公路路基地基承载特性及破坏模式

乔俊　厉天晗

摘要：随着我国高速公路的不断建设发展，高路堤也在不断地增加，因此，路基地基的承载问题已经成为我们急需解决的一个重要问题，并且也已经成为评价公路项目的一个技术难点，有待攻破。本文主要研究了公路路基地基的具体作用，并进一步分析了几种破坏模式，并对影响公路路基地基的因素进行了研究。

关键词： 公路路基；承载特征；破坏模式

1我国公路路基地基建设发展现状分析

基承载问题一直是学者们研究的热点课题，随着我国公路事业的快速发展，山区高速公路和高路堤也不断增多，如何准确的计算路基承载力成为公路工程中一个必须重点解决的技术问题。在现阶段，研究公路路基承载课题的科学人员很多，一般都是对其刚性基础以及极限承载问题进行研究，然而研究成果却不太明显， 仍有很广泛的研究空间。为此， 开展公路路基地基承载特性和破坏模式的研究具有重要的基础理论意义和应用价值。

2 路基地基承载的主要形态

公路路基地基承载力问题在当前已经成为土体稳定问题的一项重要研究课题，同时也是相关人员必须重视的一个问题。而对公路路基地基的承载特性以及破坏模式我们也在做进一步的研究， 它有着重要的应用价值。

在进行分析对比中我们发现了一个主要特性，当不考虑土体自重时，它的刚性以及柔性特点会成为地基的承载特性，同时也对刚性以及柔性的浅基础的荷载性质和它的滑动面都存在一定的区别，这种结论的得出主要针对地基的条形荷载，而填土路基的荷载一般是以梯形分布的。从另一方面我们也可以看出，在公路路基的底部一般是以柔性为主，以梯形作为分布的荷载，但是当与软土地基进行相结合时，就是加固它的强度，同时也会得到一定的提高，由此我们所得出的相应公式也得到了进一步的证明，并且可以应用在软土地基当中，其破坏的模式是相似于刚性地基上的。

经过实践证明，我们发现，地基的刚性基础和它的破坏模式是存在一定差异的。对此，我们进一步做了相关的模型试验，对它们的刚性与柔性基础做了承载力的对比，并发现柔性地基的基底是较为粗糙的，而刚性地基可以很好地发挥出承载力的作用，也就是说，在室内的试验当中，是很难对路基地基造成破坏的。

3 分析我国公路路基地基的承载特性

3.1公路路基地基建造中的塑形弹性特性

在建造公路路基地基初期， 公路路基地基损坏的要命是粘性强的公路建造材料作用处于最大化之时， 为了知晓公路路基地基的承载特性，使其在建造早期稳定性最大，从而保证公路路基地基的优秀性，公路路基地基建造部门需要计算公路路基的塑形与弹性。

3.2公路路基地基使用过程中的硬性与刚性

测量以及知晓公路路基地基的最大承载能力最好是在公路路基地基使用了一段时间之后，因为随着建筑材料效果的慢慢凝固， 公路路基地基会变坚固，从而具有硬且脆的承载特性。 为了能得出公路路基地基破坏出现的时间段，从而相应的实行公路路基地基承载特性研究，需要对测量检测人员的监测数据进行分析，并建立计算公路路基地基刚性承载特性的模型，最终计算得到公路路基地基的刚性。

3.3公路路基地基的综合承载能力分析

公路路基地基的综合承载能力包含着很多种因素，其中主要是最大负荷运行时间，最高摩擦限度，最大承载能力。一条公路路基的最大负荷能力是由这条公路的最大承载能力所代表的，当负荷超过公路路基的最大负荷能力后，公路路基地基将会有大型破坏.公路路面的防滑摩擦系数由最高摩擦限度所代表，最高摩擦限度是计算公路运行价值的一个重要参考。通过对上述因素的分析综合审定，并通过简历坐标系，从而准确的分析公路路基地基的综合承载特性与能力。

4 分析探究我国公路路基地基的破坏模式

4.1公路路基地基的粘性下降，导致公路路基地基的破坏

在建设公路路基地基时， 为保证路基地基的稳固性，会加大力度塑造其粘性 ，然而公路路基地基的粘性会随着公路的使用时间超标而损耗，造成不可逆转的破坏。公路路基地基中最普遍的破坏方式之一便是粘性破坏， 公路路基地基的使用超过其本身的承载能力是破坏的主要原因，公路路基粘性损失主要表现出在地基底部逐渐向上蔓延的现象，从而达到对公路路基地基的最大损坏，引发其彻底性破坏。

