修維寧，魏朝富，張仕超，張平倉，丁文峰

（1.西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院三峽庫區(qū)生態(tài)環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400715；2.長江科學(xué)院水土保持研究所，武漢 430010）

丘陵山區(qū)農(nóng)村道路路基穩(wěn)定性及影響因素研究

修維寧1，魏朝富1，張仕超1，張平倉2，丁文峰2

（1.西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院三峽庫區(qū)生態(tài)環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400715；2.長江科學(xué)院水土保持研究所，武漢 430010）

從土壤條件、工程地質(zhì)條件和水文及水文地質(zhì)條件3方面，闡述了道路路基穩(wěn)定性及其影響因素。路基填土穩(wěn)定性主要依賴土體粘聚力和內(nèi)摩擦角，而承載力取決于填土含水量和壓實(shí)度；道路沿線巖石的種類、風(fēng)化程度和裂隙情況，巖石走向、傾向、傾角、層理和巖層厚度，有無夾層或遇水軟化的夾層以及有無斷層或其他不良地質(zhì)現(xiàn)象等，都對路基穩(wěn)定性有一定的影響；水的滲透不僅產(chǎn)生滲透力對土體造成破壞，更能降低土體的抗剪強(qiáng)度等。這些研究成果對丘陵山區(qū)農(nóng)村道路的路基設(shè)計具有重要的理論價值。

路基；穩(wěn)定性；承載力；滲透性

農(nóng)村道路作為直接服務(wù)于農(nóng)民生活與生產(chǎn)活動的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施，把握著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)農(nóng)機(jī)化水平、農(nóng)民生活水平及農(nóng)村社會經(jīng)濟(jì)的重要命脈，是新農(nóng)村建設(shè)的基本途徑［1］。但我國農(nóng)村范圍廣、人口多、農(nóng)村道路建設(shè)要受到社會經(jīng)濟(jì)條件的約束，其建設(shè)相對滯后且質(zhì)量水平較低。路基承受著土體自重和路面結(jié)構(gòu)靜荷載，又承受由路面?zhèn)鬟f下來的人畜行車動荷載，作為道路的承重主體，路基穩(wěn)定性的好壞影響著道路整體質(zhì)量的水平。道路網(wǎng)的空間延伸需穿越有不同水文、地質(zhì)等條件的區(qū)域，而路基的穩(wěn)定性在很大程度上取決于不同區(qū)域的這些自然條件［2］。我國丘陵山區(qū)地形地貌、水文地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，巖性多樣，從而造成農(nóng)村道路路基土體的力學(xué)特性各異，因而，對不同自然條件下路基穩(wěn)定性設(shè)計提出了更高的要求。如路基的材料選用、軟路基的填充壓實(shí)、路基沉降垮塌與拓寬墊高、路基邊坡防滑穩(wěn)定、路基的防護(hù)與加固、路基排水、路基的施工工藝等處理技術(shù)［3，4］。目前，道路路基設(shè)計及特定情景的處理技術(shù)［5－8］、施工工藝及質(zhì)量的控制技術(shù)［9－11］研究多停留在投資大、技術(shù)支撐強(qiáng)的鐵路、公路、市政道路的建設(shè)，而對區(qū)域自然條件依賴更大的農(nóng)村道路路基的穩(wěn)定性分析與設(shè)計的研究較少，為此，本文在總結(jié)國內(nèi)外道路路基建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，概述了不同土壤條件，工程地質(zhì)條件，水文和水文地質(zhì)條件下道路路基穩(wěn)定性及其設(shè)計，可為農(nóng)村道路路基建設(shè)提供理論基礎(chǔ)。

1 土壤條件對路基的影響

路基工程材料較多，包括條石、塊石、碎石、電石渣、水泥粉煤灰及石灰粉煤灰碎石與砂礫等［12，13］，但土是道路路基建設(shè)的最根本的基礎(chǔ)材料。尤其是農(nóng)村道路路基，受到自然條件和社會經(jīng)濟(jì)條件的約束較大，路基建設(shè)更與土壤條件密不可分。土壤與其他連續(xù)介質(zhì)的建筑材料相比，具有壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低以及透水性大3個顯著的工程特性，同時，土類多而復(fù)雜，且不同土類的成因、成分、顆粒大小、級配、結(jié)構(gòu)等均不同，從而造成其力學(xué)性質(zhì)、工程性質(zhì)也不同，因而直接影響到路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性［14］，這也給土應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的確定、路基變形和穩(wěn)定性的計算與分析帶來了困難。土壤性質(zhì)對路基穩(wěn)定性的影響主要分為土壤性質(zhì)對土體抗剪強(qiáng)度的影響和土壤性質(zhì)對土體承載力的影響。

1.1 路基土體穩(wěn)定性

由路基填方或路基挖方形成的邊坡，在各種自然因素或者人為因素的作用下，邊坡土體的力學(xué)平衡破壞時，土體就會沿著其中某一滑面產(chǎn)生滑動。這種破壞主要是由于土坡中土體的剪應(yīng)力達(dá)到了土的抗剪強(qiáng)度，以致在土坡內(nèi)形成了連續(xù)的滑動面，其上的土體沿剪切面發(fā)生滑動破壞。因此，對路基土體的穩(wěn)定性分析主要是對路基土體抗剪強(qiáng)度的分析，而土體的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)主要是粘聚力和內(nèi)摩擦角，這樣，分析土壤性質(zhì)對路基土體穩(wěn)定性的影響主要是分析土體粘聚力和內(nèi)摩擦角與土壤性質(zhì)的關(guān)系。土壤水可以通過影響土體中粘土礦物的脹縮性和收縮性來影響路基土體的穩(wěn)定性，膨脹土的膨脹量與含水量成反比，收縮量與含水量成反比，膨脹土體的含水量減小，摩擦力和內(nèi)摩擦角也會隨著增大［15］。在強(qiáng)度方面，土體的粘聚力隨干密度減小和含水率增加顯著降低，而密實(shí)度和含水率對內(nèi)摩擦角的影響不太顯著。土體的粘聚力隨干密度、含水率的變化規(guī)律具有較好的相關(guān)性［16，17］。

