特殊土地區高速公路建設中的巖土工程問題

　在高速公路建設中，有許多線路是將穿越特殊土地區的，而這些特殊土由于性質的差異，對高速公路的穩定和行車安全有很大的影響，一旦相應的巖土工程問題解決不好，常破壞或降低公路質量。本文就是針對軟土路基、黃土路基、膨脹土路基等特殊土路基進行探討。
　　一、軟土路基
　　軟土在我國分布廣泛，它的存在給不少的工程建設帶來難題。軟土主要具有以下特征：含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強度小、承載力低。軟土還有一個重要特征是滲透性很弱，一般在10-7cm/s數量級，相當于不透水層，因此壓縮固結過程很慢。
　　1.軟土對高速公路的影響
　　軟土的不良特性對高速公路的工程影響是很大的，主要體現在：（１）填土速率過快引起路堤滑移。一旦路堤填筑的高度超過極限高度，而填筑速度又較快的話，地基深處的軟土層就會出現滑移，導致地表隆起，路基開裂破壞。（２）軟土厚薄不一，引起橫向、縱向滑移。這類情況主要發生在山前地段，當填土荷載超過地基的承載力時，軟土將沿著硬層或巖面發生橫向和縱向滑移。（３）引發路面開裂、橋頭跳車等病害。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）橋臺軟土滑移。橋臺一般用樁基礎，臺后填土荷載不僅會將橋臺向凌空面推移，地基深處軟土的側向擠出也會導致橋臺樁基礎的位移。
　　2.軟土地區修筑高速公路的施工措施
　　我們在某軟土地區高速公路的處理措施，取得了良好的效果，現介紹如下：（１）塑料排水板超載預壓法。對于塑料排水板超載預壓路段，可以通過加快路堤的前期填筑速率、延長超載預壓期來減小工后沉降；對于路堤填高不是很高的路段，在保證路堤穩定性的前提下，可適當提高超載高度（不超過極限高度）。（２）攪拌樁處理法。對于攪拌樁處理的斷面，縮短路堤的填筑時間，爭取一個較長時間的欠載預壓期，能使工后沉降大大降低。（３）回避法。過長的填筑會使路堤的工后沉降相當大，必然會對路面的質量產生影響，因此施工中應盡量避免。
　　二、濕陷性黃土
　　濕陷性黃土的巖性多為粉土及粉質黏土。具有天然含水量的黃土，如未受水浸濕，一般強度較高，壓縮性較小。但一旦浸水，土的結構會迅速破壞進而發生顯著的附加下沉，強度也隨之迅速減小。
　　1.黃土地區高速公路的主要巖土工程問題
　　（１）路堤下沉。黃土路堤的工后沉降非常普遍，且很嚴重，是黃土路堤的主要病害。（２）喋形濕陷坑。在濕陷性黃土地區，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，持續下滲，使濕陷性土層發生濕陷，使路基、路面、橋涵、擋土墻隨之發生沉陷，形成變形、開裂等破壞。（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、易溶鹽含量有關。（４）坡體沖刷。當自然山坡具有傾向于路線的構造層理面或一個整合面，由于不正確開挖使土體沿構造面下滑。若降水滲入坡體，使黃土中的可溶鹽類溶失，導致強度降低，經層間水浸潤后，產生滑坍。
　　2.黃土地區筑路的施工措施
　　（１）嚴格掌握路堤壓實標準，確保壓實質量。（２）加強排水措施，防止下滲。（３）加筋土技術，可以采用當地黃土、沙黃土、黏黃土作為填料，在解決穩定性問題的同時，又可就地取材、節省開支。（４）強夯法消除濕陷性。一般采用100~200kN重錘，10~20m落距夯擊濕陷性黃土，可消除4~8m范圍內黃土的濕陷性，而且還可提高承載力。（５）預留工后沉降。資料顯示，可按10%~20%填土高度的預留量估計。（６）灰土樁擠密法。由灰土樁體與樁間擠密土共同組成復合地基，由具有一定膠凝強度的灰土樁與其外圍樁間擠密土共同承擔荷載。
　　三、膨脹土路基
　　膨脹土主要由強親水性礦物質組成，具有顯著濕脹干縮和反復濕脹干縮性質的特殊黏性土。膨脹土具有顯著的濕脹干縮和反復濕脹干縮的原因，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構，具有顯著的濕脹干縮、反復濕脹干縮、多裂隙性、超固結性及強度衰減等性質，有別于一般黏性土。
　　1.膨脹土地區主要巖土工程問題
　　（1）路基病害。主要表現為波浪變形和濺漿冒泥兩種形式。（2）路堤病害。主要表現為沉陷、縱裂、坍肩、溜塌、坍滑、滑坡等幾種形式。
　　2.膨脹土地區高速公路施工措施
　　（１）路基斷面的設計與施工：路面采用不透水面層；橫坡盡可能大一些；邊溝適當加寬、加深；路側不種樹。（２）路基高度控制：膨脹土路基不宜過高，控制在3m以內，如超過6m預留工會沉降。（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、水泥等無機結合料進行改良和加固。（５）預浸水措施：使土在施工前就產生膨脹，膨脹最大時往往在浸水后的3~5個晝夜，以消除使用過程中的膨脹性。（６）其他方法：①摻砂回填，可改變原膨脹土的土粒結構和顆粒級配及其他特性，具有施技術簡單、工程質量易于控制、工期短、投資少等優點；②三維土工網墊植被，可使邊坡表面形成一層堅固的、具有自身生長能力的綠色復合保護層，即三維植草土工網墊體系，此技術在國內領先。