公路施工中軟土地基的處理

程菲菲

【摘 要】如今交通的發(fā)展對(duì)公路有著非常迫切的需求，特別是在當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展比較快的城市，公路工程早已成了他們的重點(diǎn)施工項(xiàng)目。公路工程象征著一個(gè)城市發(fā)展水平的高低，對(duì)該城市形象的建設(shè)以及道路車輛能否安全通行至關(guān)重要。近些年公路工程建設(shè)的不斷發(fā)展使得軟土路基的處理已經(jīng)成為新形勢(shì)下影響公路工程質(zhì)量以及工程造價(jià)的關(guān)鍵因素之一。我國(guó)軟土分布范圍廣，其地基處理又比較困難，因而成為公路施工的難點(diǎn)問(wèn)題，加上這種軟土地基本身建筑結(jié)構(gòu)不太穩(wěn)定，便給后期道路通行埋下很多安全隱患。所以本文作者認(rèn)為探討如何提高軟土地基的施工技術(shù)水平非常重要。

【關(guān)鍵詞】軟土地基；公路工程；措施

0.前言

我國(guó)的軟土是構(gòu)成軟土地基的最主要部分，軟土地基是在緩流水、靜水的環(huán)境下不斷地沉積而形成的。具有不穩(wěn)定、粘度較小、強(qiáng)度弱等缺點(diǎn)，我國(guó)公路行業(yè)對(duì)軟土路基的定義是強(qiáng)度低、壓縮量較高的軟弱土層。若在軟土路基進(jìn)行公路建設(shè)，路堤容易出現(xiàn)較大的沉降和坍塌現(xiàn)象，并嚴(yán)重的影響到公路的使用，進(jìn)而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和惡劣的社會(huì)影響。因此，在公路工程施工中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)軟土地基處理技術(shù)的重視與運(yùn)用，以切實(shí)保證工程的質(zhì)量，進(jìn)而使公路施工單位的經(jīng)濟(jì)效益得到保證。

1.軟土地基對(duì)公路路面的作用

地基是公路建設(shè)工程的最基礎(chǔ)部分，決定著公路結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。由于受公路施工條件的限制，多數(shù)公路施工單位對(duì)于軟土地基問(wèn)題沒(méi)能分析處理到位，使地基出現(xiàn)問(wèn)題，進(jìn)而使公路路面工程遭到了破壞。

沉降問(wèn)題是公路路基工程最常見(jiàn)的通病，引起路面沉降的因素較多，施工單位對(duì)施工工藝及操作等原因造成的問(wèn)題未及時(shí)采取措施進(jìn)行處理，致使工程施工質(zhì)量降低。不少施工單位由于施工技術(shù)的限制，沒(méi)能很好的掌握路基工程的壓實(shí)度，使工程穩(wěn)定性降低。在公路過(guò)渡段結(jié)構(gòu)的安排上不合理，主要還是以傳統(tǒng)的搭板結(jié)構(gòu)為主，這樣往往會(huì)使一些車流量比較大的橋梁出現(xiàn)多方面的問(wèn)題。而橋頭的跳車現(xiàn)象常常會(huì)使橋頭的搭板斷裂。公路過(guò)渡段的沉降與環(huán)境因素也有很大的關(guān)系。雨水常會(huì)侵蝕高速公路過(guò)渡段，在雨季較長(zhǎng)的地區(qū)更加明顯，使路堤的填土流失、減弱其強(qiáng)度，從而引起沉降。

公路路面結(jié)構(gòu)層主要是由碎石、水泥等顆粒細(xì)料構(gòu)成。這些材料不抗雨水沖擊，往往在鋪設(shè)以后引起侵蝕問(wèn)題，破壞了材料緊密性。在雨季施工時(shí)這種侵蝕問(wèn)題更加明顯，鋪設(shè)好的路面基層材料會(huì)因雨水的沖刷變得松散，對(duì)以后的路面穩(wěn)定性產(chǎn)生了很大的影響。

