好型發(fā)展。這包括使用可回收材料、減少建設(shè)過程中的碳排放以及保護自然生態(tài)。例如，利用再生混凝土、再生瀝青等材料來代替?zhèn)鹘y(tǒng)材料，不僅可以減少建筑廢物，還能降低道路建設(shè)的環(huán)境影響。此外，綠色建設(shè)理念的引入，如透水混凝土和綠色屋頂，不僅提高了城市的生態(tài)環(huán)境，還提高了道路的排水能力和熱島效應(yīng)的緩解能力。這些創(chuàng)新不僅符合環(huán)保要求，也提升了道路的功能性和美觀性。

3.3 智能化和數(shù)字化管理

數(shù)字化和智能化是未來市政道路路基處理方法的另一大發(fā)展趨勢。通過將物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、大數(shù)據(jù)分析、人工智能（AI）等技術(shù)應(yīng)用到道路建設(shè)和維護中，可以實現(xiàn)路基狀態(tài)的實時監(jiān)控和智能預(yù)測。這些技術(shù)可以幫助工程師及時了解路基的狀況，預(yù)測潛在的問題，從而做出更加準確和及時的維護決策。例如，通過在道路中嵌入傳感器，可以實時監(jiān)測路基的溫度、濕度、承載力等關(guān)鍵指標。結(jié)合大數(shù)據(jù)分析和AI 算法，可以預(yù)測道路的壽命和需要維修的時間，從而優(yōu)化維護計劃和成本。這種智能化管理不僅提高了道路的安全性，也降低了長期的維護成本。

4 結(jié)束語

在綜合考量市政道路路基處理方法的各個方面后，可以得出以下結(jié)論：當前和未來的市政道路路基處理正向著技術(shù)創(chuàng)新、環(huán)境可持續(xù)性和智能化管理方向邁進。這些處理方法不僅關(guān)注于提升施工效率和道路性能，也逐漸融入了環(huán)保理念和先進的數(shù)字技術(shù)。從換填法、堆載預(yù)壓法到強夯法，各種傳統(tǒng)方法正在與現(xiàn)代技術(shù)結(jié)合，以適應(yīng)復(fù)雜多變的地質(zhì)條件和城市發(fā)展需求。同時，環(huán)保材料的使用和綠色建設(shè)理念的引入正成為新的趨勢。再加上智能化和數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，為實時監(jiān)控和預(yù)測道路狀況提供了更多可能，大大提高了道路建設(shè)和維護的效率與可靠性?？傮w來看，這些進展不僅促進了市政道路建設(shè)技術(shù)的發(fā)展，也為實現(xiàn)更安全、高效和環(huán)境友好的城市交通體系奠定了堅實基礎(chǔ)。