公路地基处理设计原则

1.5　公路地基处理设计原则

公路地基处理需满足沉降与稳定两方面的要求。沉降方面是通过地基处理，加速地基固结和减小总沉降量，保证道路在运营过程中不因地基沉降而造成车辆行驶的不安全和不舒适。

公路工程工后沉降应满足表1.5的要求。

表1.5　容许工后沉降　　单位：m

稳定要求一般要达到下列目的：

（1）控制剪切变形，制止周围地基因路堤荷载作用发生隆起或流动；

（2）促进强度增长，加速地基强度的增长，提高稳定性；

（3）增加抗滑阻力，改变路堤的形状（如增设反压护道）或者换填部分地基，增加抗滑阻力，以求得到稳定。

针对以上要求，公路地基处理设计主要应遵循下面的基本原则。

1）加强调查研究

（1）设计要求

设计要求主要包括道路等级、桥梁及构造物结构、受力及使用要求，稳定安全系数和变形容许值等。

（2）工程地质条件

地形及地质成因、地基成层状况；软弱土层厚度、不均匀性和分布范围；持力层位置及状况；地下水情况及地基土的物理和力学性质。

各种软弱地基的性状是不同的，现场地质条件随着场地的不同也是多变的。特别是公路这种线形工程，即使同一种土质条件，也可能有多种地基处理方案。

（3）环境影响

在地基处理施工中应考虑对场地环境的影响。如采用强夯法和砂桩挤密法等施工时，振动和噪音对邻近构筑物和居民产生影响和干扰；采用堆载预压法时，将会有大量土方进出，既要有堆放场地，又不能妨碍交通；采用真空预压法或降水预压法时，往往会使邻近建筑物周围地基产生附加下沉；采用石灰桩或灌浆法时，有时会污染地下水和周围环境。总之，施工时对场地的环境影响应慎重对待，妥善处理。

（4）施工条件

①用地条件。如施工时占地较大，虽然对施工较方便，但是有时会影响经济造价。

②工期。工期不宜太紧，这样可有条件选择缓慢加荷的堆载预压法等方案，且施工期间的地基稳定性增大。但有时工程要求缩短工期，以便早日完工投入使用，这样就限制了某些地基处理方法的采用。

③用料。尽可能就地取材，如当地产砂，就应考虑采用砂垫层或挤密砂桩等方案的可能性；如当地有石料供应，就应考虑采用碎石桩和碎石垫层等方案。

④其他。施工机械的有无、施工难易程度、施工管理质量控制、管理水平和工程造价等因素也是采用何种地基处理方案的关键因素。

2）地基处理方案确定与试验工程论证

可按下列步骤进行：

（1）搜集详细的工程地质、水文地质及道路设计资料。

（2）根据道路设计的路堤荷载大小、构筑物布置、工期要求，结合地形地貌、地层结构、土质条件、地下水特征、地区经验等因素，初步选定几种可供考虑的地基处理方案。

（3）对初步选定的各种地基处理方案，分别从处理效果、材料来源及消耗、机具条件、施工进度、环境影响等方面进行认真的计算分析和技术经济对比，根据安全可靠、施工方便、经济合理等原则，选择最佳的处理方法。值得注意的是，每一种处理方法都有一定的适用范围、局限性和优缺点。必要时也可选择两种或多种地基处理方法组成的综合处理方案。

（4）对已选定的地基处理方法，在代表性场地进行现场试验和试验段工程，并进行必要的测试以检验设计参数和处理效果。通过试验论证处理效果，并提出合适的施工工艺。如达不到设计要求，应查找原因采取措施或修改设计。

地基处理的设计程序参见图1.2。

图1.2　公路地基处理设计程序框图

3）严格地基处理施工管理

对于选定的地基处理方案，必须严格施工管理，否则会达不到预计的效果。

施工中应对地基处理材料、施工设备、施工参数、施工工艺等环节质量标准严格掌握，施工时间要安排合理，充分利用工期，因地基加固后的强度提高往往需要有一定时间，可通过调整施工速度，确保地基的稳定性和安全度。

在地基处理施工前、施工中和施工后，都要对被加固的地基进行现场测试，及时了解地基土加固效果，修正地基处理设计，调整施工进度。有时为了保证邻近建筑物和居民的安全，减少环境影响，要通过现场测试，确定安全范围，并对邻近建筑物或地下设施进行沉降和裂缝等监测。

对要求进行施工过程监测的公路地基处理工程，应提前准备好监测设备，保证其稳定可靠性，按照设计要求精心埋设、妥善保护，以指导路基工程的正确施工。