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[摘 要]在路基施工使用过程中软弱地基是公路病害形成的主要原因之一，因此软弱路基的处理显得尤为重要。文章侧重研究严寒地区软土路基处理的工艺选择和施工过程中的技术质量控制，从而达到工程的稳定性耐久性。
[关键词]高海拔；高寒；软弱地基；处理
中图分类号：TU528.42 文献标识号：A 文章编号：2306-1499（2014）13-0076-03
1.前言
软土地基的处理直接关系到公路工程的耐久性，由于川藏公路317线是四川连接西藏的主要运输大动脉，公路的所承受的荷载强度大、频数多，因此软基处理显得更为重要，研究软基处理自然也尤为重要。本文通过对软土路基性质与危害性的认识，探讨了公路工程软土路基的处理方法。借鉴已有成果和资料，结合工程现场实际，合理选择一种或几种组合的处理方法，使处理后的路基满足建设工程各项要求，在工程实践中往往需要综合考虑工程造价经济性、工程的质量、当地水文气象、地貌条件技术等问题，运用适当的方法对软弱地基进行处理，本文研究本项目针对高海拔、高寒地区冻融段软基处理的一些方法。
2.软弱地基的概念
软弱地基是公路工程建设过程中常见的不利条件，学术上对于软弱地基的义是：天然含水率过大，承载力低，在荷载作用下易产生滑动或者固结沉降的地基。软弱地基主要由淤泥、淤泥质土、充填土、杂填土或者其他高压缩性土层构成。力学性能差，高压缩性，高灵敏度，性质差，强度低是软土的特点。
3. 软土的危害
软弱地基危害主要表现在以下几个方面：
①强度和稳定性。地基的抗剪强度不足以支承上部结构的自重及外荷载时，地基会产生局部或整体剪切破坏。
②不均匀沉降。地基在上部结构的自重及外荷载作用下产生过大的变形时会影响结构物的正常使用。
③地基的渗漏量超过容许值时，会发生水量损失导致发生事故。
4.工程概况
项目区属典型的高原山岭高寒气候。主要特征是：气候寒冷，气温年差较小，降水集中，平均年降水量为843.2mm，全年最多积雪日数达228d，年最大积雪深度为55cm；最大冻土深度138cm，由于原有公路G317线公路等级低，车流量大，加上路基路面受冻融、冰雪等自然灾害的影响，不良地质路段较多，大部分路基、路面破坏严重，不能满足行车要求。本段路基作为新建线路设计行车速度40km/h，路面设计宽度8.5m，总长1.2km，利用隧道弃碴填筑。K348+100～K348+320里程段路基最大填高14.5m，该段路基位于冲沟交汇所形的沟谷处，平均海拔4200m，路基横跨色曲河，河流主要汇集了冰雪融水、泉水、地表水，因而路基原地表土层含水量大，承载力差，地表不稳定，在路基基床形成了软弱透水性地基。
5.施工过程中软基处理方法和工艺的选择
在实际工程设计施工中遇有软弱地基时，选择不同的处理方案显得尤为重要，合适的施工方案对于保证工程施工质量，使路基路面能够有足够的稳定性，同时合适的施工方案对于节约工程造价也起着重要作用。项目根据K348+140～K348+320里程段路基原地表情况，现场勘测、取样、试验综合考虑对软土地基的处理方案主要以防止路基因地下水在高寒地区产生的冻融、冻胀现象，确定采用换填透水性材料加片碎石盲沟的处理方式，排除地基内含水量，降低地下水位，换填完成后铺设防渗土工布以防地表水上渗。
5.1施工参数
根据不同里程断面的软弱层厚度采取对应的换填方式。
软弱土层厚度≤2m时，按间距5～8m设置1.2～1.5m深片石排水沟进行处理。