路基填土是一種不均勻的和非連續(xù)的中低壓縮性土，其土力學(xué)性質(zhì)及處理技術(shù)需要考慮土體物理性質(zhì)和基本力學(xué)性質(zhì)，涉及天然含水量、最佳含水量、最大干密度、液限、塑限、塑性指數(shù)、壓縮特性、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度、三軸抗剪強(qiáng)度和彈性模量等［14－18］。路基的穩(wěn)定性隨著填土層或軟土層內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角的增大而增加，隨著填土重度的增大而減小，在一定厚度范圍內(nèi)，隨下臥層厚度增大而減小，高水位和高路堤都在一定程度上降低了路基的穩(wěn)定性［19］。路基填筑過程中，淤泥路基的強(qiáng)度增長要考慮不同位置增長速率差異，因此，需分級填筑施工，以保證淤泥路基的預(yù)壓工程安全合理［20］。

填方高度、地下水和填土粘聚力是影響路基穩(wěn)定的較敏感因素［21］，而影響填方邊坡整體穩(wěn)定性主因子是地形坡度和填土內(nèi)摩擦角以及二者之間的定性關(guān)系［22］。地形坡度較大時，采用降低填方高度的方法不能保證填方邊坡的整體穩(wěn)定性，此時應(yīng)采用如開挖臺階填方、設(shè)置路肩墻、半路半橋等處理措施保證路基穩(wěn)定性，填方巖土內(nèi)摩擦角必須大于地形坡角，否則邊坡將處于失穩(wěn)狀態(tài)。而地形坡度等條件一定時，路基穩(wěn)定系數(shù)隨填方高度的增加而迅速減小。填方高度較小時，路基基本不存在穩(wěn)定性問題，隨著填方高度的增加，路基漸趨于不穩(wěn)定直至失穩(wěn)破壞，因此填方高度對路基穩(wěn)定性影響很大［21］。

1.2 路基土體承載力

路基回彈模量是反映路基承載能力的主要力學(xué)參數(shù)，多用于分析不同路基土的含水量、壓實(shí)度等對路基承載能力的影響。壓實(shí)可以提高土的密實(shí)程度，降低其透水性和壓縮性，可以提高路基土體的穩(wěn)定性。

提高低液限粘土路基的壓實(shí)度，可有效提高路基的回彈模量。粉砂土的變形與強(qiáng)度性質(zhì)隨路基壓實(shí)系數(shù)和含水率的變化而變化。黃河沖積粉土的顆粒級配不良，難于壓實(shí)，壓實(shí)后空氣體積率較大。最佳含水率條件下，壓實(shí)系數(shù)為0.90的粉土變形為軟化型，隨著含水率增加，試樣的變形性狀逐漸由軟化型轉(zhuǎn)變?yōu)橛不?，尤其圍壓高、含水率大時，塑性剪切位移更大；壓實(shí)系數(shù)不超過0.85、含水率不低于最佳含水率的試樣，變形均為硬化型。壓實(shí)粉土的粘聚力隨壓實(shí)系數(shù)減小或含水率增加顯著降低，而內(nèi)摩擦角的變化不大。壓實(shí)粉砂土濕化變形，土體的壓實(shí)系數(shù)對變形量影響顯著［16，17］。不同土質(zhì)的回彈模量對含水量變化的敏感性不同，其中粘土最強(qiáng)，粉土其次，砂礫土最弱。不同土質(zhì)情況下，在壓實(shí)度不變時路基回彈模量隨含水量的變化而變化。當(dāng)含水量低于最佳含水量時，回彈模量隨壓實(shí)度的增加而增加；當(dāng)含水量大于最佳含水量時，回彈模量隨壓實(shí)度的增加而減小；含水量越大，減小的幅度越大［23，24］。路基基底承載力與基底壓實(shí)度和含水量間存在很強(qiáng)的相關(guān)性。

存在一個最佳含水量，當(dāng)基底土含水量不大于最佳含水量時，隨著壓實(shí)度的增加，承載能力也逐漸增大；當(dāng)基底土含水量大于最佳含水量時，基底承載力和壓實(shí)度的關(guān)系線將出現(xiàn)一個峰值（對應(yīng)的壓實(shí)度為臨界壓實(shí)度），當(dāng)壓實(shí)度小于臨界壓實(shí)度時，基底承載力隨壓實(shí)度增大而增大，當(dāng)壓實(shí)度大于臨界壓實(shí)度時，基底承載力隨壓實(shí)度增大而減小。當(dāng)基底土含水量繼續(xù)增大到一定數(shù)值后，基底承載力就隨壓實(shí)度的增大而不斷減?。?5］?；A(chǔ)壓實(shí)時，應(yīng)考慮水在土中的物理狀態(tài)及其與壓實(shí)功能的關(guān)系，并確定填料含水量、最優(yōu)碾壓系數(shù)、含水量控制范圍和碾壓系數(shù)，以使基礎(chǔ)填土做到既經(jīng)濟(jì)又滿足密實(shí)度要求，保證路基工程質(zhì)量和使用年限［26－29］。

2 工程地質(zhì)條件對路基的影響

道路沿線的地質(zhì)條件，如巖石的種類、成因、節(jié)理，風(fēng)化程度和裂隙情況，巖石走向、傾向、傾角、層理和巖層厚度，有無夾層或遇水軟化的夾層、以及有無斷層或其他不良地質(zhì)現(xiàn)象（巖溶、冰川、泥石流、地震等）都對路基穩(wěn)定性有一定的影響［2］。

