公路工程建设中的岩土工程问题

中图分类号：TU

文献标识码：A

文章编号：1673-0992(2009)03-0175-01

摘要：公路工程建设呈现的岩土工程问题主要有地基稳定问题、边坡稳定问题、等。这些问题对工程的影响体现在变形和强度两个方面。基于岩土问题产生的条件，提出了在工程实践中应注重的内容及研究方向。

关键词：岩土工程　地基　边坡

过去岩土工程工作者将较多的注意力集中在水利、铁道和矿山工程建设中：近年来，随着高速公路的发展，公路工程建设中的岩土工程问题日益突出，一些岩土工程问题已成为决定公路建设投资大小和工程成败的关键因素。随着高速公路的发展。公路建设中的岩土工程得到了重视和发展，岩土工程在公路建设中发挥了巨大的作用。取得了显著的经济效益和社会效益。即使如此，由于工程性质的限制。公路工程建设中的许多岩土工程问题还有待于深入研究。为此本文对公路建设中的一些岩土工程共性问题进行了探讨。并提出了解决该类问题的方法。

一、地基稳定问题

地基稳定性有两方面的含义，一是路基岩土体在上部荷载作用下是否发生破坏，即强度是否满足要求：二是路基岩土体在上部荷载作用下是否发生过量沉降，使建筑物失去预定的功能。路基一般要同时满足承载力的要求和小于某一沉降量(包括沉降差)的要求。有时承载力满足要求后，有两种情况对其沉降是否满足要求基本上可以不验算：一是承载力满足后。沉降肯定很小，可以不进行验算。另一种是对变形没有严格要求。深厚软粘土路基沉降量和差异沉降量控制是问题的关键软土地区路基工程事故大部分是由沉降量或沉降差过大造成的。特别是不均匀沉降对建筑物的危害最大。合理控制沉降量非常重要。对该类路基应该按沉降控制标准设计。这样既可保证道路安全又可节省工程投资。但按沉降控制设计不是可以不管地基承载力是否满足要求，按沉降控制设计本已包含对承载力是否满足要求进行验算。解决路基稳定问题的技术方案是采取必要的路基处理措施。对路基稳定性问题的研究总体来说包括三个方面。①天然路基岩土的强度与变形特性的研究。对于高度不大荷载较小的路堤优先考虑发挥其天然地基土的潜力：同时对天然地基土工程特性的研究是进行地基处理的依据。②地基处理技术与处理后地基土的工程特性研究。目前的跨沟塘高填方路堤不断增多，天然的软土地基多数情况下难以满足工程要求，因此各种地基处理技术不断得到发展和完善，针对置换、强夯、挤密、预压固结注浆胶结等各种方法的新工艺在不断产生和发展。根据路堤对强度、变形和渗透等技术参数的要求，对于处理后的地基预测评价。是选择适宜的处理方法和确定有关设计指标的关键。

二、边坡稳定问题

公路穿越山岭区，都存在着天然边坡和人工边坡稳定性问题。该类问题属于岩土体在以重力为主作用下的稳定性问题。若采用支挡结构，则结构要承受来自岩土体的荷载。一般来说，边坡具有维持自身稳定性的潜在能力。大部分天然边坡在其演变中已经适应了各种自然营力的作用而处于稳定状态，人工边坡可通过与自然边坡的类比或通过稳定性分析，设计合理的坡形使其达到稳定性要求。然而在人类工程活动中，边坡稳定性问题依然突出，这一方面是由于自然动力或工程建设改变了自然边坡状态，另一方面，由于场地条件的限制或经济等原因。人工边坡的坡形不能仅根据其稳定性而设计。对于位于建筑密集的城市中的工程，大部分需设计深基坑边坡。由于基坑内部受基础的限制及受周围建筑物的限制，按稳定坡角放坡是不可能的。因此大部分采用直立边坡加支护方案。对于不稳定的边坡则要评价采取支挡结构后的稳定性。类工程活动中，边坡稳定性问题依然突出，这一方面是由于自然动力或工程建设改变了自然边坡状态，如坡脚侵蚀、开挖，坡体上堆荷载或修建工程，由此破坏了边坡原有的平衡状态；另一方面，由于场地条件的限制或经济等原因。人工边坡的坡形不能仅根据其稳定性而设计，如对于高边坡而言。坡度减缓将意味着削方量大量增加。占有土地增多，投资增大。这就需要采用较陡的边坡支护设计方案。对于位于建筑密集的城市中的工程。大部分需设计深基坑边坡。由于基坑内部受基础的限制及受周围建筑物的限制，按稳定坡角放坡是不可能的：因此大部分采用直立边坡加支护方案。对于不稳定的边坡则要评价采取支挡结构后的稳定性。

三、公路建设对岩土工程的需求

尽管我国公路基础设施建设发展十分迅速，但其总量仍不能满足国民经济和社会发展的需求，公路交通运输仍然是许多地区经济与社会发展的瓶颈。从目前的建设速度和建设规模看。至少在今后10年内我国公路交通基础设施建设，仍将处于快速发展期。任何基础设施的建设，都离不开岩土工程。切实解决公路建设中遇到的岩土工程问题。是确保工程建设顺利完成的关键。概括来讲，公路建设对岩土工程的需求主要体现在以下几个方面。

(1)特殊土与特殊环境条件岩土工程技术。虽然过去对诸如黄土、盐碛土、高液限土、红层软岩等特殊岩土，以及高寒、沙漠、岩溶等特殊环境条件下的岩土工程问题进行过研究，但由于我国地形、地貌、地质条件复杂。岩土的随机性和不确定性。使得特殊岩土工程问题仍然是公路建设面临的突出问题之一。如何解决特殊土地区和特殊环境条件下岩土工程结构的稳定性和耐久性构建完善的设计与施工技术。是公路岩土工程的长期任务。

(2)地质灾害防治技术。岩土工程结构安全是交通运输安全的重要组成部分。我国山区公路高边坡、长大隧道较多，最高的边坡已超过了200m。最长的隧道已达到了18km。公路所处的地质和环境条件十分复杂。岩土工程结构长期安全问题十分突出。

(3)环境岩土工程技术。实施可持续发展战略。对公路岩土工程提出了更高的要求。修筑公路必然要占用土地、改变原有水文条件和地质条件，不可避免会带来一些环境问题。如何在大规模公路基础设施建设时，保护生态环境、地质环境，是实现可持续发展，构建资源节约型、环境友好型交通的关键，这给岩土工程提出了新的要求。环境恶化的进程。有时比较快，有时可滞后几十年、上百年，必须从长远的观点看问题。岩土工程结构的健康诊断、养护管理等方面的研究非常薄弱。将环境和岩土工程相结合，进行有机考虑的公路环境岩土工程研究，目前还基本来涉及，是公路岩土工程的重要发展方向。

经过20多年的发展，我国高速公路进入了建设与养护管理并重的时期。从未来公路对岩土工程的需求及公路岩土工程研究现状来看，更要加强公路岩土工程研究。