由于軟土地基具有不穩(wěn)定的特點(diǎn)，所以，在與路面材料混合使用時(shí)容易產(chǎn)生硬化的現(xiàn)象，混凝土和瀝青是路面在施工時(shí)常用到的材料，路面的硬化問(wèn)題與這兩種材料的配合比有很大的關(guān)系，如果配合比達(dá)不到要求，很容易使路面出現(xiàn)膨脹、沉陷等現(xiàn)象。

2.公路施工中處理軟土路基的技術(shù)

2.1處理公路地基表層的方法

表層處理法分為許多種具體的處理方式，比如：砂墊層法、表層排水法、添加劑法、敷設(shè)材料法、加載法、置換法等等。

2.1.1砂墊層法

比如采用機(jī)械進(jìn)行施工，砂墊層厚度確定時(shí)，必須考慮到機(jī)械的重量，偏心程度以及軟土地基表層強(qiáng)度等等。在較軟的地基上，如果僅僅用砂墊層來(lái)保證大型的施工機(jī)械的通行，就需要很厚的砂墊層，不經(jīng)濟(jì)的，所以常常與敷墊材料或者表層排水等并用。設(shè)計(jì)，在機(jī)械施工過(guò)程確定砂墊層厚度后，對(duì)機(jī)械的重量、偏心程度、輪胎接觸壓力以及軟土地基表層強(qiáng)度等方面因素必須進(jìn)行分析。在極軟地基上，單靠砂墊層來(lái)確保大型施工機(jī)械的通行就需要很厚的砂墊層，從而要花費(fèi)大量的經(jīng)濟(jì)；施工，在砂墊層施工過(guò)程中必需安放樣板。推土機(jī)和自卸汽車聯(lián)合操作是攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的常用模式，使用的過(guò)程中最好均勻保持一致。如果填料為透水性差的粉土?xí)r，坡腳附近的砂墊層會(huì)被土覆蓋，就會(huì)阻礙側(cè)向排水，從而需要妥善的處理砂墊層的端部。

2.1.2表層排水法

對(duì)于土質(zhì)比較好而因含水量過(guò)高導(dǎo)致軟土地基，填土之前，在地表面開(kāi)挖排水道，排除地表水，降低地基表層的含水率，保證施工機(jī)械通行。且應(yīng)回填透水性比較好的碎石或者砂礫，為的是發(fā)揮開(kāi)挖出的排水道在施工中達(dá)到盲溝的效果。

2.1.3添加劑法

地面表層為粘性土?xí)r采用添加劑法，也就是在表層粘性土內(nèi)加入一定的添加劑，使地基的強(qiáng)度特性魚壓縮性能得到改善，以此來(lái)確保施工機(jī)械的正常行駛，對(duì)于高填土穩(wěn)定性的提高形成很大的幫助。目前大部分的添加材料為水泥、生石、熟石灰。石灰類的添加材料大部分通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)拌和或者廠拌， 除了降低產(chǎn)生團(tuán)粒效果、土壤的含水量外，被固結(jié)的土?xí)S著時(shí)間推移發(fā)生化學(xué)性的固結(jié)，致使粘土成分發(fā)生了質(zhì)的變化，從而增強(qiáng)了土體的穩(wěn)定性。

2.1.4敷墊材料法

由于地基土層的不均勻，可能會(huì)發(fā)生局部不均勻沉降與側(cè)向變位，針對(duì)這種情況可利用敷墊材料的抗剪與拉抗力，增強(qiáng)施工機(jī)械的通行，減少地基局部沉降與側(cè)向變位、均勻地支承填土荷載，以此來(lái)大大提高地基的支承能力。敷墊材料主要有玻璃纖維格柵、化纖無(wú)紡布、土工布等。

2.1.5加載法

作用在于增加地基強(qiáng)度，促進(jìn)軟土地基沉降，避免設(shè)置在有關(guān)構(gòu)造物發(fā)生不良沉降。促進(jìn)地基固結(jié)沉降的辦法可采取增加總壓，增大有效應(yīng)力法，降低土中的間隙水壓等。

