目前填石路基多修筑在山區(qū),其填筑高度較大,地基承載力不足容易導(dǎo)致填石路基整體沉降過(guò)大,或出現(xiàn)變形模量差異而產(chǎn)生非均勻沉降,因而要針對(duì)填石路基地基的承載力提出較高的技術(shù)要求,盡量減少地基的壓縮變形,以保證填石路基的穩(wěn)定性。

  一、填石路基的特性

  填石路基多修筑在地勢(shì)險(xiǎn)峻,溝壑縱橫的山嶺地區(qū)。由于線形的緣故,路堤的填筑高度較高,填方量大,再加上碎石填料本身的密度較大,路堤填筑體的自重荷載很大。這就對(duì)地基的承載力提出了較高的要求。就普通的填土路基而言,其填料顆粒之間具有一定的粘聚力,抗剪強(qiáng)度較低,填筑體本身的塑性較強(qiáng),當(dāng)?shù)鼗捎诔休d力不足等自身原因發(fā)生較大不均勻沉降時(shí),路基填筑體可以在一定范圍內(nèi)隨著地基的沉降而共同沉降。但是填石路基的填料為粒徑較大的碎石,顆粒之間基本上沒(méi)有粘聚力,其抗剪強(qiáng)度多由顆粒之間的摩擦力與嵌擠力來(lái)形成,且強(qiáng)度較高,故填石路基在一定程度上可以看成是半剛性體。當(dāng)?shù)鼗牟痪鶆虺两党潭容^小時(shí),顆粒之間的嵌擠作用可以保證路基的整體穩(wěn)定性,避免其發(fā)生較大的變形沉降,路基總體上表現(xiàn)出一定的剛性。然而,當(dāng)?shù)鼗l(fā)生較大沉降,路基填筑體內(nèi)部產(chǎn)生的剪應(yīng)力大于路基的極限抗剪強(qiáng)度時(shí),路基就會(huì)發(fā)生較大的剪切變形而失去穩(wěn)定。由此可見(jiàn),填石路基對(duì)地基的不均勻沉降較為敏感,石料之間的嵌擠作用一旦被破壞后,就難以象填土路基那樣慢慢得以恢復(fù)。因此,對(duì)于填石路基而言,尤其是高填方路堤,地基承載力是保證路基壓實(shí)質(zhì)量和正常使用性能的前提條件,如若地基承載力不足,必將會(huì)導(dǎo)致路基的坍塌和失穩(wěn),進(jìn)而使路面產(chǎn)生病害破壞。

  二、填石路基對(duì)地基的處理要求

  1.填石路基對(duì)地基承載力的要求

  填石路基對(duì)地基的沉降要求較為嚴(yán)格,在填石路基填筑前應(yīng)對(duì)地基的承載力進(jìn)行測(cè)試(具體測(cè)試方法可參照橋梁基礎(chǔ)的規(guī)定進(jìn)行),地基的承載力應(yīng)滿足路基不同填筑高度的要求:

 。1)當(dāng)填石路基填筑高度小于l0m時(shí),地基承載力不宜低于150KPa;

 。2)路基填筑高度為10-20m時(shí),地基承載力不宜低于200KPa;

 。3)路基填筑高度大于20m時(shí),路基應(yīng)宜填筑在巖石基底上。

  2.填石路基填筑前的清理要求

  在填石路基填筑前,首先應(yīng)該對(duì)原地面進(jìn)行表面清理,清除樹(shù)木等雜物。一般耕植土地段原地面應(yīng)清除表土15cm深,同時(shí)用滿足規(guī)范要求的土料回填原地面的坑、洞等低凹處,并按規(guī)定進(jìn)行壓實(shí)。當(dāng)基底為松散土,且含水量較高時(shí),壓實(shí)前應(yīng)先進(jìn)行翻曬,使其重型壓實(shí)度度不小于90%,當(dāng)填石路基高度大于80cm時(shí),基底壓實(shí)不應(yīng)小于95%,當(dāng)路堤基底原狀土的強(qiáng)度不符合要求時(shí),應(yīng)進(jìn)行換填,其換填深度不小于30cm.若遇到不良地基(膨脹土、鹽漬土、黃土等)時(shí),應(yīng)視具體工程條件采取清淤、排水固結(jié)、拋石、換填或復(fù)合地基等技術(shù)措施進(jìn)行加固處理。此外,在土質(zhì)地基上填筑填石路基時(shí),為提高地基的強(qiáng)度與均勻性,應(yīng)設(shè)置過(guò)渡層。

  3.填石路基對(duì)地基的排水要求

  由于填石路基的孔隙較大,水較易從邊坡或路面等部位進(jìn)入路基中,而且由于路基填筑體的滲透性好,水很容易浸濕地基,同時(shí)若地基范圍內(nèi)存在地下水,這都會(huì)影響填石路基的整體穩(wěn)定。因此,當(dāng)路堤基底范圍內(nèi)由于地面水或地下水影響路基穩(wěn)定時(shí),填石路基應(yīng)采取必要的引排、攔截等措施,或在路堤底部填筑不易風(fēng)化的片石、砂礫石或塊石等透水性材料來(lái)設(shè)置透水層,其厚度應(yīng)不小于30cm,以防止水對(duì)地基的不良影響。