2.1 道路沿線地質(zhì)條件對路基的影響

道路沿線的工程地質(zhì)條件對路基的穩(wěn)定性及設(shè)計的影響較大。如沖積湖平原工程地質(zhì)區(qū)地質(zhì)條件差，上覆土層以全新統(tǒng)軟土、軟弱土為主，連續(xù)分布，埋深淺，屬中－厚層軟（弱）土，厚度、分布形態(tài)變化均較大，為該區(qū)主要特殊土層，一般路基和構(gòu)筑物基礎(chǔ)需要加固處理。

堆積階地工程地質(zhì)區(qū)工程地質(zhì)條件良好，上覆土層以上更新統(tǒng)下蜀土為主，層位穩(wěn)定，厚度大，物理力學(xué)性質(zhì)良好，是路基和一般淺基礎(chǔ)的良好持力層［30］。風(fēng)化巖作為路基填料，最大粒徑宜控制在20 cm以內(nèi)，虛鋪應(yīng)控制在30 cm以內(nèi)，當(dāng)顆粒粒徑大于40 mm時，應(yīng)采用大型振動壓路機(jī)，使土的結(jié)構(gòu)呈骨架密實(shí)或骨架懸浮結(jié)構(gòu)，盡量避免骨架空隙結(jié)構(gòu)［31］。強(qiáng)風(fēng)化軟巖路基填料具有良好的壓實(shí)性能［32］，如泥質(zhì)千枚板巖、砂質(zhì)千枚板巖與泥質(zhì)粉砂巖等［33］，但壓實(shí)度為90%時，在較大的偏應(yīng)力作用下，濕化不僅產(chǎn)生較大的附加軸向應(yīng)變，而且還能引起相當(dāng)大的附加體變和偏應(yīng)變，濕化使填土的強(qiáng)度降低［34］，當(dāng)然只要方法得當(dāng)，施工工藝合理，可用于公路路基填筑［35］。千枚狀板巖強(qiáng)度低，抗風(fēng)化能力、抗水性及抗變形能力較差［36］，但全風(fēng)化體抗剪強(qiáng)度性能較好，路基填筑壓實(shí)后不易沉降，采用1∶1.5的路基邊坡坡度進(jìn)行填筑，邊坡基本穩(wěn)定，且從回彈模量值看，千枚狀板巖能滿足路堤在剛度和強(qiáng)度方面的要求［37］。層狀或具有密集定向節(jié)理的巖體，節(jié)理面的厚度較小，在受壓時裂隙可能閉合，填充物可能壓密，受拉時易于脫開，受剪時上、下兩壁往往沿軟弱面發(fā)生相對錯動，在道路建設(shè)中若處理不當(dāng)，路基也會失穩(wěn)破壞［38］。在不同的巖層傾角與巖體層面抗剪強(qiáng)度下，順層坡的穩(wěn)定性受巖層產(chǎn)狀、巖體中軟弱面的抗剪強(qiáng)度參數(shù)、路基邊坡開挖深度控制，若順向坡的巖層產(chǎn)狀越陡，邊坡的臨界開挖深度越淺；越緩則臨界開挖深度越深。同時，巖體中軟弱面的抗剪強(qiáng)度參數(shù)越高，邊坡的臨界開挖深度越深；越低則臨界開挖深度越淺［39］。

2.2 不良地質(zhì)條件對路基的影響

土洞、溶洞及危巖等不良地質(zhì)情況對路基穩(wěn)定性和運(yùn)營安全性存在較大影響，為此必須進(jìn)行填充加固處理。巖溶充填基底加固后，基底最大變形量大幅度減小。如水泥漿體在填土體中的擴(kuò)散，凝固后的漿體可形成骨架，使得原有溶洞內(nèi)的淤泥狀承載力提高。巖腔的存在既降低了地基的穩(wěn)定安全系數(shù)，又造成了路基的不均勻變形，為此必須對巖腔進(jìn)行填充處理，且填充時要確保填充的片石混凝土與巖腔頂部的巖體結(jié)合緊密，并且在巖腔底部要進(jìn)行一定的排水設(shè)計［40］。巖堆地段的地質(zhì)結(jié)構(gòu)松散，空隙度大，其組成結(jié)構(gòu)很不均勻，在自重和附加荷載作用下容易產(chǎn)生不均勻沉降，巖堆地段的地質(zhì)結(jié)構(gòu)松散，空隙度大，其組成結(jié)構(gòu)很不均勻，在自重和附加荷載作用下容易產(chǎn)生不均勻沉降。巖堆自然固結(jié)時間越長越密實(shí)，巖堆路基的工后沉降越小，反之則越大；而在巖堆土體密度相同或相近的條件下，巖堆的含石量越大，其工后沉降反而越小；另外，相同土石比和密度的巖堆，其高度越大，沉降也越大但不成比例關(guān)系增加［41］。鋼筋砼蓋板跨越無填充類型溶洞時，砼蓋板最大拉應(yīng)力值為0.54 MPa，路基經(jīng)過處理后最大變形量由處理前的13.32 cm下降至0.52 cm［42］。路堤不均勻沉降和路基失穩(wěn)作為巖溶路基病害的具體表現(xiàn)，而石芽、漏斗、洼地、溶洞、溶隙、巖溶泉等多種巖溶形態(tài)具有尺度效應(yīng)，不同地段巖溶路基的具體處理措施也應(yīng)各異［43］。

隨著道路施工擾動、新荷載的劇增，往往滋生路基巖隙裂縫、山體滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，為此，要做好裂縫表面的封閉、排水工作，分段設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨桿（索）抗滑樁，修建河流調(diào)治構(gòu)造物（堤壩、丁壩、穩(wěn)定河床等）及修建浸水擋土墻處理且挖方路基盡量不用爆破方式進(jìn)行，填方路基盡量少用帶強(qiáng)夯的振動機(jī)械，同時加強(qiáng)監(jiān)測與提前預(yù)警［44］。

