低填方道路的路基处理

低填方道路的路基处理

曹志沙延飞刘跃武

（沈阳市公路规划设计院）

摘要：本文结合沈阳地区的工程实践，对低填方道路路基处理的目的、处理方法、处理措施评价等问题进行了探讨。

关键词：低填方；路基处理；评价

0 前言

近年来，由于国民经济的快速发展和城市化进程的快速推进，在城市近郊兴建了一批开发区、工业园区、新城区。这些开发区的发展思路往往是先修建主干道路，再进行招商引资工作。开发区的城市化进程往往需延续5-10年，短期内道路两侧土地仍然耕种，这就形成了开发区道路的独特环境特点，即不同于城市道路，有地表硬覆盖和完善的地下排水体系，不受地表水侵害；又不同于公路，标高不受限制，可以通过提高路基解决水害。

开发区道路建设为节省远期城区形成的成本，规划高程一般要求低填或零填，路床全部处于地表以下，这就要求必须采取工程措施来解决低路堤对道路质量的负面影响。由于对其特点的认识不足，处理措施失当，常常产生过度处理、浪费投资和不予重视而导致道路病害这两种偏颇的情况。

本文以沈阳地区为例，对开发区道路建设的路基处理问题进行探讨。

1 低填路基处理的必要性

1.1路基强度的要求

由于路床是重载汽车的应力扩散区，公路路基规范要求一级路上路床CBR不小于8%，下路床CBR不小于5%，路床压实度不小于96%。

沈阳地区地表原状土的CBR值普遍在3-5%范围内，材质不符合要求。同时，如要不予处理，以填前碾压的方式施工，压实度不可能达到96%。

1.2路面强度的要求

由于路表回弹弯沉值中90%以上是由土基变形提供的，所以公路路面规范规定土基回弹模值应大于30 MPa，不足时应以地产材料处理，以达到节约工程总造价的目的。而沈阳地区一般经原状土碾压后无法达到30MPa的路基强度。

1.3道路抗冻性的要求

沈阳地区的大地标准冻深为1.2米，零填道路的最大冻深在1.5米左右，一级路的路面总厚度在0.7米左右，路床80厘米均在道路最大冻深范围内，属全冻路堤。公路抗冻设计指南要求一级路总冻胀值不大于5厘米，冻胀值均由这80厘米深的路床产生，由于道路标高的限制，路床的冻前含水量往往较大，因此路床材料的抗冻性能至关重要。

道路冻害的最极端情况就是春融期翻浆，通过控制路面总厚度满足抗冻要求后，一般情况下可以避免。但冻胀的发生是不可避免的，通过路床材料的合理选择，可将总冻胀值控制在允许范围内，避免因冻胀值超标而引起路面纵裂和平整度的严重衰减。

1.4路基施工的要求

由于沈阳地区道路的开工日期一般在4月15日到5月15日期间，刚好在春融期刚结束时。此时地表土的含水量往往较大，压实性较差，而翻拌晾晒又严重影响工期，业主无法

接受。因此需要对路基进行处理。

2 路基处理的深度

2.1旱田区

沈阳地区旱田区表层土质一般为略带砂性的亚粘土，CBR值4-5%.由于上路床的材质和压实度要求较高，应对上路床全部进行处理。

旱田区土质冻前、春融期含水量相对较小，既便不对下路床处理，一般情况下也能满足压实工艺、土基回弹模量及抗冻性的要求，这已通过几个工程的实践进行了验证。只有对个别低洼、局部含水量过大的路段才需要处理下路床。

2.2水田区

水田区的冻前含水量、春融期含水量均较大，一般均需对路床进行全深度处理，才能满足抗冻性的要求。对于施工前水田已放水泡田的情况，往往还需要对路床下面的下承层进行一定的处理才能满足压实工艺的要求。