  4.填石路基對(duì)地基坡度的處理要求

  當(dāng)原地基有一定的坡度時(shí),為保證填石路基的整體穩(wěn)定性,應(yīng)對(duì)地基進(jìn)行如下處理:

 。1)在地基橫坡陡于1∶5的地段,應(yīng)將原地面挖成寬度不小于1.0m,高30cm的搭接臺(tái)階,同時(shí)臺(tái)階進(jìn)行內(nèi)傾處理,然后進(jìn)行平整壓實(shí),使基底強(qiáng)度和密實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求;

  (2)在地基橫坡緩于1∶5的地段,當(dāng)清除樹(shù)根草皮或腐植土后,承載力滿足要求時(shí),可直接在天然地面上填筑填石路基。

  5.填石路基對(duì)地基壓實(shí)的要求

  施工現(xiàn)場(chǎng)中由于石料爆破后的粒徑較大,變化差異復(fù)雜,且細(xì)粒土的含量較少,從而導(dǎo)致填料的粒徑組成不佳,大塊石之間點(diǎn)面接觸容易松動(dòng),不易嵌鎖緊密,再加上填石路基所在的地形一般都較為復(fù)雜,斜坡溝谷縱橫。如果施工管理上再存在一定的疏漏,將使填石路基不易壓實(shí)達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài),給竣工后公路的正常使用留下較大的隱患。正由于填石路基具有以上所述的壓實(shí)特性,所以路基在壓實(shí)過(guò)程中應(yīng)著重注意以下幾點(diǎn):

 。1)應(yīng)針對(duì)不同工程性質(zhì)的填料具體對(duì)待,在施工中加強(qiáng)工藝控制,避免盲目施工。

 。2)在壓實(shí)過(guò)程中,石料有可能不斷被壓碎,改變?cè)械牧浇M成,從而對(duì)路基密度、強(qiáng)度和穩(wěn)定性都會(huì)產(chǎn)生重要影響。

 。3)由于填料的透水性良好,填石路基宜產(chǎn)生孔隙,在一定條件下(如雨水沖刷或浸水路堤)會(huì)導(dǎo)致路基填筑體中的細(xì)粒料流失,從而發(fā)生較大的沉降,所以應(yīng)采取必要的措施加以防范。

  三、填石路基石質(zhì)地基的處理方法

  1.填石路基石質(zhì)地基的處理方法

  一般認(rèn)為石質(zhì)地基較為理想,其承載力較大,能為填石路基的穩(wěn)定性提供較為理想的支承保證。但是應(yīng)當(dāng)看到,如果對(duì)石質(zhì)地基的要求過(guò)低或施工時(shí)處理不當(dāng),其承載力的不均勻現(xiàn)象仍然會(huì)對(duì)路基產(chǎn)生不利的影響。因此不應(yīng)對(duì)填石路基的石質(zhì)地基掉以輕心,放松要求,應(yīng)確保石質(zhì)地基的平整性與強(qiáng)度的均勻性。

  2.填石路基巖石和土混合地基的處理方法

  在山區(qū)填石路基的施工現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常會(huì)遇到巖石和細(xì)粒土混合地基,這種地基的強(qiáng)度很不均勻,同時(shí)其表面不易整平,如不采取必要的處理措施將會(huì)對(duì)路基的穩(wěn)定性有較大的影響,尤其是路基填筑高度較高時(shí),會(huì)增加不均勻沉降,導(dǎo)致路基路面產(chǎn)生破壞。對(duì)于巖石和細(xì)粒土混合的地基,主要問(wèn)題是由于強(qiáng)度不同,存在承載力差異,故應(yīng)提高細(xì)粒土部位的強(qiáng)度,具體處理方法是將巖石炸平,并在細(xì)粒土部位設(shè)過(guò)渡層。

  四、小結(jié)

  根據(jù)填石路基填料的工程特性,即填料多為粒徑較大的碎石,顆粒之間基本上沒(méi)有粘聚力,其抗剪強(qiáng)度多由顆粒之間的摩擦力與嵌擠力來(lái)形成,且強(qiáng)度較高,填石路基在一定程度上可以看成是半剛性體。填石路基對(duì)地基的不均勻沉降較為敏感,針對(duì)不同類型的地基,本章提出了相應(yīng)的技術(shù)要求和處理方法,強(qiáng)調(diào)土質(zhì)地基的地基承載力滿足與否直接影響著填石路基的整體穩(wěn)定性,同時(shí),對(duì)于混合地基類型,強(qiáng)調(diào)保證其強(qiáng)度的均勻性和平整度是地基處理時(shí)的關(guān)鍵問(wèn)題。