新疆省昭苏垦区吐尔干镇--坡马镇公路支线路基处理方案

　　新疆兵团农四师昭苏垦区吐尔干镇--坡马镇公路位于新疆伊犁哈萨克自治州昭苏县境内。其所经区段，软土及松软土分布广泛，因这两种土压缩性高，渗透性弱，在自重或荷载作用下达到完全固结所需时间很长，故在其上修建路基需进行合适的地基处理。本文在大量查阅公路路基的相关文献以及对吐干镇--坡马镇公路的路基设计资料进行广泛收集的基础上，针对该路段的工程地质概况，对该路段进行了地基处理方案初步设计。另外，对路基施工相关事项进行了简要介绍。

　　1 工程概况

　　工程总概况。新疆草原（沼泽）地区的公路建设由于草原地带地势平坦低洼，谷地宽展，曲流发达，河床比降很小，冷湿的水热环境，使沼泽在草原上分布广、面积大。沼泽地地基松软、变形大，一遇水源，毛细水上升很快，在负温作用下形成严重冻涨，在春融时承载能力急剧下降形成翻浆。加上排水设施不完善，水经常直接渗入路基，使路基处于潮湿状态，降低了路基的强度，在行车荷载的反复作用下，致使路基严重变形，从而到处出现翻浆、沉陷、拥包、坑槽等病害现象。

　　新疆兵团农四师昭苏垦区吐干镇（76）团--坡马镇（74团）公路位于新疆伊犁哈萨克自治州昭苏县境内，是连接吐尔干镇、坡马镇的主要道路。该段公路全长60.085km，，其中主线有15km为砂砾石路面，路面宽7~8m，现状道路翻浆、洼坑等病害严重，已严重影响了当地居民出行和当地经济的快速发展。

　　1.2 岩土工程分析评价

　　工作区位于天山山脉西段，处于中部的山前倾斜平原和特克斯阶地所组成的特克斯盆地，南北高、中间低呈明显的马鞍形地形。本区震动峰值加速度0.20g，地震基本烈度为VIII度。

　　拟建公路按其地层结构、岩性、物理力学性质和工程问题分为主线八段、支线三段。该段位于支II段（支K4+000~K10+000），该路段地层为：①低液限粉土，稍密，厚0.7~2.3m，承载力60kPa。②低液限粘土，湿~饱水，可塑~软塑，承载力80kPa。路基土干湿类型属潮湿~过湿型。

　　拟建公路沿线地下水埋深变化不大，部分路段0~2.0m不等，局部路段两侧路沟有积水，年变幅0.5~1.0m。由于路基土含水量受地表水的影响，不同季节、不同路段其差异性较大，对路基强度影响较大。

　　§2 草原沼泽地区路基修筑现状

　　草原沼泽地区的地基有季节性积水和常年积水两种，土质呈黑褐色，含有大量的有机质，结构松散。地基在有水时呈淤泥状态，力学强度低，含水量高，常处于饱和-过饱和状态，在外荷载作用下能产生较大的沉降变形；在比较干燥的季节，有一定的承载力。

　　针对沼泽地区地基的特点，前苏联在《沼泥地区的公路设计修筑及养护》中，根据道路技术等级及路面种类，将在沼泽上建筑道路的方法分为以下几类：路堤全部沉落在沼泽底上（全部换填）；路堤漂浮在泥炭内（部分换填）；③路堤建在垫层上（在地表铺垫层，如圆木排、柴排、树枝排等）。我国目前对于草原沼泽地区的公路修筑无相关规范可循，在公路建设过程中，既有对地基进行处理的实例，也有对地基不进行处理而直接将路基修筑于天然地基上的工程。

　　§3 地基处理方案

　　地基处理方案分析。由于该段“春季升温缓慢且不稳定，秋季降温迅速，冷空气活动频繁”、“冷季长，寒冷多雾；暖季短，多阵雨，天气变化无常”、“最大冻深140cm，为季节性冻土”。另外，“根据调查，支线K4+000~K8+500段在春季融雪期间，沼泽连片，连牲畜都无法通行”，且该段“路基土具有强冻胀性”。因此，该段采用了浅层处理法中的开挖置换法，其主要依据如下：

　　该段地基“最大冻深140cm，为季节性冻土”，且“路基土具有强冻胀性”，按有关规范要求，应予以挖除。

　　当地有丰富的碎砾石料，且交通条件较好，可供应该设计段全部换填和填筑用料。

　　软土层厚度较薄，且设计公路等级为三级公路，因此宜采用浅层处理法。

　　§4 路基防冻

　　该段“为季节性冻土”，且 “路基土具有强冻胀性”。

　　4.1防冻措施

　　防冻措施应从两方面考虑，一是防止水分渗入或滞留在路基中；二是选用不具有冻胀性的土作为路基填料。

　　在该段中采取的防冻措施如下：

　　1．用级配碎砾石作为路基填料，禁止在原位取土作为路基填料。

　　2．用透水性好的砾石料换填原不良土层， 防止不良土层中的水分渗入路基。

　　3．在路基和垫层之间设置土工合成材料，防止路基中的细粒土进入垫层。另外土工合成材料还可起到辅助垫层、防止地下水浸入路基的作用。

　　§5 施工注意事项

　　5.1 软土、沼泽地区路基施工有关注意事项

　　施工前的准备工作。软土、沼泽地区路基施工前，应充分作好准备，注意解决可能出现的路基盆形沉降、失稳和路桥沉降差等问题。

　　排水与基底处理措施。该文原载于中国社会科学院文献信息中心主办的《环球市场信息导报》杂志http：//www.ems86.com总第514期2013年第31期-----转载须注名来源路堤填筑前，应排除地表水，保持基底干燥，淹水部分应由路中心向两侧填筑，高出水面后，按要求分层并压实。

　　填筑路堤用料规定要求。软土、沼泽地区下层路堤，应采用渗水材料填筑；路堤沉陷到软土泥沼中部分，不得采用不渗水材料填筑；其中用于砂砾垫层的最大粒径不宜大于5cm，小于0.074mm的颗粒含量不大于3%，有机质含量不大于1%，压实后最大干密度100%时，渗透系数应大于5m/s。

　　取土坑位置要求。填筑路堤用土宜设置集中取土场，必须在路堤两侧取土时，取土坑内缘距坡脚距离对于填高2m以内的路堤，不得小于20m，填高5m的路堤，宜大于40m。

　　路堤必须分层填筑压实及沉降期和固结度要求。填筑路堤分层搭接，上下层应相互错开，搭接阶梯（错台）宽度一般不宜小于2m，分层压实。

　　软土地段路基填筑，应考虑安排施工，以使路堤完成后得以留有沉降期，设计无规定时，一般应不小于六个月，沉降期内不应在路堤上进行任何工程。

　　铺筑路面结构之前，地基固结度能满足设计要求，如设计无规定时，应达到90%以上。

　　填筑过程施工监测。软土地段路堤填筑过程，应做好必要的沉降和稳定监测工作，并严格抗制控制施工填料和加载速度。

　　本文针对三级公路（以昭苏垦区吐尔干镇（76）团--坡马镇（74团）公路为例）路基技术特点，通过对公路周边环境的调查分析，结合相关设计规范和技术指标，对公路路基的结构形式，路基变形控制，软土路基工后沉降，填料选用以及地基处治方案评价等问题进行了研究，确定了公路路基的设计方案。经工程实践验证，上述设计和处理方法是合理的。

　　陈芝岳（作者单位：山东管理学院）