淺談公路工程軟土路基施工技術(shù)

邵明偉

摘要：路基的施工是整個(gè)公路工程中的重要環(huán)節(jié)，它的施工質(zhì)量直接影響到整個(gè)工程的質(zhì)量與穩(wěn)定性。若遇軟土路基，在其上修建公路地基比較容易造成公路出現(xiàn)太大幅度沉降，因此對(duì)道路軟土路基施工技術(shù)的研究也具有重大的意義。本文即詳細(xì)闡述了幾種主要的軟土路基施工技術(shù)的相關(guān)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：公路工程；軟土路基；拋石擠淤；固結(jié)；

中圖分類號(hào)：TU471.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、軟土路基概述

軟土路基主要由粘土和粉土等細(xì)微顆粒含量多的松軟土、空隙大的有機(jī)質(zhì)土、泥炭土以及松散砂等土層構(gòu)成。它們的成因、結(jié)構(gòu)和形態(tài)雖然不同，但都有含水量大、壓縮性高、強(qiáng)度低和透水性差的特點(diǎn)。軟土路基不能簡(jiǎn)單的只按路基條件確定，因填方形狀及施工狀況，有必要在充分研究填方及構(gòu)造物的種類、形式、規(guī)模、路基特性的基礎(chǔ)上判斷是否應(yīng)按軟土路基處理。在公路建設(shè)過程中，有些軟土地基填筑過程中就因路基變形，無法定型鋪筑路面；有的勉強(qiáng)鋪筑了路面，但軟基變形。未待交工驗(yàn)收，路面就開始失穩(wěn)；有的在運(yùn)營中變形，不但要年年整治，耗用大量人力、物力和財(cái)力，而且影響行車安全，中斷交通。在軟土地基上修建道路，首先要進(jìn)行加固處理。因此，加強(qiáng)對(duì)軟基處理效果的研究，對(duì)于確保道路工程質(zhì)量意義重大。

二、公路工程軟土路基施工中常見的技術(shù)問題

（一）軟土的取樣

軟土路基強(qiáng)度低，如果想建造出品質(zhì)較高的道路，務(wù)必對(duì)路基的使用壽命和強(qiáng)度進(jìn)行保證，否則將容易出現(xiàn)道路交通事故，從而給社會(huì)治安帶來不良的影響。一般軟土路基強(qiáng)度低，如果它在外力的作用之下，就會(huì)發(fā)生下沉、變形等的現(xiàn)象。就會(huì)難以市政道路工程相關(guān)質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。那么，在處理道路軟基的過程里，有關(guān)軟土的取樣是技術(shù)人員必做的一件事情。并且還要進(jìn)行一系列的研究與化驗(yàn)，從而使得軟土施工工藝和技術(shù)措施得到提高。這樣，便能使得路堤荷載的基本要求得到滿足。

（二）邊坡路基處理問題

因受雨水的沖刷，邊坡的軟土路基易受破壞，尤其市政道路工程中，邊坡的穩(wěn)定將受到影響。因此一定要處理好邊坡的路基。且地段符合標(biāo)準(zhǔn)的，也要做好邊坡路基的處理。同時(shí)，對(duì)于路基穩(wěn)定與否要相當(dāng)重視。目前，關(guān)于在軟土地上的邊坡處理的要求更高。在處理邊坡路基的過程中，一定注重技術(shù)方法與措施，保證不因雨水沖刷而使得邊坡路基受到破壞，同時(shí)，要注重好整個(gè)道路工程中的施工效果。

（三）路基填料問題

軟土路基易在荷載作用下產(chǎn)生較大的不均勻沉降，這種情況將導(dǎo)致路基失去穩(wěn)定性。因而，軟土質(zhì)地段對(duì)道路工程的建設(shè)其實(shí)是非常不利的。不過為了使得道路工程中的實(shí)際情況與城市規(guī)劃總體需求得到滿足，必需要選擇軟土質(zhì)地段實(shí)行施工。畢竟軟土有著較小的荷載系數(shù)，因而在處理地基的過程里，必需加一部分硬質(zhì)土壤，否則對(duì)于路基的強(qiáng)度將很難得到控制，于是便形成了技術(shù)問題的客觀性，技術(shù)人員在給軟土路填土過程中應(yīng)當(dāng)重視填土的控制度，使得路基的剩余沉降和沉降得到嚴(yán)格控制，從而使得路基更具有穩(wěn)定性。

