小議影響高速公路路基承載的幾點問題

王遠志

摘 要：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，高速公路的建設(shè)成為了國家基礎(chǔ)建設(shè)中的重中之重，而如何改善道路交通以及如何完善交通網(wǎng)結(jié)構(gòu)也就成為了當(dāng)務(wù)之急。一條高速公路其地基的承載力影響著該公路的正常運行及其安全的系數(shù)。文章就影響高速公路路基承載的幾點問題作出簡單的論述，以期對高速公路的路基建設(shè)起到一定的幫助。

關(guān)鍵詞：高速公路；路基；影響；問題

1 高速公路路基承載力潛在的問題

一直以來，高速公路的優(yōu)越性使得其在現(xiàn)如今的經(jīng)濟社會中占據(jù)了舉足輕重的地位。就目前的高速公路使用狀況來看，為了完善其功能，并進一步地擴大高速公路的應(yīng)用，彌補其存在的一些不足，可以說改善工作勢在必行。在所有的土木工程中，其使用年限內(nèi)對地基的要求都是要求其十分穩(wěn)定，可以說要求地基不會因為承載力不足或者是滲流等破壞進而失去穩(wěn)定地基所欲容許的承載力性，也不會因為變形過大導(dǎo)致無法正常使用。而高速公路的地基其承載力可以說是整個高速公路建設(shè)過程中極其重要的因素之一。

地基的承載力是指，地基在同時滿足強度以及變形兩種條件下，單位面積所能承受的最大荷載。在荷載的作用下，地基會產(chǎn)生變形。而隨著荷載的增加，地基變形也會逐漸增大，在最初始階段其地基土中的應(yīng)力應(yīng)處于彈性平衡的狀態(tài)，具有極其安全的承載能力。而當(dāng)荷載增加到地基中開始出現(xiàn)某一點，或者是小范圍內(nèi)各個點，在某一方向的平面上達到土的抗剪強度時，該點或者是小范圍內(nèi)各個點就會發(fā)生剪切破壞并處在極限平衡的狀態(tài)上，土中應(yīng)力將會發(fā)生重新的分布。高速公路的建設(shè)過程中，含有涵洞構(gòu)造物的在高填方地段，填土荷載會在構(gòu)造物基底產(chǎn)生相當(dāng)大的壓力，因此在高速公路進行設(shè)計以及巖土工程的勘察時，就應(yīng)該對其地基承載力的問題賦予極高的重視，可以說地基承載力的確定是施工以及設(shè)計中所必須認真考慮的問題。

2 地基承載力的確定方法

地基的承載力一直以來就是一項非常復(fù)雜的計算問題。雖然說，傳統(tǒng)意義上的確立方法已經(jīng)很是成熟，但由于傳統(tǒng)方法的計算存在著過多的假設(shè)問題，對于地大物博的我國來講，在一些地質(zhì)背景不同的地方，有著很大的出入，進而使得很多實際工程當(dāng)中使用的地基承載力值偏高或者偏低，最終造成了沒有必要的工程損失以及浪費和隱患等。所以對地基的承載力進行有針對性的確立是非常重要的。

2.1 實驗法

實驗法也就是原位實驗法（In-situ test method），該方法包含了如標(biāo)準(zhǔn)貫入實驗以及旁壓試驗和載荷試驗等等，是一種通過在施工現(xiàn)場直接進行實驗并確定承載力的方法。在這些方法中，最為可靠的就是原位測試法。可以取得不擾動土樣的有關(guān)工程力學(xué)性質(zhì)，可避免取樣過程中應(yīng)力釋放的影響，影響范圍大且其代表的性質(zhì)極強。但是影響到原位測試最終結(jié)果的因素極其復(fù)雜，使得在測定值的判斷上會造成一定的困難。

2.2 理論公式法

理論公式法（code table method），是指根據(jù)土質(zhì)的抗剪強度指標(biāo)計算的理論公式來計算出承載力的方法。理論公式法可以通過公式套出承載力，其優(yōu)點為簡單方便，但缺點也極其明顯，就是土質(zhì)的抗剪強度所受到的影響因素非常多，所以理論公式法在計算地基承載力時有著一定的局限性。

2.3 表格規(guī)范法

表格規(guī)范法（Tabular specification），是根據(jù)室內(nèi)的試驗指標(biāo)以及現(xiàn)場測試或者是野外鑒別的指標(biāo)，通過調(diào)查進而得到的承載力的方法。由于各個部門以及行業(yè)和地區(qū)的規(guī)范并不相同，也就使得其承載力并不會完全一致，所以在應(yīng)用該方法的時候，就格外需要注意各自的使用條件。

2.4 地方經(jīng)驗法

地方經(jīng)驗法（local empirical method），可以理解為一種以當(dāng)?shù)赜嬎愫奢d力的經(jīng)驗為根本的計算方法，是一種進行類比并判斷最終確定承載力的方法。地方經(jīng)驗法在計算承載力上極為方便，但其缺點就是由于經(jīng)驗的準(zhǔn)確性無法得到量化，最終只能當(dāng)做一種宏觀上的輔助方法。

