丹-拉路临河过境线不良地质段地基处理技术研究

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摘要：本文根据于丹-拉路临河过境线不良地质段地基的原设计处理方法和试验段的处理方法的设计、施工，介绍了不良地基的处理技术。

关键词：丹-拉路临河过境线不良地质地基技术

Abstract: In this paper, based on the original designed processing method of foundation in unfavorable geological section along Dandong-Lasa Linhe transit line and the design and construction of processing method of test section, the processing technique of unfavorable foundation is described.

Key words: Dandong-Lasa Linhe transit line; unfavorable geology; foundation; technique

中图分类号：TU47文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

1不良地基处理技术概述

地基是路基路面结构的基础，对于土质不良、含水量偏大的软弱地基，以及盐渍土等不良地基若处置不当时，则路基容易在外力和外在环境（如冻融）等因素的影响下产生变形失稳，导致路面结构破坏。

与一般软土地基相比较，河套黄河灌溉区不良地基特点是地下水位较高，主要不良地质有低洼地常年及季节性积水、砂土液化、盐渍土和风蚀，承载力较低。有的地基土质含有一定量腐殖质，结构松散。

丹东-拉萨国道临河过境线对常年积水、季节性积水、下湿地或部分砂土液化的不良路基地基段的加固处置方案的原设计为：保证路基高度，高于常水位0.5m；基地填筑砂砾、砾石或石渣层，以增加土基的整体稳定性、提高地基承载力。而本课题用风积沙作为基地垫层来代替砂砾、石渣或砾石，来加固该地区常年积水或季节性积水或砂土液化这种不良地基土体是一个新的课题，目前积累的经验甚少。

2基底铺设风积沙垫层处理方案及施工工艺

考虑到风积沙透水性好，毛细水上升高度低，这与砂砾料的性质基本相似。同时，风积沙是低压缩性土，而且沙颗粒之间孔隙通道畅通，所以空气和水的排出所需时间很短，在一定压力作用下完成压缩变形的时间很短，且压实强度和稳定性较好，这也与砂砾料有类似之处。故而，用风积沙替代砂砾等材料来设置路基基底垫层理论上讲应该是可行的。

采用该方法处理路基不良地基不仅能满足地基承载力的要求，且能充分利用风积沙材料，大大降低工程费用。故在项目的试验路段（k936+800~ k937+200），采用在路基基底设置风积沙垫层来处理软弱地基。

1）施工方案设计

（1）路基施工前，测量人员要用全站仪打出路线中心桩、边线桩，明确路基加固宽度范围。

（2）基底处理。清除填方路段原地表杂草、树根、有机腐质土等，清理至原地面。

（3）在清表后的原地基上设置用风积沙垫层，再进行压实，压实度按设计应不小于90％，即风积沙基底填筑层压实度与砂砾等垫层的压实度相同，风积沙基底填筑碾压厚度按30~50cm控制，基底填筑层以上各层路基压实度按原设计进行。

（4）基底风积沙垫层摊铺。对运至填方路段内的填料采用推土机摊铺并平整，或采用推土机配合平地机整平，推土机摊铺后基底垫层厚度不超过50cm，垫层的宽度要大于路堤底宽，每一侧应各向外扩填50cm左右即可。而其上每层路基填料的摊铺厚度按原设计执行，一般不得超过30cm，可采用填料填筑前后定点测量高程控制松铺厚度。

具体进行基底风积沙垫层施工时，考虑到填筑路段地基清表后，因原地基土的含水量过大，在填筑风积沙加固基底时，一般不宜采用水坠法施工，但考虑到风积沙在含水量过小时压实困难，应酌情适量洒水，宜将含水量控制在风积沙的最佳含水量以内。

试验路段k936+800~k937+250全长450m路段不良地基，基底采用填筑风积沙垫层，并按以上要求进行碾压等施工工艺对原不良地基进行加固处理。同时，对于k937+250~k937+300全长50m路段维持原设计，基底填筑沙砾垫层，并按原设计填筑砂砾、石渣或砾石垫层，按原设计进行施工碾压，主要与设置风积沙垫层加固段进行效果对比。

施工工艺流程图如下：

图5-1施工工艺流程

3基底其他处理技术施工工艺简介

3.1加铺土工（布）格栅施工工艺

加铺土工格栅的方法属于土工布系统工程，是一种十分有效的处置方案，可提高承载力和防止地基侧向变形。它既充分利用了当地经济的风积沙，又利用了土工布隔离、约束和加筋的工程作用。该方法适用于软土地基厚1.0m左右，路基填方较高的路段。当毛细水发育时，用土工膜效果较好。

