一、公路工程中松散地基的基本定义和主要特点

 

　　由于我国基础设施建设的范围不断扩大，其中公路大量开建，发现松散地基的危害越来越大，这个问题引起了我国各级交通运输主管部门的高度重视，相关技术单位扎实工作，不断研究，经过多年努力，已经探索出了许多新的解决办法，并取得了丰硕的成果。《公路地基设计和施工技术规范》的颁布，使我国公路地基勘察在技术规范方面，都有据可查，有理可依。《公路地基设计和施工技术规范》对松散地基的定义为谷地、河滩、湖滨等沉积的含水量较高、孔隙较大、抗剪强度较低的细粒土层。根据以往工程经验，我们可以得出一些结论，松散地基的特点是变形大、固结慢、强度低；在松散地基上建设特大公路遇到最突出的问题是稳定性差和容易沉降变形。

 

　　二、大型公路工程地基选择的基本原则和勘察要求

 

　　松散地基包括了除岩土层以外的砂土、砂砾石及粘性土，这些都深刻影响了对于地基形式的选择。基础与下面的受力层必须有足够的稳定性，它的选择，应该根据公路工程所属场区的土层特点、地质结构等因素全面考虑。

 

　　首先是勘察工作布置：初步勘察阶段，勘察线应随公路沿线方向布置，钻孔深度应根据地质结构、基础类型以及深度范围等因素而定。取样孔的深度应满足地基变形测算要求，一般是取地基层下深度2m。控制性钻孔深约层深度地基层下1～2m。为了充分考虑基础及地层结构，经常采用钻探取样及原位测试。钻探取样分析是了解土层性质及空间分布的重要措施；原位测试是在原位状态和原位应力条件下对土层性能的测试，它可以有效解决钻探取样和室内试验中土壤样品受扰动的问题。

 

　　其次是公路工程勘察的常用手段：静力触探、十字板剪切试验、波速测试等。静力触探在大型公路工程勘察中，常用于松散地基上的工程勘察，它能完整反映地层剖面，可根据贯入阻力ps值和锥尖阻力qt值，算出地基的荷载力以及判断沉降的可能性。对采用深基础的特大公路，浅层土壤的地震液化没有太大影响。十字板剪切试验在浅部饱和软粘土层中进行，主要为公路的边坡稳定提供相关参数。对建于松散地甚上的特大公路，应进行抗震分析及波速试验。测试将提供地基的相关动力参数。上述这些在松散地基特大型公路勘察中都非常重要。

 

　　为了更好更清晰地说明，下面就列举一些典型例子：

 

　　（一）某高速公路是该省的重点工程，这项工程对于改善该省中部地区的路网结构、提高运输能力，都有着十分重要的意义。高速公路全长100.766km，设计行车速度120km/h。该地区年平均气温约15℃，年平均降水量约1000-1200mm。该公路沿线河塘密布，水网交织。沿线有约2O公里是经过河湖的低洼处，可以说，松散地基的路段很多。有关部门曾经完成了此高速公路勘查阶段的工程地质调查，除了仔细收集、认真研究相关关的水文、地质等资料外，还采用了每隔90m布一个钻孔取土并在该工程工地作地基天然含水量、液塑限试验等勘探，并抽取原状地基土壤样品在试验室作做有关的物理力学试验。从总体上看，高速公路沿线地质条件都详细的勘察了，以满足施工要求。例如位于某市郊的河滩宽超过3km，测算标高5.5～32m，亚粘土层有3.5～13m厚，其中天然含水量大约为40%，孔隙比1.1～1.3，为孔隙比大、稳定性差的松散地基。为避免地基因行车负荷发生严重沉陷而引起路基变形，有关工程技术人员曾对该地段的3km路线进行了详细地质勘察和复查。在勘查资料的原有基础上，采用静探孔与钻孔等多种方法，对设计填土高度达到2.5m的路段进行了多次勘察，一共钻了26个静探孔，深度达176m，还分层取土样在实验室作有关的物理力学试验，以了解类似地基的分布状况。结果证明，用工程钻探取样、静探试验相配合的方法切实可行，确保了工程质量，也留下了宝贵的技术参数。

 

　　（二）某高速公路是国道一级主干线的重要路段，该线全长约240km。其中某地区广泛分布有淤泥质软土，而某段途经黄河冲积平原区，液化地基土也同样分布广泛，主要为亚粘土及细砂土等。具体勘察采用了增强型浅层地震仪，这个震源系统运用16磅大锤，信息处理采用SASM面波处理技术。具体测试参数如下：

 

　　（1）采样率：300us～2400us，平均每次采样1200个；

 

　　（2）为减少人为扰动、汽车振动等因素干扰，采样时需采用声波过滤措施，勘探深度小于20m时；

 

　　（3）道间距离：一般为2.5m左右。若勘探深度较浅，可缩小间距，如1.5m，当有较高深度要求时，可加大间距，如4m；

 

　　（4）根据实际情况调整钻孔角度，由原设计角度调整在15～25这个区间内。调整角度后仍然达不到施工要求的用大锤击入土层深处，土层宽度6m，反复多次已达到要求

 

　　（三）某公路途经陵地带和高路堤地段较多。该路中心填土高度超过4m的一共88处，长约5.5km，占本路段长度的l8%。其中填土高度在4～8m的65处，8～13m的23处。具体的勘察办法，首先是，排水固结。由于本路段运输困难、松散地基分散和工期要求严格等方面的原因，须按照软试验资料、软土厚度，填土高度及含水情况具体处理，在路线附近石料丰富、运输方便，就采用抛石填压及铺设护道的处理办法。其次是，置换法。对线路通过的松散土层厚度为1.5m的地段，为了保证路基稳定性，加快工程的施工进度，先将软土清除，然后回填一些透水性能好的材料，采用大块片石挤淤的方法，同时用重型机械反复碾压，从而减少淤泥厚度，防止后期公路沉降变形。

 

　　三、结束语

 

　　综上所述，一些地基松散的区域，公路工程会受到很大影响，需要前期组织相关技术人员全面勘察公路地基，做好选址工作。对松散地基上的公路项目合理评估，为后期施工提供可靠的参照数据。随着科技的不断创新，新型材料、新技术的开发研究，对于大型公路工程中松散地基的处理的方法会越来越多，越来越经济、有效，这些措施将更有利于公路路基的勘察，充分发挥出公路的优越性，进一步完善我国公路网络，造福广大人民。

 

　　参考文献：

 

　　[1]徐至钧主编.强夯和强夯置换法加固地基.北京：机械工业出版社，2004.

 

　　[2]苏建林.公路工程施工技术[M]北京：人民交通出版社，2005.

 

　　[3]罗观云.公路常用软基处理设计[J]山西建筑，2008，34（11：295—296

 

　　[4]JGJ792002、J220-2002.建筑地基处理技术规范北京：中国建筑工业出版社，2002

 

　　[5]邓学均.路基路面工程[M]北京：人民交通出版社，2004.