2.1.6置換法

置換法就是用優(yōu)質(zhì)土替換軟弱土，來(lái)保持填土的穩(wěn)定，降低沉降量。強(qiáng)制置換與人工挖掘置換是置換法的主要方式。人工挖掘置換更為可靠。為了保證地面受到水浸也不會(huì)降低其承載力，所以置換的材料應(yīng)采用粗粒土，但對(duì)粗粒土更要充分壓實(shí)。

2.2加固處理地基粉噴樁的措施

地基的粉噴樁加固處理法有以下幾個(gè)方面：場(chǎng)地清除障礙需要平整。比如場(chǎng)地低洼，需回填粘性土；如果場(chǎng)地不能夠滿足機(jī)械通行要求時(shí)，就需鋪設(shè)碎石或者砂土墊層。地表過(guò)于軟，就要采取措施防止機(jī)械失穩(wěn)；粉噴樁施工前需準(zhǔn)備好以下的施工技術(shù)資料：場(chǎng)地的工程地質(zhì)報(bào)告，室內(nèi)配比試驗(yàn)報(bào)告，土工的試驗(yàn)報(bào)告，設(shè)計(jì)粉噴樁的樁位圖，加固深度和停灰面的高程及測(cè)量資料等；施工機(jī)械的準(zhǔn)備，進(jìn)行機(jī)械試運(yùn)轉(zhuǎn)與組裝；所用粉噴樁的水泥需符合設(shè)計(jì)的要求，需有產(chǎn)品的合格證，并且經(jīng)過(guò)室內(nèi)檢驗(yàn)合格才允許使用，嚴(yán)禁使用結(jié)塊變質(zhì)、受潮的加固料；施工工藝依據(jù)設(shè)計(jì)要求的配比與實(shí)測(cè)的各項(xiàng)施工參數(shù)需要通過(guò)試樁來(lái)確定。試樁為5根，通過(guò)試樁確定攪拌的速度、鉆進(jìn)速度、提升速度、單位時(shí)間噴粉量等等。

2.3采取堅(jiān)向排水固結(jié)法

設(shè)置垂直的排水柱，可以促進(jìn)地基排水固結(jié)，縮短排水距離，抗剪強(qiáng)度得到增加。因?yàn)榇怪迸潘玫牟牧喜煌煞譃榧埌迮潘c砂井排水兩種。設(shè)計(jì)排水砂井首先假定砂井直徑、施工方法、改良范圍與排水距離。再進(jìn)行沉降以及穩(wěn)定計(jì)算，若果不能達(dá)到要求時(shí)，需要修正假定的數(shù)據(jù)，再進(jìn)行計(jì)算。砂井排水法依據(jù)砂井的施工方法不同，可分為螺旋鉆式、打入式、袋裝式以及水射式等等。這種方法很少單獨(dú)使用，多數(shù)需要與加載法或者緩速填土法一起使用，對(duì)于層厚比較大和均質(zhì)的粘土地質(zhì)是最適用的；但是對(duì)于泥炭質(zhì)地基效果會(huì)稍差。

3.結(jié)語(yǔ)

公路工程項(xiàng)目屬于我國(guó)現(xiàn)代化城市建設(shè)的重要基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)之一，它的占用時(shí)間比較長(zhǎng)，投資規(guī)模比較大，因而確保其施工質(zhì)量合格非常關(guān)鍵。公路工程的軟土地基路段施工時(shí)，要結(jié)合軟土地基的實(shí)際特點(diǎn)，采取合適的處理措施，以免造成路基開(kāi)裂或者出現(xiàn)滑塌現(xiàn)象，促使整個(gè)道路的安全受到影響。另外就軟土地基問(wèn)題，施工單位可以將新的軟土地基施工技術(shù)應(yīng)用到公路中，從而確保工程的施工質(zhì)量得到進(jìn)一步的保證，能創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 [科]