丹-拉国道主干线临河过境公路全线的基础高填方路基采用这种地基处理方法，沉降观测结果表明，加铺土工布显著地提高了地基的承载力。

该方法的施工工艺流程也很简单，清表换填风积沙以后，地基表面加铺土工布。铺设土工布前，平整场地，并适当地做出路拱坡度，有利于路基内部的雨水向外排出。土工布的连接和铺设按现行技术规范要求执行。土工布的联结可根据实际工程情况采用缝合法或搭接法，缝合宽度不应小于0.1m，搭接宽度不应小于0.3m；铺设土工布时，土工布应紧贴被保护层，但不宜拉得过紧；工布铺设之后，应在48h内及时覆盖并回填。

3.2路基基底铺设砂砾、石渣或砾石等透水性材料垫层

路基基底铺设砂砾、石渣或砾石等透水性材料垫层的加固方法，是通过在路基不良地基基底铺设砂砾、石渣或砾石等透水性材料好的垫层，达到提高地基的承载力的目的。该方法不仅大大提高了地基的承载力，而且有利于地基的排水，减小了路基的工后沉降。由于石料的费用明显高于风积沙，其工程造价相应提高，因此该方法一般仅适用于需作特殊处理的不良地质地段。丹-拉国道主干线临河过境公路全线共处理软弱土等地基38处，设计在不良地基上设置砂砾、石渣或砾石等透水性材料垫层的34处，需处理路段的总长度为13348m共计加固处理砂砾（或石渣、砾石）用量307971m3，土工格栅用量686490 m2。仅从工程数量上看，河套地区路基不良地基若改用风积沙加固处理之，则可节约很大一部分经费。

3.3质量检测与控制

路基基底风积沙垫层及路基的其它层，检测其压实质量的内容包括压实度和固体体积率等，风积沙路基压实度现场取样方法与土路基压实度检测方法基本相同，采用普通环刀法取样。环刀顶面应加盖，当环刀打人沙层时，先加盖后再取环刀，以防止顶面沙子漏出影响精度，测定含水量时不能用酒精法，应将试样全部放人烘箱烘干。

压实度检测应在每层距顶面15cm以下取样。进行压实度计算时，按照土工试验过程的规定，即常规土应采用室内击实试验或振动台法，确定风积沙的最大干密度和最佳含水量。

4小结

本部分首先对于路基不良地基的性质及处理原则进行了简要的概述，并对目前常用路基不良地基加固处理方法的基本特点、工程特性及其适用范围进行了综述。其次对于丹-拉路临河过境线不良地质段地基的原设计处理方法和试验段的处理方法的设计、施工等作了必要的说明，具体为：

1）丹-拉路临河过境线不良地质段地基的处理方法主要有：

（1）本项目研究试验段采用铺设风积沙垫层

在项目研究的试验段k936+800~ k937+200，铺设50cm厚的风积沙垫层，来加固不良路基地基，采用该方法处理后的地基不仅能满足地基承载力的要求，而且也有利于地基排水，减小路基工后沉降。同时，还能充分利用风积沙，降低工程造价，也有利于环境的保护。

（2）铺设土工格栅

该方法是一种比较有效的处置方案，可提高地基承载力和防止地基在车辆荷载作用下侧向变形，它利用了土工格栅的约束和加筋的工程作用。该方法一般适用于软弱地基厚度大于1. 0m，路基填方较高的路段。当毛细水发育时，用土工膜效果较好。

（3）铺设砂砾、石渣或砾石等透水性材料垫层

在项目研究的试验段k937+200~ k937+300和其他非试验段的路基不良地基段，铺设50cm厚的铺设砂砾、石渣或砾石材料垫层来加固不良路基地基，以提高地基承载力。这种方法不仅可以提高地基承载力，而且有利于地基排水，减小路基工后沉降。但由于砂砾料的费用明显高于风积沙，其工程造价相应提高。

2）由于沙漠本身的特殊性，路基压实中的施工放样、施工机械的选择、路基填料及施工方法等都不同于其它公路。适合风积沙路基施工的机械是：推土机挖运风积沙并稳压，振动压路机振动碾压或采用推土机碾压。

3）质量检测参照其他土路基方法，采用压实度来控制其压实质量。

参考文献

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[2]刘玉卓．《公路工程软基处理》．北京：人民交通出版社，1998．

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[4]彭世古．《公路土工试验规程》（JTJ051-93）．北京：人民交通出版社，2004．