3 高速公路路基承載影響因素

3.1 水分的影響

在高速公路開始修建時，由于蓄水而使得地基土的含水量增大，最終會導(dǎo)致承載力降低。在高速公路進行設(shè)計的時候，如果以天然的地基承載力作為設(shè)計值，會使得建筑物的安全系數(shù)減少，并造成地基的失穩(wěn)，嚴重的會導(dǎo)致高速公路斷裂的嚴重的安全事故，直接威脅到人們的安全。在高速公路的建設(shè)中，對于水分的影響有著顯著的變化的就是朝赤高速公路，其地基的土質(zhì)對含水量的變化極其敏感，在土質(zhì)含水量低的時候，其地基的承載力就較高，而當(dāng)含水量高的時候，其承載力就嚴重的下降，并且其壓縮性也急劇增加，無法滿足高速公路對路基的基本要求。所以對于高速公路地基的設(shè)計，必須要考慮好蓄水情況下地基的承載力變化問題，保證高速公路在特殊情況下也能正常的運行。

3.2 土質(zhì)的影響

上文提到過，由于我國地域極其廣闊，各個地區(qū)之間的土質(zhì)幾乎沒有一樣的存在，所以在我國，高速公路的建設(shè)除卻蓄水等水分的影響外，土質(zhì)的影響可以說就是最大的了，其中以軟土、濕陷性黃土以及膨脹土最為明顯?？梢哉f在高速公路的建設(shè)中，土質(zhì)的勘察極其重要，只有在確定了圖紙的前提下，才能有針對性地選取方案并保證高速公路地基的承載力。

3.2.1 軟土。我國的軟土地域分布的極其廣泛，尤其是在北方沿海城市以及南方多雨季的省份。軟土地基在我國非常多見，其強度低以及壓縮量高都是軟土的特點，尤其是部分軟土土質(zhì)中含有大量的有機物質(zhì)，這對于高速公路的地基承載力有著很大的影響。軟土有著含水量高以及壓縮性高和低承載力等負面特性。為了使得該路段的高速公路路基得到相應(yīng)的提高，就需要在高速公路路基鋪設(shè)之前，對軟土地基進行相應(yīng)的處理。例如使用加固土樁法，即通過土體樁和樁間軟土形成一種復(fù)合的地基，可以有效地提高地基的承載力。由于軟土土質(zhì)作為地基的一些負面特性，所以在施工過程中，其安全風(fēng)險是非常大的，因此軟土地基在施工過程中，應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場勘查的軟土土質(zhì)，進行相應(yīng)的施工安全監(jiān)控，避免地基日后沉降變形等事故的發(fā)生。

3.2.2 濕陷性黃土。濕陷性黃土，是在一定的壓力下持續(xù)受到水分的浸泡，土質(zhì)結(jié)構(gòu)遭到嚴重的破壞，并有著明顯沉降特性的黃土。濕陷性黃土分為非自重濕陷性黃土以及自重濕陷性黃土這兩種。在增強高速公路地基承載力的方法中，對于濕陷性黃土土質(zhì)的處理方法非常的多，例如換填法，即將基底層的濕陷性黃土挖掘開采出來，并置換新的符合地基承載力的土質(zhì)。再有就是擠密處理，即通過特殊設(shè)備的擠壓使得其土質(zhì)的密度得到增加，最終滿足高速公路需要的承載力度。

3.2.3 膨脹土。膨脹土是一種在吸收水分后會有明顯的體積增大現(xiàn)象，而在失去水分后有著明顯的收縮現(xiàn)象的高液限黏土，其主要是由親水性礦物質(zhì)組成，并且有著明顯膨脹縮小性質(zhì)的粘性土。在分析調(diào)查中，膨脹土中大多含有較多的粘粒，且這些粘粒中含有非常多的親水性極強的伊利石或者是蒙脫石。膨脹土若作為地基來使用，會對高速公路造成多次反復(fù)性的破壞，即使路面極其堅硬，也會隨著膨脹土的不斷膨脹縮小，最后導(dǎo)致變形或者是開裂等嚴重的安全事故。

4 結(jié)束語

一段高速公路的建設(shè)，其路基是保障高速公路竣工后正常運營以及交通安全的根本所在，地基的沉降以及翻漿等問題并不是沒有出現(xiàn)過，由連續(xù)雨天所導(dǎo)致的道路開裂也不是絕無僅有，所以地基的建設(shè)施工在這里就顯得非常重要了，無論是排水的性能還是承載力的提高都是重中之重。

參考文獻

[1]陳凱，許可.論公路路基施工技術(shù)要點[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2014（33）.

[2]李旭，趙源.高速公路實驗檢測需注意的問題與對策分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（34）.

[3]田風(fēng).高速公路工程中膨脹土路基的施工工藝探討[J].企業(yè)改革與管理，2014（24）.