特殊土地區(qū)高速公路建設(shè)中的巖土工程問(wèn)題

　在高速公路建設(shè)中，有許多線(xiàn)路是將穿越特殊土地區(qū)的，而這些特殊土由于性質(zhì)的差異，對(duì)高速公路的穩(wěn)定和行車(chē)安全有很大的影響，一旦相應(yīng)的巖土工程問(wèn)題解決不好，常破壞或降低公路質(zhì)量。本文就是針對(duì)軟土路基、黃土路基、膨脹土路基等特殊土路基進(jìn)行探討。
　　一、軟土路基
　　軟土在我國(guó)分布廣泛，它的存在給不少的工程建設(shè)帶來(lái)難題。軟土主要具有以下特征：含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度小、承載力低。軟土還有一個(gè)重要特征是滲透性很弱，一般在10-7cm/s數(shù)量級(jí)，相當(dāng)于不透水層，因此壓縮固結(jié)過(guò)程很慢。
　　1.軟土對(duì)高速公路的影響
　　軟土的不良特性對(duì)高速公路的工程影響是很大的，主要體現(xiàn)在：（１）填土速率過(guò)快引起路堤滑移。一旦路堤填筑的高度超過(guò)極限高度，而填筑速度又較快的話(huà)，地基深處的軟土層就會(huì)出現(xiàn)滑移，導(dǎo)致地表隆起，路基開(kāi)裂破壞。（２）軟土厚薄不一，引起橫向、縱向滑移。這類(lèi)情況主要發(fā)生在山前地段，當(dāng)填土荷載超過(guò)地基的承載力時(shí)，軟土將沿著硬層或巖面發(fā)生橫向和縱向滑移。（３）引發(fā)路面開(kāi)裂、橋頭跳車(chē)等病害。主要是由于橋與路堤縱向地基處理方法不同，造成地基不均勻沉降。（４）橋臺(tái)軟土滑移。橋臺(tái)一般用樁基礎(chǔ)，臺(tái)后填土荷載不僅會(huì)將橋臺(tái)向凌空面推移，地基深處軟土的側(cè)向擠出也會(huì)導(dǎo)致橋臺(tái)樁基礎(chǔ)的位移。
　　2.軟土地區(qū)修筑高速公路的施工措施
　　我們?cè)谀耻浲恋貐^(qū)高速公路的處理措施，取得了良好的效果，現(xiàn)介紹如下：（１）塑料排水板超載預(yù)壓法。對(duì)于塑料排水板超載預(yù)壓路段，可以通過(guò)加快路堤的前期填筑速率、延長(zhǎng)超載預(yù)壓期來(lái)減小工后沉降；對(duì)于路堤填高不是很高的路段，在保證路堤穩(wěn)定性的前提下，可適當(dāng)提高超載高度（不超過(guò)極限高度）。（２）攪拌樁處理法。對(duì)于攪拌樁處理的斷面，縮短路堤的填筑時(shí)間，爭(zhēng)取一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)間的欠載預(yù)壓期，能使工后沉降大大降低。（３）回避法。過(guò)長(zhǎng)的填筑會(huì)使路堤的工后沉降相當(dāng)大，必然會(huì)對(duì)路面的質(zhì)量產(chǎn)生影響，因此施工中應(yīng)盡量避免。
　　二、濕陷性黃土
　　濕陷性黃土的巖性多為粉土及粉質(zhì)黏土。具有天然含水量的黃土，如未受水浸濕，一般強(qiáng)度較高，壓縮性較小。但一旦浸水，土的結(jié)構(gòu)會(huì)迅速破壞進(jìn)而發(fā)生顯著的附加下沉，強(qiáng)度也隨之迅速減小。
　　1.黃土地區(qū)高速公路的主要巖土工程問(wèn)題