3 路基处理的措施

路基处理措施及材料的选择具有多样性，而每种处理方法又是既有优点又有局限性，必须根据实际情况灵活选用。

3.1换填透水性材料

3.1.1换填砂砾砂砾为不冻胀材料，其压实性、抗冻性均较好，是首选的换填材料。但因沈阳地区砂砾料源枯竭，需远运，经济性受到制约，只有在重要工程的特殊路段选用。

3.12换填山皮土、山坡石山皮土、山皮石为弱冻胀材料，其压实性、抗冻性满足需要，用做换填时上下路床均应满足CBR值大于8%的要求。但遇水崩解软化的风化软岩不得应用，一般通过 CBR值控制可筛除此类材料。

3.1.3换填混砂混砂料源相对比砂砾充足，抗冻性较好，但由于其基本属单粒径级配，压实困难，需要有较好的下承层，一般适用于旱田段换填。对于下承层含水量过大、瘫软的情况，换填混砂往往无法压实。

3.1.4换填粉煤灰粉煤灰为弱冻胀材料，保温性较好。沈阳地区存在大量湿排粉煤灰，其特点是活性成分达标，但颗粒较粗，比表面积远小于规范值，具有集料性质，用于路面结构往往不达标，但用于路基工程则是较好的填筑材料。应用粉煤灰换填，施工工艺受到一定限制，主要是压实困难。用于上路床时应掺入3-6%的石灰进行处理，以提高其可压实性、整体性，并防止污染排水垫层。

3.1.5换填风积砂风积砂属单粒径级配，空隙较多，为弱冻胀材料，其抗冻性虽不如以上所列材料，但经过工程实践，基本满足抗冻指标要求，条件受限时可以选用。风积砂压实性能类似粉煤灰，用于上路床时最好采用石灰、粉煤灰综合处置。

3.1.6加筋加筋材料并不直接提高路基强度，但在下承层软弱情况下，采用钢塑格栅等加筋措施，可显著提高换填材料的可压实性。

3.2掺灰处治

在无条件弃土的情况下，应优先选择原状土掺灰处冶方法，一般采用3-6%的石灰处冶，或石灰粉煤灰综合处治，以改善原状土的CBR值、抗冻性、可压实性。但掺灰方法也受到一定制约，主要是原状土含水量的影响。

掺灰可降低原状土的含水量，但如果施工季节原状土含水量过大，掺灰往往难以拌合均匀，无法达到处治效果。

掺灰一般适合旱田区的路床处理，对于水田区，则需进行部分晾晒工作，保证拌合均

匀性。

4 路基处理的评价

4.1抗冻性评价

根据所采取的处理措施，按公路抗冻设计指南所提供的方法，实测或预估道路冻深内各层路基材料（对沈阳地区基本为整个路床范围）的冻胀率，计算道路总冻胀值是否满足“指南”要求。在峻工后的第一个冬季的冻前、冻后实测代表断面的高程以得到实际冻胀值进行检验。在沈阳地区依据上述处理措施一般均能满足要求。

4.1路基强度评价

路基交工后实测上路床顶面弯沉值，换算为土基回弹模量，检验是否满足30Mpa的要求。根据以往工程实例，采取上述处理措施基本满足要求。

4.3路基材质及压实度检测

路基材质及压实度检测在施工过程中完成，材质检测主要依据CBR值，压实度检测则能表明所选择的处理措施在施工工艺上的可实现性。提高压实度有助于改善路基土的抗冻性。

5 结语

开发区的主干道路往往等级较高，允许货车通行，在开发区的建设期内重车交通量很大，而道路规划高程较低、排水问题难以同时解决，所以对路基工程应十分重视，一般情况下均应进行路基处理，处理深度及方法则需综合考虑排水条件、料源选择、工期安排、投资能力等多方面因素。但应注意的是，处理措施必须以改变原状土的工程性质为目标，如果采用简单翻松晾晒方式，尽管可暂时提高压实性，但竣工后路基仍处于原有的水温环境下，经过几次冻融循环，又会恢复到原状土的含水量和密实度，对道路的长久质量并无帮助。

当然，低填路基的排水问题也是相当重要的问题，必须同时解决，才能保证路基质量，限于本文的论题，对此未予详细阐述。

参考文献：

[1] JTG D30—2004，公路路基设计规范.北京：人民交通出版社，2004.

[2]公路工程抗冻设计与施工技术指南 .北京：中华人民共和国交通部，2006.