公路工程軟土路基施工技術(shù)要點(diǎn)

（一）拋石擠淤

1、技術(shù)概述

拋石擠淤為強(qiáng)迫換土的一種形式，通過在軟粘土中拋入較大的片石、塊石，使片石、塊石強(qiáng)行擠出軟粘土并占據(jù)其位置，以此來提高地基承載力、減小沉降量，提高土體的穩(wěn)定性。

拋石擠淤法一般適用于厚為3～4m的軟土層和常年積水且不易抽干的湖、塘、河流等積水洼地，以及表層無硬殼、軟土的液性指數(shù)大、層厚較薄、片石能沉達(dá)下臥硬層的情況。由于拋石擠淤法施工簡(jiǎn)單，不用抽水、不用挖淤、施工迅速，所以現(xiàn)場(chǎng)樂于采用，特別是在路基工程中，更是常用此法來處理其下的軟土地基。

2、拋石填料要求

石料采用堅(jiān)硬、不易風(fēng)化的碎石，石料尺寸不小于0.3m，允許有20％以下較小石料，但塊徑不得小于15cm。此外，對(duì)每一個(gè)料場(chǎng)還需檢測(cè)3組試件，材料發(fā)生較大變化時(shí)應(yīng)重新檢驗(yàn)，所選用的片石抗壓強(qiáng)度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。

拋石

片石運(yùn)至指定地點(diǎn)后，利用挖裝機(jī)械進(jìn)行拋石作業(yè)。當(dāng)軟土底部橫坡陡于1：10時(shí)，應(yīng)自高側(cè)向低側(cè)拋投，并在低的一側(cè)多填一些。拋填第一層要厚些，以便能承受住壓路機(jī)，待上一層拋填物壓入泥中，再拋填下一層，直至用重型壓路機(jī)碾壓不再下降為止。當(dāng)拋填厚度達(dá)到1.0m左右時(shí)，應(yīng)進(jìn)行分層找平壓實(shí)。

4、整平

卸下的石質(zhì)填料，用推土機(jī)整平使巖塊間無明顯的高差。大石塊要解體，以保證碾壓密度，整平要均勻，若有不平之處用人工填鋪碎石找平。當(dāng)至設(shè)計(jì)標(biāo)高并在片石頂面鋪完碎石層后，再使用推土機(jī)穩(wěn)壓、推平，在推平時(shí)將多余碎石均勻分布到整個(gè)施工段，保證路拱自既有路基側(cè)向外設(shè)有2％～4％的坡，護(hù)道整平工作同時(shí)進(jìn)行。

碾壓

拋石頂面用挖掘機(jī)等履帶車進(jìn)行排壓，隨后使用18T振動(dòng)壓路機(jī)碾壓，碾壓遍數(shù)根據(jù)試驗(yàn)段施工確定，以達(dá)到質(zhì)量要求，最后兩遍的壓實(shí)差不大于5mm，方可進(jìn)行下層拋石填筑；路基中部與路床石料粒徑要求和壓實(shí)要求同路基一般處理。

6、檢測(cè)

拋石路基填層采用灌砂法或灌水法檢測(cè)密實(shí)度是可行的，但這2種方法的工作量大。而核子濕度、密度儀測(cè)量路基填層表面0．3m深的壓實(shí)度，K30承載板試驗(yàn)測(cè)量超載板以下6O～90cm厚度土的密度狀況，在一定程度上所測(cè)得數(shù)據(jù)能準(zhǔn)確地反映填料壓實(shí)質(zhì)量，因而路堤現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量檢測(cè)主要采用K30承載板檢測(cè)路基土的強(qiáng)度和壓實(shí)密度配合灌水法檢測(cè)密度。