3 水文和水文地質(zhì)條件對路基的影響

3.1 水文條件對路基的影響

水文條件是指道路沿線地表水的排水狀況，河流洪水位，有無地表積水和積水期的長度，河岸的淤積情況等。在洪水期間，河水水位上升，作用于路基側(cè)面的靜水壓力增大、河流流量增大、流速加快、河水對沿河路基的沖刷作用增強(qiáng)，因此路基更加容易發(fā)生失穩(wěn)破壞，但沖刷作用的強(qiáng)弱程度除與河流的水文條件密切相關(guān)外，主要受河流與路線的位置關(guān)系和路基巖土體的性質(zhì)等因素控制［45］。水是誘發(fā)路基失穩(wěn)破壞的最重要的因素。水對浸水路基的破壞主要體現(xiàn)在靜水浮力使土體有效重力減少，動水滲透力可以使土體顆粒受到滲流方向的拖拉力，加大剪應(yīng)力，且有可能隨水流被帶走，另外，路基中水對路基邊坡有浸泡軟化的作用從而降低路基邊坡的抗剪強(qiáng)度［46］。浸水路基遭受洪水的浸泡、沖刷和淘蝕，在水位暴漲時，路堤上、下游的水位差較大，在路堤內(nèi)將產(chǎn)生水的滲透壓力，使路堤穩(wěn)定性降低［47］。顧德銀還針對道路路基穿過不干涸水塘的特殊情況，提出強(qiáng)夯法對拋填炮渣石的夯實(shí)處理、過渡層天然砂礫的填筑以及加荷載預(yù)壓減小工后沉降的施工技術(shù)［48］。

3.2 水文地質(zhì)條件對路基的影響

水文地質(zhì)條件是指如地下水位、地下水移動的規(guī)律，有無層間水、裂隙水、泉水等。所有這些地面水及地下水都會影響路基的穩(wěn)定性，如處理不當(dāng)，常會引起各種病害［2］。水對土體的浸濕、飽和及沖刷作用，常常會造成土體的強(qiáng)度降低，導(dǎo)致路基的各種病害發(fā)生，如：基床產(chǎn)生翻漿冒泥、下沉和凍害，路基邊坡產(chǎn)生滑動和坍塌等，影響線路的正常運(yùn)營。水在土中滲流時，受到土顆粒的阻力作用，水流同時也會有一個相反的力作用在土顆粒上，形成了滲透力，滲透力的存在對路基工程設(shè)計有非常重要的影響，因滲透力使土壤顆粒流失或局部土體產(chǎn)生移動，導(dǎo)致土體變形甚至失穩(wěn)，滲透力還可降低岸坡滑動或擋土墻等構(gòu)筑物的整體穩(wěn)定性。

路基在地表水和地下水的作用下，其強(qiáng)度降低。要保持路基的穩(wěn)定，必須使路基能經(jīng)常處于干燥和堅固狀態(tài)，應(yīng)將可能停止在路基范圍內(nèi)的地面和地下水即時排除，并防止路基范圍以外的水流入或滲入路基范圍內(nèi)。隨著地表水入滲強(qiáng)度的逐漸增大，基礎(chǔ)內(nèi)部水流流速和孔隙水壓力也逐漸增大，并由基礎(chǔ)頂部開始從非飽和狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)轱柡蜖顟B(tài)，飽和狀態(tài)的范圍逐漸向下增大，破壞路基穩(wěn)定性。因此，控制道路基礎(chǔ)穩(wěn)定的關(guān)鍵是控制孔隙水壓［49］，同時，水的滲流作用對路基的穩(wěn)定性也是致命的，無粘性土的土坡只有當(dāng)坡角小于無粘性土的內(nèi)摩擦角時，土坡才穩(wěn)定，而粘性土的穩(wěn)定性則隨著動水力的增大而減?。?0］。地下水的動態(tài)變化和滲流狀態(tài)的變化，將影響路基巖土體內(nèi)的孔隙水應(yīng)力、有效應(yīng)力的大小和分布等路基巖土體的物理力學(xué)性質(zhì)，因而也就影響路基巖土體的穩(wěn)定性和路基擋墻的穩(wěn)定性［51，52］。要采取各種有效防治地下水對路基的侵害的措施：提高路基標(biāo)高、降低地下水位、加強(qiáng)路基壓實(shí)、不良土質(zhì)地基換填、設(shè)置路基的隔離墊層［53］；完善路基排水設(shè)施如采用攔截、匯集、隔離和導(dǎo)流等形式利用天然砂礫、盲溝、暗溝、滲溝、深邊溝等排除地下水［54］；設(shè)置路塹邊坡利用軟式透水管［55］等。因此，要從材料、施工、防護(hù)與加固等方面提出浸水路基防治加固處理措施，以使路基穩(wěn)定性得到保障［56］。

4 結(jié) 語

丘陵山區(qū)地形切割厲害，耕地破碎，旱坡地多，水田少，水土流失較嚴(yán)重而水土保持設(shè)施不足，路基穿越坡耕地、水田、魚塘、河塘地段普遍，且多為軟土路基。隨著農(nóng)村社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)機(jī)械化、現(xiàn)代化以及新農(nóng)村建設(shè)的推進(jìn)；農(nóng)村人流量、車流量迅速增加，也對農(nóng)村道路路基承載力和穩(wěn)定性的要求越來越高。目前國內(nèi)外就土壤性質(zhì)對路基穩(wěn)定性及設(shè)計的影響，主要從土壤的質(zhì)地、顆粒級配、三相比例指標(biāo)、土的密實(shí)度、土的滲透性、土的壓實(shí)性、土的壓縮性、土的抗剪強(qiáng)度和土壓力等方面進(jìn)行特殊路基土的研究。如膨脹土路基、黃土路基、多年凍土路基、軟土路基以及鹽漬土；工程地質(zhì)研究集中于軟巖基路基的壓實(shí)性、承載力等分析及其路基處理技術(shù)，重點(diǎn)針對不良地質(zhì)條件下路基穩(wěn)定性設(shè)計；水文和水文地質(zhì)主要集中在地表水和地下水對路基的影響及其防治方面。這些研究成果對農(nóng)村道路路基穩(wěn)定性及設(shè)計具有重要的理論價值。

