公路工程軟基路段施工技術(shù)探討

溫小斌

山西省晉中公路分局，山西晉中 030600

我國的公路交通事業(yè)在近些年來獲得了較快速的發(fā)展，公路的覆蓋范圍不斷擴(kuò)大，這樣在有些地段就不可避免的要在軟基上進(jìn)行公路的修筑。而軟基的穩(wěn)定性較差，沉降時(shí)間長，如果沒能對(duì)其進(jìn)行很好的處理，不僅會(huì)影響工期，還會(huì)對(duì)道路工程在投入運(yùn)營后的安全性和穩(wěn)定性造成極大威脅，所以，對(duì)軟基進(jìn)行科學(xué)有效的處理就成為了公路工程中一項(xiàng)重要的內(nèi)容。

1 公路軟土地基存在的問題

1.1 沉降

軟土尤其是軟粘土地基的含水量一般較高，壓縮性較強(qiáng)，加之軟粘土的固結(jié)系數(shù)和滲透系數(shù)較小，因此所需要的沉降時(shí)間極長（即固結(jié)所需要的時(shí)間極長），有些深、厚的粘土層的沉降甚至達(dá)到了幾十年之久。在這種情況的影響下，次固結(jié)沉降在總沉降量中所占的比例就會(huì)大大增加，而當(dāng)沉降超過建筑物的容許值時(shí)，就會(huì)對(duì)建筑物的正常使用造成影響。同時(shí)，地基土的過量沉降還會(huì)導(dǎo)致樁的負(fù)摩擦力問題，進(jìn)而造成上部結(jié)構(gòu)或樁基的破壞。除了上部荷載過多會(huì)引起沉降外，地下水的過度抽取也能夠?qū)е萝浲翆拥某两怠?/p>

1.2 失穩(wěn)

軟土層中一般都會(huì)含有大量的親水膠體微粒，土體也因此呈現(xiàn)出海綿狀結(jié)構(gòu)，因此軟土層的含水量大、孔隙多、抗剪強(qiáng)度低、透水性小、壓縮性較強(qiáng)，在路堤高填土重量的作用下，需要經(jīng)過相當(dāng)長的時(shí)間才能趨向于密實(shí)和穩(wěn)定，因此沉降所需時(shí)間相對(duì)較長。同時(shí)，軟土結(jié)構(gòu)在重載車輛或大流量交通的作用下，容易出現(xiàn)側(cè)向擠出滑動(dòng)的現(xiàn)象，基底沉降比較嚴(yán)重，由于地基強(qiáng)度不足而引起的失穩(wěn)問題也比較突出。例如，若建筑在軟土層上的路堤地基強(qiáng)度不足，就會(huì)產(chǎn)生圓弧滑動(dòng)，進(jìn)而造成整體性的剪切破壞，即便是這種情況沒有發(fā)生，地基的側(cè)向位移也會(huì)引起附加沉降，最終造成局部剪切破壞而影響路堤的正常使用。

1.3 液化

在動(dòng)荷載的長期作用下，飽和松砂孔隙水的有效應(yīng)力會(huì)下降，壓力會(huì)增加，當(dāng)有效應(yīng)力下降到0時(shí)，砂土就會(huì)表現(xiàn)出液體的一些特性，于是重量較輕的構(gòu)筑物就會(huì)出現(xiàn)浮動(dòng)，而重量加大的構(gòu)筑物則會(huì)下沉。非飽和性砂土由于自身孔隙壓力上升較小，因此不會(huì)出現(xiàn)液化情況，但是其強(qiáng)度也會(huì)有所下降，并且出現(xiàn)較大變形，同時(shí)產(chǎn)生失穩(wěn)和沉降問題。

2 軟基路段的施工技術(shù)

正是因?yàn)檐浕嬖谥N種不足，因此在施工時(shí)才要采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理，以保證公路工程的安全和穩(wěn)定，下面以某工程軟基路段的施工技術(shù)為例，對(duì)如何做好工程施工進(jìn)行說明。

2.1 工程概況

某公路的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為平原微丘區(qū)二級(jí)公路，路基寬度為13m，路面寬度為10m，計(jì)算行車速度為90km/h，本文主要研究該公路NO.14.3合同段范圍內(nèi)的軟基路段土工格室處理技術(shù)。

2.2 施工方法

土工格室是一種新型的土工合成材料，具有施工省力、快捷、方便的特點(diǎn)，施工的大致流程是先對(duì)施工場地進(jìn)行平整，清除雜物，鋪設(shè)施工墊層并進(jìn)行壓實(shí)。然后鋪設(shè)土工格室，鋪設(shè)時(shí)注意將其拉緊，不能出現(xiàn)褶皺。在用填料將其填充壓實(shí)后，對(duì)格室的變形和密實(shí)度進(jìn)行檢查，最后完成邊坡的施工。

通過鉆探取芯，共在NO.14.3合同段范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)三處軟 基 ， 分 別 為 K124+080～K133+960、K134+520～K135+480、K137+435～K138+595，處理方式均為土工格室，對(duì)于材料的要求為具有較高的抗剪、抗拉強(qiáng)度。由于工程屬于省道恢復(fù)工程，因此施工與通車不能相互阻礙，給施工和安全生產(chǎn)都帶來了很大的隱患。為了確保工程質(zhì)量，采用的是半幅施工的方法，現(xiàn)綜述如下。