软弱土层厚度2.0 软弱土层厚度3.0 设置横向片石排水沟时，下游均设一道纵向片石排水沟，结合地形延伸纵或横向排水沟至低洼处。处理断面图（见下图）
6.片碎石换填施工
6.1挖除软弱层
根据本地的气象资料，软基挖除换填施工宜在9月份至10月中旬期间施工，避开雨季和季节性冻土期。大部分软弱地基分布在高填方路段，最大填筑高度14.2m，底面最大填筑宽度56m，清淤时采取分幅、分段清淤换填施工，以免大面积开挖换填不及时而造成地表水对原软基层的侵蚀、破坏。清淤前按规定的频率（每公里不少于2个点，根据具体情况可增加取样点）在原地面取样做土工试验和地基承载力试验，确定最大干密度，以便检测基底压实度。
清淤前挖好排水沟，排除地表水以及尽可能的降低地下水位，并将路基填筑范围内的杂物全部清除，如清淤较深时地表水无法通过排水沟排除时，采用挖积水坑排水的方法，将地下渗水通过渗沟处理排入边沟，积水后通过抽水机将积水坑中的水排入排水沟内。清淤时在分段、分幅的基础上先清除地面高程高的半幅，待上半幅施工完成后再进行下半幅施工。
6.2施工纵横向片石排水沟
根据不同断面的软弱地基厚度确定处理方式。用全站仪放样出横向排水沟定位线（横向间距5～8m）和沟槽开挖边线，再根据片石排水沟流水高程坡比及原地面标高确定沟槽开挖深度。基坑开挖采用挖掘机开挖为主，人工配合为辅进行。人工修整至设计高程、尺寸。开挖时不能扰动沟底及坡面原土层，片石排水沟沟槽底宽0.6m，边坡为1：0.5，基坑验收合格后进行下步施工。具体施工剖面图如下（换填1.0m+1.5m片石排水沟）
片碎石施工时采用干砌工艺施工，砌筑时根据片石的形状合理搭配，保证结合稳固，并且能够满足排水要求，施工时要在片石排水沟的沟壁与含水底层高度位置上设置一排或多排向沟中倾斜的渗水孔。沟壁外侧应填以粗粒透水材料或土工合成材料做反滤层，沿沟槽每10～15m或沟槽通过软硬岩层分界处应设置伸缩缝或沉降缝，排水沟沟底的纵坡不能小于1%，宜采用5%。
6.3片碎石换填软弱地基施工
片碎石换填按填石路基的施工要求进行，回填时按路面的平行线分层控制填料的标高；分层摊铺，分层碾压。填料的分层松铺厚度不大于50cm。每层填料铺设的宽度，每侧超过路堤设计的宽度50cm，换填尽可能采取横断面全宽，纵断面分层填筑方式，原地面不平时，先从低处填筑。
填筑区段完成一层卸料后用装载机配合挖掘机摊平，做到填铺面在纵向和横向平顺均匀，以保证压路机轮表面能基本均匀的接触地面进行碾压。碾压时先两侧后中间，由弱振到强振。回填的压实度由碾压遍数进行控制，压实标准以石料间的密实度为判定标准，按压实遍数2～6遍进行初步控制。
7.软弱地基换填施工过程质量控制
（1）片石排水沟开挖时检测纵横排水沟的开挖尺寸、坡度，确保排水沟畅通，严禁排水沟积水。
（2）严格控制换填所用材料，所用材料的技术符合设计要求；
（3）当软土地面起伏较大时，应设置台阶、分层换填；
（4）换填、碾压工序完成后对换填后的路基进行沉降观测，把白灰洒到路基控制桩上，用水准仪测各碾压遍数的沉降量，直到沉降量不变化为止。说明其压实度达到了要求，对路基沉降量进行观测，其路堤中的垂直沉降量每昼夜不大于1cm，经自检、抽检合格后可进行下道工序施工。
8.结语
综上所述，在高原高寒地区对于软弱路基的处理选择合适的处理方法和施工工艺极为重要，特别是软弱路基位于地势较低，汇水富集地段。通过挖除换填、加纵横向渗水盲沟的处理方法，能够确保严寒时，地下水不被冻结通过盲沟排出路基以外，从而减少冻融期对路基的稳定造成质量影响。
参考文献
[1]吴敏之.软弱地基处理方法.北京：人民交通出版社.2010，08.