［1］ 李 麗，吳群琪，張躍智.農(nóng)村道路對農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的影響分析［J］.長安大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2008，10（3）：22－26.（LI Li，WU Qun-qi，ZHANG Yue-zhi.Influence of the country road on country modernization［J］.Journal of Chang-an University（Social Science Edition），2008，10（3）：22－26.（in Chinese））

［2］ 劉建坤，曾巧玲，侯永峰，等.路基工程［M］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006（LIU Jian-kun，ZENG Qiao-ling，HOU Yong-feng.Subgrade Engineering［M］.Beijing：Architectural Industry Press of China，2006.（in Chinese））

［3］ 羅 竟，鄧廷權(quán).路基工程現(xiàn)場施工技術(shù)［M］.北京：人民交通出版社，2004（LUO Jing，DENG Ting-quan.Live Construction Feature of Subgrade Engineering［M］.Beijing：People Transportation Press，2004.（in Chinese））

［4］ 郭書云.鐵路膨脹土路基的設(shè)計研究［J］.山西建筑，2009，35（15）：270－271.（GUOShu-yun.The study on design for expansive soil foundation on railways［J］.Shanxi Architecture，2009，35（15）：270－271.（in Chinese））

［5］ 王多青.青藏鐵路望昆-布強(qiáng)格段多年凍土路基設(shè)計［J］.資源環(huán)境與工程2009，23（增刊）：143－147.（WANG Duo-qing The design of frozen soiled subgrade in Kun-Bu Part，Qinghai-Tibet Railway［J］.Resources Environment＆Engineering，2009，23（supp）：143－147.（in Chinese））

［6］ 劉永勝，李 毅.廣西山區(qū)高速公路分離式路基設(shè)計實(shí)踐［J］.西部交通科技，2009，（9）：166－172.（LIU Yong-sheng，LIYi.The designing and application of discrete highway roadbed in Guangxi’s Mountain Area［J］.Western China Communications Science＆Technology，2009，（9）：166－172.（in Chinese））

［7］ 李坤明.高填方多級擋土墻路基設(shè)計及施工［J］.科技促進(jìn)發(fā)展，2009，（4）：90－91.（LI Kun-ming.Designing and application of subgrade which is high fill and multiple retaining wall［J］.Science Promote Development，2009，（4）：90－91.（in Chinese））

［8］ 陳致遠(yuǎn).市政道路有關(guān)膨脹土地段的路基處理技術(shù)［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2008，（27）：97.（CHEN Zhiyuan.Treatment technology on inflated municipal road［J］.Science and Technology Innovation Herald，2008，（27）：97.（in Chinese））

［9］ 付治國.關(guān)于路基改善土在公路施工中應(yīng)用的研究［J］.山西建筑，2009，35（4）：301－302.（FU Zhiguo.Research of road foundation improving soil in highway construction［J］.Shanxi Architecture，2009，35（4）：301－302.（in Chinese））

［10］張敬偉.淺談市政道路工程路基施工質(zhì)量控制［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2009，（1）：71.（ZHANG Jing-wei.Control on the quality of subgrademunicipal road project［J］.China New Technologies and Products，2009，（1）：71.（in Chinese））

［11］張?zhí)┌?過、強(qiáng)鹽漬土地區(qū)路基施工工藝試驗(yàn)研究［J］.西部探礦工程，2009，（1）：200－201.（ZHANG Tai-an.Research on crafts of subgrade construction on over and strong salty area［J］.West-China Exploration Engineering，2009，（1）：200－201.（in Chinese））

［12］田 永，劉彩紅，劉海燕.電石渣制作公路路基材料的生命周期評價及經(jīng)濟(jì)性分析［J］.黑龍江環(huán)境通報，2008，32（2）：64－66.（TIAN Yong，LIU Cai-hong，LIU Hai-yan.Life cycle assessment and economic analysis of basematerial made from carbide slag［J］.Heilongjiang Environmental Journal，2008，32（2）：64－66.（in Chinese））

［13］張永德，韓慶華，魏建明.重交通下路基材料抗沖刷性能的研究［J］.交通標(biāo)準(zhǔn)化，2009，（z1）：99－102.（ZHANG Yong-de，HAN Qing-hua，WEI Jian-ming.Scour resistance of subgrade materials under heavy traffic［J］.Transport Standardization，2009，（supp）：99－102.（in Chinese））

［14］劉紅軍，程顯春，馬介峰.多年凍土的力學(xué)性質(zhì)［J］.東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報，2005，33（2）：102－103.（LIU Hong-jun，CHENG Xian-chun，MA Jie-feng.Mechanic property of perennial frozen earth［J］.Journal of Northeast Forestry University，2005，33（2）：102-103.（in Chinese））

［15］秦 勤，徐建東，程華龍，等.公路工程特殊地基處理技術(shù)［M］.合肥：合肥工業(yè)大學(xué)出版社，2007.（QIN Qin，XU Jian-dong，CHENG Hua-long，et al.Treatment Technology of Special Subgrade of Road Engineering［M］.Hefei：Hefei Industrial University Press，2007.（in Chinese））

