浅议填石路基的地基处理.doc

浅议填石路基的地基处理

摘要：由于填石路基的填料比较坚硬，压实密度大，且透水性好，水容易从路面、边坡等部位进入基底而造成路基整体的不均匀沉降。同时，填石路基多修筑在山区，其填筑高度较大，地基承载力不足容易导致填石路基整体工后沉降过大，或出现变形模量差异而产生非均匀沉降。因此有必要针对填石路基地基的承载力提出较高的技术要求，尽量减少地基的压缩变形，以保证填石路基的稳定性。
关键词：填石路基，地基承载力，地基处理

一、填石路基土质地基的处理方法
（一）填石路基对地基承载力的要求
填石路基多修筑在地势险峻，沟壑纵横的山岭地区。由于线形的缘故，路堤的填筑高度较高，填方量大，再加上碎石填料本身的密度较大，路堤填筑体的自重荷载很大。这就对地基的承载力提出了较高的要求。同时，填石路基填料本身的工程特性也决定了对地基的特殊要求。就普通的填土路基而言，其填料颗粒之间具有一定的粘聚力，抗剪强度较低，填筑体本身的塑性较强。当地基由于承载力不足等自身原因发生较大不均匀沉降时，路基填筑体可以在一定范围内随着地基的沉降而共同沉降。但是填石路基的填料为粒径较大的碎石，颗粒之间基本上没有粘聚力，其抗剪强度多由颗粒之间的摩擦力与嵌挤力来形成，且强度较高，故填石路基在一定程度上可以看成是半刚性体。当地基的不均匀沉降程度较小时，颗粒之间的嵌挤作用可以保证路基的整体稳定性，避免其发生较大的变形沉降，路基总体上表现出一定的刚性。然而，当地基发生较大沉降，路基填筑体内部产生的剪应力大于路基的极限抗剪强度时，路基就会发生较大的剪切变形而失去稳定。由此可见，填石路基对地基的不均匀沉降较为敏感，石料之间的嵌挤作用一旦被破坏后，就难以象填土路基那样慢慢得以恢复。
因此，对于填石路基而言，尤其是高填方路堤，地基承载力是保证路基压实质量和正常使用性能的前提条件，如若地基承载力不足，必将会导致路基的坍塌和失稳，进而使路面产生病害破坏。而现行的《公路路基施工技术规范》中并没有对路基的地基承载力作出具体的规定，只是提到:“路堤基底应在填筑前进行压实，高速公路、一级公路和二级公路路堤基底的压实度不应小于85%。”然而保证基底的压实度就能否一定保证满足要求的地基承载力，本文认为这应值得研究。
本文就填石路基的地基处理要求现状，进行了大量施工现场和相关资料的调研工作。调研结果表明，由于目前很多设计及施工单位对此问题没有认真重视，在设计及具体施工过程中未对地基加以严格的要求与控制，从而导致路基在竣工后，甚至施工阶段中就由于地基的原因而发生变形破坏的现象一直存在。据此，本文在调研基础上，初步提出填石路基的地基承载力技术要求与处理要求:
1．填石路基的地基承载力技术要求
如上所述，填石路基对地基的沉降要求较为严格，在填石路基填筑前应对地基的承载力进行测试(具体测试方法可参照桥梁基础的规定进行)，地基的承载力应满足路基不同填筑高度的要求:
(1)当填石路基填筑高度小于10m时，地基承载力不宜低于15OKPa;
(2)路基填筑高度为10-20m时，地基承载力不宜低于2OOKPa;
(3)路基填筑高度大于20m时，路基应宜填筑在岩石基底上。
2.填石路基的地基处理要求
在填石路基填筑前，首先应该对原地面进行表面清理，清除树木等杂物。一般耕植土地段原地面应清除表土15cm深，同时用满足规范要求的土料回填原地面的坑、洞等低凹处，并按规定进行压实。当基底为松散土，且含水量较高时，压实前应先进行翻晒，使其重型压实度度不小于90%，当填石路基高度大于80cm时，基底压实不应小于95%。当路堤基底原状土的强度不符合要求时，应进行换填，其换填深度不小于30cm。若遇到不良地基(膨胀土、盐渍土、黄土等)时，应视具体工程条件采取清淤、排水固结、抛石、换填或复合地基等技术措施进行加固处理。
此外，在土质地基上填筑填石路基时，为提高地基的强度与均匀性，应设置过渡层。本研究建议，过渡层填料的粒径组成应符合以下要求:M15/F15>5，M15/F85<5，其中M15为过渡层填料中通过率为15%的粒径，F15为地基细料土中通过率为15%的粒径，F85为地基细料土中通过率为85%的粒径。
（二）填石路基对地基的排水要求
由于填石路基的孔隙较大，水较易从边坡或路面等部位进入路基中，而且由于路基填筑体的渗透性好，水很容易浸湿地基，同时若地基范围内存在地下水，这都会影响填石路基的整体稳定。因此，当路堤基底范围内由于地面水或地下水影响路基稳定时，填石路基应采取必要的引排、拦截等措施，或在路堤底部填筑不易风化的片石、砂砾石或块石等透水性材料来设置透水层，其厚度应不小于3Ocm，以防止水对地基的不良影响。
（三）填石路基对地基坡度的处理要求
当原地基有一定的坡度时，为保证填石路基路基的整体稳定性，应对地基进行如下处理:
(l)在地基横坡陡于