[2]中国公路学会.中国公路.刊号：CN：11-3597F.北京，2010.
[3]四川省公路规划勘察研究设计院.国道317线工程设计图纸，2012.[4]公路路基施工技术规范.人民交通出版社，2007.
[关键词]高海拔；高寒；软弱地基；处理
中图分类号：TU528.42 文献标识号：A 文章编号：2306-1499（2014）13-0076-03
1.前言
软土地基的处理直接关系到公路工程的耐久性，由于川藏公路317线是四川连接西藏的主要运输大动脉，公路的所承受的荷载强度大、频数多，因此软基处理显得更为重要，研究软基处理自然也尤为重要。本文通过对软土路基性质与危害性的认识，探讨了公路工程软土路基的处理方法。借鉴已有成果和资料，结合工程现场实际，合理选择一种或几种组合的处理方法，使处理后的路基满足建设工程各项要求，在工程实践中往往需要综合考虑工程造价经济性、工程的质量、当地水文气象、地貌条件技术等问题，运用适当的方法对软弱地基进行处理，本文研究本项目针对高海拔、高寒地区冻融段软基处理的一些方法。
2.软弱地基的概念
软弱地基是公路工程建设过程中常见的不利条件，学术上对于软弱地基的义是：天然含水率过大，承载力低，在荷载作用下易产生滑动或者固结沉降的地基。软弱地基主要由淤泥、淤泥质土、充填土、杂填土或者其他高压缩性土层构成。力学性能差，高压缩性，高灵敏度，性质差，强度低是软土的特点。
3. 软土的危害
软弱地基危害主要表现在以下几个方面：
①强度和稳定性。地基的抗剪强度不足以支承上部结构的自重及外荷载时，地基会产生局部或整体剪切破坏。
②不均匀沉降。地基在上部结构的自重及外荷载作用下产生过大的变形时会影响结构物的正常使用。
③地基的渗漏量超过容许值时，会发生水量损失导致发生事故。
4.工程概况
项目区属典型的高原山岭高寒气候。主要特征是：气候寒冷，气温年差较小，降水集中，平均年降水量为843.2mm，全年最多积雪日数达228d，年最大积雪深度为55cm；最大冻土深度138cm，由于原有公路G317线公路等级低，车流量大，加上路基路面受冻融、冰雪等自然灾害的影响，不良地质路段较多，大部分路基、路面破坏严重，不能满足行车要求。本段路基作为新建线路设计行车速度40km/h，路面设计宽度8.5m，总长1.2km，利用隧道弃碴填筑。K348+100～K348+320里程段路基最大填高14.5m，该段路基位于冲沟交汇所形的沟谷处，平均海拔4200m，路基横跨色曲河，河流主要汇集了冰雪融水、泉水、地表水，因而路基原地表土层含水量大，承载力差，地表不稳定，在路基基床形成了软弱透水性地基。
5.施工过程中软基处理方法和工艺的选择
在实际工程设计施工中遇有软弱地基时，选择不同的处理方案显得尤为重要，合适的施工方案对于保证工程施工质量，使路基路面能够有足够的稳定性，同时合适的施工方案对于节约工程造价也起着重要作用。项目根据K348+140～K348+320里程段路基原地表情况，现场勘测、取样、试验综合考虑对软土地基的处理方案主要以防止路基因地下水在高寒地区产生的冻融、冻胀现象，确定采用换填透水性材料加片碎石盲沟的处理方式，排除地基内含水量，降低地下水位，换填完成后铺设防渗土工布以防地表水上渗。
5.1施工参数
根据不同里程断面的软弱层厚度采取对应的换填方式。
软弱土层厚度≤2m时，按间距5～8m设置1.2～1.5m深片石排水沟进行处理。
软弱土层厚度2.0
6.片碎石换填施工
6.1挖除软弱层