［16］錢春香，劉建坤，肖軍華.鐵路粉土路基土的變形與強(qiáng)度特性試驗(yàn)研究［J］.鐵道建筑技術(shù)，2007，（6）：66－69.（QIAN Chun-xiang，LIU Jian-kun，XIAO Junhua.Test study on deformation and strength behaviors of compacted silt soil of railroad subgrade［J］.Railway Construction Technology，2007，（6）：66－69.（in Chinese））

［17］肖軍華，劉建坤，彭麗云，等.黃河沖積粉土的密實(shí)度及含水率對力學(xué)性質(zhì)影響［J］.巖土力學(xué)，2008，29（2）：409－414.（XIAO Jun-hua，LIU Jian-kun，PENG Li-yun，etal.Effects of compactness and water contentof Yellow River alluvial silt on mechanical behaviors［J］.Rock and Soil Mechanics，2008，29（2）：409－414.（in Chinese））

［18］黃明奎，張學(xué)福，王 成.多年凍土區(qū)路基填土力學(xué)參數(shù)實(shí)驗(yàn)研究［J］.重慶交通大學(xué)，2008，27（3）：413－415.（HUANGMing-kui，ZHANG Xue-fu，WANG Cheng.Experimental study on mechanical parameters of the roadbed filling with permafrost［J］.Journal of Chongqing Jiaotong University（Natural Science），2008，27（3）：413－415.（in Chinese））

［19］黃 雨，江溪苗，劉 高.軟土路基穩(wěn)定性影響因素分析［J］.地下空間與工程學(xué)報，2009，5（2）：372－377.（HUANG Yu，JIANG Xi-miao，LIU Gao.Influence of some factors on the stability of soft soil subgrade［J］.Chinese Journal of Underground Space and Engineering，2009，5（2）：372－377.（in Chinese））

［20］向先超，朱長岐.考慮強(qiáng)度增長的淤泥路基穩(wěn)定性研究［J］.三峽大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2008，30（6）：60－63.（XIANG Xian-chao，ZHU Chang-qi.Research on silt roadbed stability considering shear strength increment［J］.Journal of China Three Gorges University（Natural Sciences），2008，30（6）：60－63.（in Chinese））

［21］劉建磊，佴 磊，習(xí)曉紅.半填半挖路基穩(wěn)定性影響因素靈敏度分析［J］.中外公路，2009，29（2）：26－28.（LIU Jian-lei，NAI Lei，XI Xiao-hong.Analysis of sensitive factor on the stability of cut and filled subgrade［J］.Journal of China and Foreign Highway，2009，29（2）：26－28.（in Chinese））

［22］周 娟，佴 磊.影響半堤半塹填方邊坡整體穩(wěn)定的因素分析［J］.路基工程，2007，（6）：104－105.（ZHOU Juan，NAILei.Analysis on entirety stability factors of part-cut and part-filled slope［J］.Subgrade Engineering，2007，（6）：104－105.（in Chinese））

［23］龍海翔，劉 濤，蘭 偉.路基土回彈模量濕度調(diào)整系數(shù)研究［J］.公路工程，2009，34（1）：67－71.（LONG Hai-xiang，LIU Tao，LANWei.Study on adjusting factor of resilientmodulus of subgrade soil［J］.Central South Highway Engineering，2009，34（1）：67－71.（in Chinese））

［24］歐偉賓.含水量對路基回彈模量影響分析［J］.廣東建材，2009，32（6）：215－216.（OU Wei-bin.Analysis on rebound of subgrade by water content［J］.Guangdong Building Materials，2009，32（6）：215－216.（in Chinese））

［25］閔 濤，熊彬彬，李 啟.壓實(shí)度與含水量對路基基底承載力影響的研究［J］.山西建筑，2008，34（11）：18－19.（MIN Tao，XIONG Bin-bin，LIQi.Influence of compactness and water-content on the subgrade bearing capacity［J］.Shanxi Architecture，2008，34（11）：18－19.（in Chinese））

［26］曹 著.粘性土路基的施工［J］.山西建筑，2008，34（1）：111－112.（CAO Zhu.Construction of clay soil subgrade［J］.Shanxi Architecture，2008，34（1）：111－112.（in Chinese））

［27］胡雪梅.土質(zhì)對路基壓實(shí)度控制的影響［J］.中國西部科技（學(xué)術(shù)版），2007，（4）：25－26.（HU Xue-mei.Influence of soil quality on the control of subgrade compactness［J］.Science and Technology of West China，2007，（4）：25－26.（in Chinese））

［28］金元德.路基土的壓實(shí)度分析［J］.山西建筑，2006，32（11）：307－308.（JIN Yuan-de.Analysis on the compactness of roadbed soil［J］.Shanxi Architecture，2006，32（11）：307－308.（in Chinese））

［29］張明清.影響路基整體強(qiáng)度及穩(wěn)定性的因素和防范措施［J］.山西建筑，2007，33（5）：285－286.（ZHANG Ming-qing.The factors influenced integral strength and stability of roadbed and their preventive measure［J］.Shanxi Architecture，2007，33（5）：285－286.（in Chinese））

［30］唐善普，胡光偉.揚(yáng)溧高速路基巖土工程地質(zhì)特性勘察與分析［J］.西部探礦工程，2006，26（增刊）：15－16.（TANG Shan-pu，HU Guang-wei.Investigation and analysis of geology features in the Yang-Li highway subgrade project［J］.West-China Exploration Engineering，2006，26（supp）：15－16.（in Chinese））

［31］侯春艷.路基風(fēng)化巖擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)及檢測方法探討［J］.湖南交通科技，2008，34（1）：70－71.（HOU Chun-yan.Discussion of compactedness standard and detectionmethod of weathered rock in roadbed［J］.Hunan Communication Science and Technology，2008，34（1）：70－71.（in Chinese））

