43、道路与路堤建设中的地质工程技术应用

道路与路堤建设中的地质工程技术应用

一、道路结构与路基问题

道路通常由“黑色路面”（即沥青结合料集料）或混凝土板构成，有时沥青路面会铺设在混凝土基层之上。混凝土板能分散道路承载的负荷，而沥青道路的负荷主要由下方基层分散。基层和底基层一般由粒状材料组成，在重型道路中，基层可能会用水泥处理。路基指的是底基层正下方的土壤，无论上方各层如何分散负荷，路基都要承受道路结构和交通的负荷，因此路基顶部可能需要通过压实或稳定化来增强强度。

然而，路基的强度并非一成不变。其强度变化受多种因素影响：
1. 含水量变化 ：尽管路基土壤位于地下水位之上且有密封表面覆盖，但仍无法阻止水的侵入，可能导致土壤处于部分饱和或饱和状态。
2. 反复车轮荷载 ：会使不可恢复的塑性和粘性应变累积，在沥青路面中，反复车轮荷载会导致疲劳和开裂，以及因垂直永久应变累积而产生车辙。
3. 霜冻作用 ：在一些地区，霜冻会导致道路严重受损。冰融化时土壤可能饱和，引起解冻沉降和承载能力丧失，反复冻融循环会改变土壤结构，降低其承载能力。相比之下，刚性混凝土路面比柔性沥青路面更能抵抗霜冻作用。

二、道路建设与土工合成材料的应用

（一）土工织物的作用

土工织物在道路建设中的性能提升主要源于其分离和加固功能，可从改善系统性能（如减少变形或增加失效前的交通通行次数）或降低集料厚度要求（对于低强度路基条件，使用合适的土工织物可减少 25 - 50%）两方面评估。

土工织物在道路建设中最常见的作用是作为底基层和路基之间的分隔层，防止路基