根据本地的气象资料，软基挖除换填施工宜在9月份至10月中旬期间施工，避开雨季和季节性冻土期。大部分软弱地基分布在高填方路段，最大填筑高度14.2m，底面最大填筑宽度56m，清淤时采取分幅、分段清淤换填施工，以免大面积开挖换填不及时而造成地表水对原软基层的侵蚀、破坏。清淤前按规定的频率（每公里不少于2个点，根据具体情况可增加取样点）在原地面取样做土工试验和地基承载力试验，确定最大干密度，以便检测基底压实度。
清淤前挖好排水沟，排除地表水以及尽可能的降低地下水位，并将路基填筑范围内的杂物全部清除，如清淤较深时地表水无法通过排水沟排除时，采用挖积水坑排水的方法，将地下渗水通过渗沟处理排入边沟，积水后通过抽水机将积水坑中的水排入排水沟内。清淤时在分段、分幅的基础上先清除地面高程高的半幅，待上半幅施工完成后再进行下半幅施工。
6.2施工纵横向片石排水沟
根据不同断面的软弱地基厚度确定处理方式。用全站仪放样出横向排水沟定位线（横向间距5～8m）和沟槽开挖边线，再根据片石排水沟流水高程坡比及原地面标高确定沟槽开挖深度。基坑开挖采用挖掘机开挖为主，人工配合为辅进行。人工修整至设计高程、尺寸。开挖时不能扰动沟底及坡面原土层，片石排水沟沟槽底宽0.6m，边坡为1：0.5，基坑验收合格后进行下步施工。具体施工剖面图如下（换填1.0m+1.5m片石排水沟）
片碎石施工时采用干砌工艺施工，砌筑时根据片石的形状合理搭配，保证结合稳固，并且能够满足排水要求，施工时要在片石排水沟的沟壁与含水底层高度位置上设置一排或多排向沟中倾斜的渗水孔。沟壁外侧应填以粗粒透水材料或土工合成材料做反滤层，沿沟槽每10～15m或沟槽通过软硬岩层分界处应设置伸缩缝或沉降缝，排水沟沟底的纵坡不能小于1%，宜采用5%。
6.3片碎石换填软弱地基施工
片碎石换填按填石路基的施工要求进行，回填时按路面的平行线分层控制填料的标高；分层摊铺，分层碾压。填料的分层松铺厚度不大于50cm。每层填料铺设的宽度，每侧超过路堤设计的宽度50cm，换填尽可能采取横断面全宽，纵断面分层填筑方式，原地面不平时，先从低处填筑。
填筑区段完成一层卸料后用装载机配合挖掘机摊平，做到填铺面在纵向和横向平顺均匀，以保证压路机轮表面能基本均匀的接触地面进行碾压。碾压时先两侧后中间，由弱振到强振。回填的压实度由碾压遍数进行控制，压实标准以石料间的密实度为判定标准，按压实遍数2～6遍进行初步控制。
7.软弱地基换填施工过程质量控制
（1）片石排水沟开挖时检测纵横排水沟的开挖尺寸、坡度，确保排水沟畅通，严禁排水沟积水。
（2）严格控制换填所用材料，所用材料的技术符合设计要求；
（3）当软土地面起伏较大时，应设置台阶、分层换填；
（4）换填、碾压工序完成后对换填后的路基进行沉降观测，把白灰洒到路基控制桩上，用水准仪测各碾压遍数的沉降量，直到沉降量不变化为止。说明其压实度达到了要求，对路基沉降量进行观测，其路堤中的垂直沉降量每昼夜不大于1cm，经自检、抽检合格后可进行下道工序施工。
8.结语
综上所述，在高原高寒地区对于软弱路基的处理选择合适的处理方法和施工工艺极为重要，特别是软弱路基位于地势较低，汇水富集地段。通过挖除换填、加纵横向渗水盲沟的处理方法，能够确保严寒时，地下水不被冻结通过盲沟排出路基以外，从而减少冻融期对路基的稳定造成质量影响。
参考文献
[1]吴敏之.软弱地基处理方法.北京：人民交通出版社.2010，08.
[2]中国公路学会.中国公路.刊号：CN：11-3597F.北京，2010.
[3]四川省公路规划勘察研究设计院.国道317线工程设计图纸，2012.[4]公路路基施工技术规范.人民交通出版社，2007.