［32］劉新喜，夏元友，劉祖德，等.強(qiáng)風(fēng)化軟巖路基填筑適宜性研究［J］.巖土力學(xué)，2006，27（6）：903－907.（LIU Xin-xi，XIA Yuan-you，LIU Zu-de，etal.Study on suitability for embankment of highly weathered soft rock subgrade［J］.Rock and Soil Mechanics，2006，27（6）：903－907.（in Chinese））

［33］熊躍華.路基軟質(zhì)巖塊填料室內(nèi)試驗(yàn)研究［J］.路基工程，2009，（3）：32－33.（XIONG Yao-hua.Research on soft stone filler of subgrade［J］.Subgrade Engineering，2009，（3）：32－33.（in Chinese））

［34］蔡俊杰，劉新喜.強(qiáng)風(fēng)化軟巖用于路基填土?xí)r的工程特性研究［J］.湖南城市學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2006，15（1）：10－13.（CAI Jun-jie，LIU Xin-xi.Study on engineering character of embankment of subgrade with highly weathered soft rock［J］.Journal of Hunan City U-niversity（Natural Science），2006，15（1）：10－13.（in Chinese））

［35］張廷明，王新增.強(qiáng)風(fēng)化巖填筑路基施工技術(shù)與質(zhì)量控制［J］.公路與汽運(yùn)，2008，（2）：84－86.（ZHANG Ting-ming，WANG Xin-zeng.Construction technique and quality control of embankment of subgrade with highly weathered rock［J］.Highways and Automotive Applications，2008，（2）：84－86.（in Chinese））

［36］鄭明新，方 燾，刁心宏，等.風(fēng)化軟巖填筑路基可行性室內(nèi)試驗(yàn)研究［J］.巖土力學(xué)，2005，26（增刊）：54－56.（ZHENG Ming-xin，F(xiàn)ANG Tao，DIAO Xinhong，et al.Experimental study on feasibility of filled subgrade with weathered soft rock［J］.Rock and SoilMechanics，2005，26（supp）：54－56.（in Chinese））

［37］但漢成，李 亮，胡 萍，等.風(fēng)化軟巖路基填料擊實(shí)工程特性室內(nèi)試驗(yàn)研究［J］.鐵道學(xué)報，2009，31（4）：75－81.（DAN Han-cheng，LI Liang，HU Ping，et al.Laboratory experimental study on compaction engineering characteristics of weathered-soft-rock subgrade fillingmaterials［J］.Journal of the China Railway Society，2009，31（4）：75－81.（in Chinese））

［38］況 漠，尹 璐.基于無限元的含節(jié)理路基的非線性分析［J］.廣州大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2008，7（2）：75－77.（KUANG Mo，YIN Lu.Nonlinear analysis of joint in roadbed based on infinite element theory［J］.Journal of Guangzhou University（Natural Science Edition），2008，7（2）：75－77.（in Chinese））

［39］黃 勇，章 斌.山區(qū)公路路基順坡層理巖體穩(wěn)定性分析及施工［J］.山西建筑，2008，34（7）：277－278.（HUANG Yong，ZHANG Bin.Stability analysis on along slope rockmass ofmountain-adjacent roadbed inmountain highway and construction control［J］.Shanxi Architecture，2008，34（7）：277－278.（in Chinese））

［40］丁春林，甘百先，鐘輝虹，等.含土洞、溶洞的機(jī)場滑行道路基穩(wěn)定性評估［J］.巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2003，22（8）：1329－1333.（DING Chun-lin，GAN Baixian，ZHONG Hui-hong，etal.Stability evaluation ofairfield runway subgrade containing earth caves and karst［J］.Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2003，22（8）：1329－1333.（in Chinese））

［41］王方杰，邱陳瑜.基于有限元強(qiáng)度折減法的巖腔路基穩(wěn)定性分析［J］.城市道橋與防洪，2009，（10）：62－64.（WANG Fang-jie，QIU Chen-yu.Stability analysis of rock cavity roadbed based on strength reduction finite elementmethod［J］.Urban Roads Bridges＆Flood Control，2009，（10）：62－64.（in Chinese））

［42］楊錫武，趙明階，王昌賢.巖堆路基沉降穩(wěn)定性及處治方法的離心模型試驗(yàn)研究［J］.重慶交通大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2009，28（2）：236－240，322.（YANG Xi-wu，ZHAOMing-jie，WANG Chang-xian.Experimental study on the sedimentation stability and its treatment for cliff debris subgrade by centrifuge model test［J］.Journal of Chongqing Jiaotong University（Natural Science），2009，28（2）：236－240，322.（in Chinese））

［43］方 濤.溶洞路基穩(wěn)定性分析研究［J］.公路工程，2009，34（2）：147－152，168.（FANG Tao.Study on stability analysis of subgrade in karst zone［J］.Highway Engineering，2009，34（2）：147－152，168.（in Chinese））

［44］袁紅慶，王再喜，汪海生，等.高速公路巖溶路基處理措施研究［J］.華東交通大學(xué)學(xué)報，2007，24（2）：33－36.（YUAN Hong-qing，WANG Zai-Xi，WANG Hai-sheng，et al.Study on the disposalmeasures of karst subgrade in express highway［J］.Journal of East China Jiaotong University，2007，24（2）：33－36.（in Chinese））

［45］全志剛.路基巖隙裂縫的形成分析、調(diào)查驗(yàn)證及防治措施［J］.中國水運(yùn)，2009，9（9）：218－220.（QUAN Zhi-gang.Investigation verification and prevention measures on stone crack of subgrade［J］.ChinaWater Transport，2009，9（9）：218－220.（in Chinese））