4.2公路路基地基的摩擦力下降，公路路基地基造成大型破坏

对公路路基地基造成显著破坏的还有土体摩擦角的变化，在摩擦角较小的时候，地基的塑形变形一般朝着坡脚以及外侧延伸，在地基中部达到最大，最终形成一个贯通性的滑动面。当内摩擦角变大时，地基内部塑性变形向坡脚外侧延伸的程度逐渐减弱，主要向坡脚附近发展，且当地基破坏时，坡脚附近的塑性变形达到最大；随着内摩擦角的继续增大，地基中塑性变形仅朝着路基坡脚附近发展，而两侧不再形成滑动面。因此，内摩擦角的改变只影响塑性区的发展趋势与地基的破坏方式，而对地基塑性变形的开展位置不产生影响，则最先产生塑性变形的是在路基中部对应的地基内部。

4.3土体弹性模量对路基地基破坏模式的影响

土体弹性模量也对路基地基破坏模式产生十分明显的作用，一般地，在土体弹性模量较低时，地基内部塑性区仅仅只能延伸至坡脚附近的地面处，局部剪切破坏是其基本的破坏模式。随着土体弹性模量的增加，相应的对地基的塑性变形的破坏作用也会发生改变，塑性区会随着弹性模量的增加而延伸至坡脚外的地面上，造成整个地基的破坏，即整体剪切破坏。所以，地基土的弹性模量影响地基的破坏模式主要在于其会影响公路路基地基的塑性区发展趋势。

5 优化我国公路路基地基建造的技术分析与研究

5.1碎石注浆桩技术的应用有利于优化我国公路路基地基建造

碎石注浆桩，即通过将破碎的石子和水泥胶混合而成的混合物，从而形成小型的浇灌桩柱，是我国最近几年在施工公路工程路基地基中采用的新工艺。其工作原理是在公路路基中的施工场地利用钻孔机器钻孔，并将碎石注浆桩放在钻孔的底部然后再投放碎石料，灌浆地面以后便固结成桩。注浆桩从属于土壤摩擦型桩柱，因为灌浆除了在钻孔中凝结碎石形成注浆桩之外，同时也会分散到周围土层，从而在碎石注浆桩与土壤间形成一个完美结合的过渡带，这样大大提高了注浆桩与周围土壤的摩擦力。在公路的地基铸造方面注浆桩具有得天独厚的优势，主要表现在其不仅操作简单而且具有成熟的建造工艺，对提高工程施工的质量、加大公路路基地基的坚固指数十分有利。总之，碎石注浆桩技术在公路路基建造工程中占有举足轻重的地位，对推动我国建造坚固的公路路基地基工程起到有利的作用。

5.2稀浆封层技术是我国公路路基

稀浆封层技术对强化稳固我国的公路路基地基有利，是地基建造稳固技术的新力量，主要用于公路路基地基建造接近尾声之时。稀浆封层技术主要是利用稀浆包裹从而实现强化公路路基地基的目标，同时为地基与外部沥青的粘合提供一个过渡，使沥青与公路路基地基之间达到密实， 当地基建造出现问题和缺陷，也能通过在路基地基中均匀铺满稀浆进行补救。稀浆封层技术在公路工程中应用广泛，能大幅度提高公路工程的整体质量。用稀浆封层技术养护的公路路面具有透水性小的特征，能提高公路交通的防滑性，大大增强了公路的整体使用功能，不仅如此，稀浆封层技术还具有建造成本低、未来收益大、技术要求低和需要的人力资源少的特点，充分代表了我国公路工程的地基修补技术，为推动我国公路路基地基建造的发展与进步做出了巨大的贡献。

6 结语

随着我国公路建设的日益发展，高速公路也在不断地扩建。然而，怎样可以准确地计算出它的承载力已经成为我们当前必须要解决的一个重点技术问题。从受破坏角度来看，公路路基地基的破坏模式是多种多样的，必须要对不同的破坏模式做到一定程度的了解，用专业的技术去解决问题，保证我国公路路基地基的正常使用，为我国公路路基地基建筑提供经验。

參考文献：

[1]刘怡林，黄茂松.公路路基地基承载特性及破坏模式[J].地下空间与工程学报，2010（2）.

[2]马少坤，黄茂松，刘怡林.柔性和刚性浅基拙的地基极限承载力分析[J].岩土力学，2008（12）.

[3]伍明，赵健，何群.路堤下软土地基承载力的计算研究[J].土木工程学报，2005（4）.