　　（１）路堤下沉。黃土路堤的工后沉降非常普遍，且很?chē)?yán)重，是黃土路堤的主要病害。（２）喋形濕陷坑。在濕陷性黃土地區(qū)，尤其是自重濕陷性黃土，由于降雨等原因，在路段或路面形成積水，持續(xù)下滲，使?jié)裣菪酝翆影l(fā)生濕陷，使路基、路面、橋涵、擋土墻隨之發(fā)生沉陷，形成變形、開(kāi)裂等破壞。（３）坡面沖刷。用黃土填筑的路堤，在雨季最易引起沖刷，形成沖溝、洞穴等，它與邊坡所處的位置、土質(zhì)、易溶鹽含量有關(guān)。（４）坡體沖刷。當(dāng)自然山坡具有傾向于路線(xiàn)的構(gòu)造層理面或一個(gè)整合面，由于不正確開(kāi)挖使土體沿構(gòu)造面下滑。若降水滲入坡體，使黃土中的可溶鹽類(lèi)溶失，導(dǎo)致強(qiáng)度降低，經(jīng)層間水浸潤(rùn)后，產(chǎn)生滑坍。
　　2.黃土地區(qū)筑路的施工措施
　　（１）嚴(yán)格掌握路堤壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，確保壓實(shí)質(zhì)量。（２）加強(qiáng)排水措施，防止下滲。（３）加筋土技術(shù)，可以采用當(dāng)?shù)攸S土、沙黃土、黏黃土作為填料，在解決穩(wěn)定性問(wèn)題的同時(shí)，又可就地取材、節(jié)省開(kāi)支。（４）強(qiáng)夯法消除濕陷性。一般采用100~200kN重錘，10~20m落距夯擊濕陷性黃土，可消除4~8m范圍內(nèi)黃土的濕陷性，而且還可提高承載力。（５）預(yù)留工后沉降。資料顯示，可按10%~20%填土高度的預(yù)留量估計(jì)。（６）灰土樁擠密法。由灰土樁體與樁間擠密土共同組成復(fù)合地基，由具有一定膠凝強(qiáng)度的灰土樁與其外圍樁間擠密土共同承擔(dān)荷載。
　　三、膨脹土路基
　　膨脹土主要由強(qiáng)親水性礦物質(zhì)組成，具有顯著濕脹干縮和反復(fù)濕脹干縮性質(zhì)的特殊黏性土。膨脹土具有顯著的濕脹干縮和反復(fù)濕脹干縮的原因，一是土中含有較多親水性較輕的黏粒；二是具有特殊的膨脹結(jié)構(gòu)，具有顯著的濕脹干縮、反復(fù)濕脹干縮、多裂隙性、超固結(jié)性及強(qiáng)度衰減等性質(zhì)，有別于一般黏性土。
　　1.膨脹土地區(qū)主要巖土工程問(wèn)題
　　（1）路基病害。主要表現(xiàn)為波浪變形和濺漿冒泥兩種形式。（2）路堤病害。主要表現(xiàn)為沉陷、縱裂、坍肩、溜塌、坍滑、滑坡等幾種形式。
　　2.膨脹土地區(qū)高速公路施工措施
　　（１）路基斷面的設(shè)計(jì)與施工：路面采用不透水面層；橫坡盡可能大一些；邊溝適當(dāng)加寬、加深；路側(cè)不種樹(shù)。（２）路基高度控制：膨脹土路基不宜過(guò)高，控制在3m以?xún)?nèi)，如超過(guò)6m預(yù)留工會(huì)沉降。（３）做好完善的排水措施。（４）土性改良：若用膨脹土填筑，可采用石灰、水泥等無(wú)機(jī)結(jié)合料進(jìn)行改良和加固。（５）預(yù)浸水措施：使土在施工前就產(chǎn)生膨脹，膨脹最大時(shí)往往在浸水后的3~5個(gè)晝夜，以消除使用過(guò)程中的膨脹性。（６）其他方法：①摻砂回填，可改變?cè)�膨脹土的土粒結(jié)構(gòu)和顆粒級(jí)配及其他特性，具有施技術(shù)簡(jiǎn)單、工程質(zhì)量易于控制、工期短、投資少等優(yōu)點(diǎn)；②三維土工網(wǎng)墊植被，可使邊坡表面形成一層堅(jiān)固的、具有自身生長(zhǎng)能力的綠色復(fù)合保護(hù)層，即三維植草土工網(wǎng)墊體系，此技術(shù)在國(guó)內(nèi)領(lǐng)先。