［46］黃玉和.沿河土質(zhì)路基穩(wěn)定性影響因素分析［J］.重慶交通大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2008，27（增刊）：960－963.（HUANG Yu-he.Analysis on factors affecting stability of soil roadbed along river［J］.Journal of Chongqing Jiaotong University（Natural Science），2008，27（supp）：960－963.（in Chinese））

［47］孫巧銀.浸水路基的穩(wěn)定性研究［D］.西安：長安大學(xué)，2005.（SUN Qiao-yin.Stability analysis of soaking subgrade［D］.Xi’an：Chang’an University，2005.（in Chinese））

［48］郭筱薇.浸水路基的工程特點(diǎn)和穩(wěn)定性分析［J］.黑龍江科技信息，2009，（8）：221.（GUO Xiao-wei.Analysis on the stability and project feature of soaking subgrade［J］.Heilongjiang Science and Technology Information，2009，（8）：221.（in Chinese））

［49］顧德銀.道路路基穿過水塘的施工技術(shù)處理方案［J］.中國高新技術(shù)企業(yè)，2009，（6）：182－184.（GU Deyin.Handle method on construction technology of subgrade across ponds［J］.Chinese Hi-tech Enterprises，2009，（6）：182－184.（in Chinese））

［50］楊大勇，高 瑋.地表水入滲下道路基礎(chǔ)穩(wěn)定性研究［J］.路基工程，2008，（6）：158－159.（YANG Dayong，GAO Wei.Research on foundamental stability of surface water infiltration［J］.Subgrade Engineering，2008，（6）：158－159.（in Chinese））

［51］虞 挺，吳道堯.滲流水對路基穩(wěn)定的影響分析［J］.水運(yùn)工程，2007，（6）：90－93.（YU Ting，WU Daoyao.Influence of seepage water on subgrade＇s stability［J］.Port＆Waterway Engineering，2007，（6）：90－93.（in Chinese））

［52］馮五一，王俊杰，柴賀軍.水位升降對巖質(zhì)路基邊坡穩(wěn)定性的影響分析［J］.交通運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)，2009，（5）：225－227.（FENG Wu-yi，WANG Jun-jie，CHAI Hejun.Effect of rise and fall of river water level on stability of rock subgrade bank slope［J］.Transport Standardization，2009，（5）：225－227.（in Chinese））

［53］王 燕.水對高速公路路基影響的探討［J］.山西建筑，2009，35（30）：290－291.（WANG Yan.Discussion on the Influences of water on roadbed of expressway［J］.ShanxiArchitecture，2009，35（30）：290－291.（in Chinese））

［54］孔小玲.淺談山區(qū)公路路基的地下水害防治［J］.湖南交通科技，2005，31（3）：9－10.（KONG Xiao-ling.Prevention the damage of underground water to road in hill area［J］.Hunan Communication Science and Technology，2005，31（3）：9－10.（in Chinese））

［55］阿布拉·米吉提.淺談地下水對公路路基的影響與防治［J］.民營科技，2009，（9）：181.（A Bu La·Mi Jiiti.Prevention and influence on the danger of underground water to subgrade［J］.Private Technolgy，2009，（9）：181.（in Chinese））

［56］張學(xué)志，杜國臣，紀(jì)小飛.排除路基地下水問題的探討［J］.內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)，2005，（z1）：38－39.（ZHANG Xue－zhi，DU Guo-chen，JI Xiao-fei.Disscussion on exclusion of underground water of subgrade［J］.Inner Mongolia Scientech and Economy，2005，（supp1）：38－39.（in Chinese））

［57］陳輝棠，陳培熊，朱曉鋒.金秀至平南二級公路浸水路基病害成因與處理［J］.山西建筑，2009，35（29）：251－252.（CHEN Hui-tang CHEN Pei-xiong ZHU Xiaofeng.Cause of damage in the soaking water subgrade of the secondary road from Jinxiu to Pingnan and the handlingmethod［J］.Shanxi Architecture，2009，35（29）：251－252.（in Chinese））

（編輯：曾小漢）

On Stability of Rural Road Subgrade and Its Influencing Factors in Hilly Area in China

XIUWei-ning1，WEIChao-fu1，ZHANG Shi-chao1，ZHANG Ping-cang2，DINGWen-feng2
（1.Key Laboratory of Eco-environments in Three Gorges Reservoir Region（Ministry of Education），College of Resources and Environment，Southwest University，Chongqing 400715，China；2.Soil and Water Conservation Institute of Changjiang Scientific Research Institute，Wuhan，430010，China）

Subgrade is themain body of road.The subgrade bears its own weight and the static load of the pavement，and the kinetic load caused by people，livestock，and vehicle walking on the pavement.This paper reviews the stability of the rural road subgrade and its influencing factors in terms of soil，engineering geological conditions and hydrogeological conditions.The stability of the subgrade filling soil depends largely on the soil cohesion and the internal friction angle，while the bearing capacity mainly rests upon the water content and compactedness.There are somany geological factors influencing the subgrade stability，such as rock types，weathering degree，fractured degree，the rock trend，tendency，dip angle，stratification，and thickness，with or without dissection or water to soften the interlayer，with orwithout faults or other undesirable phenomena along the road.Not only does thewater permeability damage the soil，butalso it can reduce the soil shear strength.These conclusions have great theoretical value for the rural road subgrade design in the hilly-mountainous area.

subgrade；stability；bearing capacity；permeability

U416

A

1001－5485（2010）11－0033－07

2010-09-10

國家科技支撐計劃課題（2008BAD98B02）

修維寧（1984-），男，山東海陽人，碩士研究生，主要從事土壤工程與技術(shù)方面研究工作，（電話）023-68216497（電子信箱）xiuweining＠qq.com

魏朝富（1962-），男，四川樂山人，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事土壤物理學(xué)、土地利用與生態(tài)過程方面研究，（電話）023-68251249（電子信箱）weicf＠swu.edu.cn。