1）在正式開始施工前首先將半幅封閉，并在施工路段兩端稍遠(yuǎn)位置設(shè)置安全警示牌，同時(shí)在道路中心線出設(shè)置隔離柵欄；

2）通過挖掘機(jī)等機(jī)械設(shè)備將原有公路的結(jié)構(gòu)層挖出，直至露出原有路基的基頂面為止，然后用自卸車將廢料運(yùn)出施工現(xiàn)場；

3）清理結(jié)束后，就可以開始?jí)|層的鋪設(shè)。首先，在原有路基的頂面位置用級(jí)配碎石鋪設(shè)厚度為15cm的厚墊層，以作為土工格室的找平層。級(jí)配碎石的松鋪系數(shù)采用的是1.35，鋪設(shè)結(jié)束后首先進(jìn)行人工平整，之后采用振動(dòng)式壓路機(jī)先對(duì)其進(jìn)行一次靜壓，然后再進(jìn)行振壓，直到壓實(shí)度達(dá)到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求為止；

4）對(duì)于老路的開挖回填應(yīng)該按照土工格室的鉚距尺寸進(jìn)行，首先用工具對(duì)準(zhǔn)備好的鋼楔進(jìn)行固定，鋼楔的外露部分不得超過格室的高度。在未進(jìn)行土工格室的張拉之前，應(yīng)先用格室連接件對(duì)其進(jìn)行連接，然后將連接好的土工格室按格掛在鋼楔上，同時(shí)準(zhǔn)備填料；

5）填筑碾壓。土工格室的回填應(yīng)分兩次進(jìn)行，首先通過人工回填的辦法按照倒U型進(jìn)行級(jí)配碎石的回填，厚度約為15cm，以便使格室首先獲得整體上的穩(wěn)定。然后用小型機(jī)械從一端開始回填級(jí)配碎石，直至高出格室頂面5cm左右。在進(jìn)行人工找平后，用振動(dòng)式壓路機(jī)對(duì)其進(jìn)行3次～4次的碾壓。碾壓結(jié)束后，再鋪筑一層厚度達(dá)到標(biāo)高的鋪筑級(jí)配碎石，用采用振動(dòng)式壓路機(jī)對(duì)其進(jìn)行靜壓。

2.3 土工格室的鋪設(shè)

鋪設(shè)工作應(yīng)沿著路基的橫斷面進(jìn)行，首先進(jìn)行的就是格室的張拉，使格室處于張力狀態(tài)，不得出現(xiàn)松弛的情況，壓路機(jī)從土工格室鋪設(shè)的始端開始對(duì)其進(jìn)行碾壓，碾壓時(shí)要注意先輕后重、先慢后快，并將時(shí)速控制在2km/h之內(nèi)，確保碾壓的均勻度，不得出現(xiàn)漏壓、死角或明顯的輪跡。最后再用三輪壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，直至路面無輪跡為止。

在碾壓開始并完成第二次碾壓后，施工現(xiàn)場的試驗(yàn)工程師應(yīng)對(duì)每次碾壓的壓實(shí)度進(jìn)行測量和記錄，一般來說，第二、三次碾壓時(shí)所達(dá)到的壓實(shí)度大多無法滿足設(shè)計(jì)要求，從第四遍開始，部分檢測點(diǎn)的壓實(shí)度會(huì)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，基本在第五次碾壓后，壓實(shí)度就能夠全部檢測合格。

由于工程實(shí)際情況的限制，不能將施工現(xiàn)場完全封閉，因此不僅無法開展全機(jī)械填料，也不能將施工段落延伸過長，加之人工填料、半幅施工的影響，在很大程度上增加了工期，也不利于工程質(zhì)量的保證和提高。而半幅施工也使土工格室在靠近路中心的一側(cè)要留出與另半幅格室相連接的部分，這樣就使得路中心一側(cè)需要留出約10cm的范圍不能進(jìn)行填料和壓實(shí)，而如果不留出該部分，則會(huì)使兩側(cè)的土工格室無法有效連接成為一個(gè)整體。雖然在工程投入使用后證明鋪設(shè)效果非常理想，但是整個(gè)工程的工期并沒有達(dá)到相關(guān)要求，因此如果需要采用鋪設(shè)土工格室的方法來對(duì)軟基路段進(jìn)行處理，應(yīng)注意解決交通和施工之間的矛盾，避免半幅施工的現(xiàn)象，從而在提高工程質(zhì)量的同時(shí)保證工期。

3 結(jié)論

對(duì)于軟基的處理是公路軟基路段施工的重要組成部分，地基既是線路的主體，也是路面工程的質(zhì)量基礎(chǔ)，在進(jìn)行軟基路段的施工時(shí)，難免會(huì)遇到許多困難和問題，如果沒有采取有效措施進(jìn)行處理，不僅無法保證路基的穩(wěn)定性，也會(huì)對(duì)路基的質(zhì)量造成影響。目前，對(duì)于軟基的處理方法有很多種，但都有各自的適用范圍，因此工作人員必須要在充分了解施工現(xiàn)場實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，本著科學(xué)的態(tài)度對(duì)其進(jìn)行認(rèn)真的分析和研究，從而采用最適的方法來對(duì)軟基進(jìn)行處理，以便消除質(zhì)量和安全隱患，進(jìn)一步提升公路工程的穩(wěn)定性和安全性。

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