王遠(yuǎn)志

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)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(yùn)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(diǎn)問題作出簡單的論述，以期對(duì)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(jì)社會(huì)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(jìn)一步地?cái)U(kuò)大高速公路的應(yīng)用，彌補(bǔ)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(duì)地基的要求都是要求其十分穩(wěn)定，可以說要求地基不會(huì)因?yàn)槌休d力不足或者是滲流等破壞進(jìn)而失去穩(wěn)定地基所欲容許的承載力性，也不會(huì)因?yàn)樽冃芜^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(gè)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(shí)滿足強(qiáng)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(huì)產(chǎn)生變形。而隨著荷載的增加，地基變形也會(huì)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(diǎn)，或者是小范圍內(nèi)各個(gè)點(diǎn)，在某一方向的平面上達(dá)到土的抗剪強(qiáng)度時(shí)，該點(diǎn)或者是小范圍內(nèi)各個(gè)點(diǎn)就會(huì)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(huì)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(huì)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(jìn)行設(shè)計(jì)以及巖土工程的勘察時(shí)，就應(yīng)該對(duì)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(jì)中所必須認(rèn)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(xiàng)非常復(fù)雜的計(jì)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(jì)算存在著過多的假設(shè)問題，對(duì)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(jìn)而使得很多實(shí)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(fèi)和隱患等。所以對(duì)地基的承載力進(jìn)行有針對(duì)性的確立是非常重要的。

2.1 實(shí)驗(yàn)法

實(shí)驗(yàn)法也就是原位實(shí)驗(yàn)法（In-situ test method），該方法包含了如標(biāo)準(zhǔn)貫入實(shí)驗(yàn)以及旁壓試驗(yàn)和載荷試驗(yàn)等等，是一種通過在施工現(xiàn)場直接進(jìn)行實(shí)驗(yàn)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?？梢匀〉貌粩_動(dòng)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(qiáng)。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(huì)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(qiáng)度指標(biāo)計(jì)算的理論公式來計(jì)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(diǎn)為簡單方便，但缺點(diǎn)也極其明顯，就是土質(zhì)的抗剪強(qiáng)度所受到的影響因素非常多，所以理論公式法在計(jì)算地基承載力時(shí)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(yàn)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(jìn)而得到的承載力的方法。由于各個(gè)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(huì)完全一致，所以在應(yīng)用該方法的時(shí)候，就格外需要注意各自的使用條件。

2.4 地方經(jīng)驗(yàn)法

地方經(jīng)驗(yàn)法（local empirical method），可以理解為一種以當(dāng)?shù)赜?jì)算荷載力的經(jīng)驗(yàn)為根本的計(jì)算方法，是一種進(jìn)行類比并判斷最終確定承載力的方法。地方經(jīng)驗(yàn)法在計(jì)算承載力上極為方便，但其缺點(diǎn)就是由于經(jīng)驗(yàn)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(shí)，由于蓄水而使得地基土的含水量增大，最終會(huì)導(dǎo)致承載力降低。在高速公路進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，如果以天然的地基承載力作為設(shè)計(jì)值，會(huì)使得建筑物的安全系數(shù)減少，并造成地基的失穩(wěn)，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致高速公路斷裂的嚴(yán)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(duì)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(duì)含水量的變化極其敏感，在土質(zhì)含水量低的時(shí)候，其地基的承載力就較高，而當(dāng)含水量高的時(shí)候，其承載力就嚴(yán)重的下降，并且其壓縮性也急劇增加，無法滿足高速公路對(duì)路基的基本要求。所以對(duì)于高速公路地基的設(shè)計(jì)，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(yùn)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(gè)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(duì)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(qiáng)度低以及壓縮量高都是軟土的特點(diǎn)，尤其是部分軟土土質(zhì)中含有大量的有機(jī)物質(zhì)，這對(duì)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(fù)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(duì)軟土地基進(jìn)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(fù)面特性，所以在施工過程中，其安全風(fēng)險(xiǎn)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(jìn)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(yán)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(qiáng)高速公路地基承載力的方法中，對(duì)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(huì)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(qiáng)的伊利石或者是蒙脫石。膨脹土若作為地基來使用，會(huì)對(duì)高速公路造成多次反復(fù)性的破壞，即使路面極其堅(jiān)硬，也會(huì)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(yán)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(yùn)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(xiàn)

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

[2]李旭，趙源.高速公路實(shí)驗(yàn)檢測需注意的問題與對(duì)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）.