（二）化學(xué)固結(jié)法

即通過一些化學(xué)手段對(duì)地基進(jìn)行固結(jié),以加強(qiáng)其強(qiáng)度,提升其穩(wěn)定性。經(jīng)常用的處理手段通常有三種:一是深層攪拌法，二是灌漿法,三是高壓噴射注漿法。深層攪拌法,即在軟土中摻加固化劑經(jīng)攪拌機(jī)攪拌,軟土和固化劑會(huì)發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)從而提高地基強(qiáng)度和穩(wěn)定性將軟土硬化加強(qiáng)其整體性。固化劑的主要組成部分多是水泥石灰等攪拌機(jī)為特質(zhì)攪拌機(jī)另外軟土和固化劑的鉆合盡量在地基深處就開始進(jìn)行。利用此方法莊要就是為了增強(qiáng)軟土的強(qiáng)度提升承載力,以達(dá)到減少沉降量的目的從而為邊坡的穩(wěn)定性提供必要保證，此外之所以要用攪拌機(jī)加固,主要是為了讓軟土和固化劑之間發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng),它與混凝土的硬化有著很大區(qū)別,混凝土的凝固速度比較快,因?yàn)槠溥M(jìn)行的是水解水化作用。

（三）水泥攪拌樁施工加固

1、加固原理

水泥攪拌樁加固的基本原理是基于水泥加固土的物理化學(xué)反應(yīng)過程，利用機(jī)械設(shè)備將水泥噴入待處理的道路軟土路基內(nèi)，并不斷上下攪拌均勻，促使水泥與土發(fā)生水解水化反應(yīng)并形成凝膠體，最終形成一種穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)整體，從而提高了土體的整體強(qiáng)度，滿足路基使用承載力的要求。

2、施工方法

（1）攪拌機(jī)定位

將攪拌機(jī)移至放樣位置，將鉆頭對(duì)中，必須保證攪拌機(jī)水平。檢查電腦記錄儀運(yùn)行狀況（記錄儀必須經(jīng)過國家計(jì)量監(jiān)督局標(biāo)定）。

（2）預(yù)攪下沉

待深層攪拌機(jī)定位后，由操作人員啟動(dòng)攪拌機(jī)電機(jī)，下鉆速度由電機(jī)的電流監(jiān)測(cè)表控制，工作電流不應(yīng)大于70A，下鉆速度控制根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況而定，如果遇下沉速度過慢時(shí)，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理認(rèn)可后可以從輸漿系統(tǒng)適量補(bǔ)給水泥漿以利于鉆進(jìn)。

（3）制備水泥漿

待攪拌機(jī)下沉到一定深度時(shí)，即開始按0.5：1的水灰比配制水泥漿，灰漿拌和不少于3分鐘。

（4）噴漿攪拌

鉆頭露出地面后，開啟灰漿泵進(jìn)行試噴，出漿后，啟動(dòng)鉆機(jī)下沉，并邊噴漿、邊旋轉(zhuǎn)，按0.65m/min下沉速度下沉攪拌機(jī)，注漿壓力為0.5MPa。如此進(jìn)行下沉、噴漿、攪拌作業(yè)，使軟土與水泥漿攪拌均勻，施工時(shí)要嚴(yán)格控制攪拌機(jī)的下沉速度，保證噴壓階段不出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象。同時(shí)記錄下灰漿泵電機(jī)工作時(shí)的電流強(qiáng)度，按下電腦記錄儀鍵，檢查記錄儀上的打印數(shù)據(jù)，深度、每米噴量、總噴量是否與設(shè)計(jì)相符，當(dāng)每米噴量及總噴量與設(shè)計(jì)不符時(shí)，在二次提升復(fù)攪噴漿時(shí)，根據(jù)上次的每米噴量結(jié)果，適當(dāng)調(diào)整灰漿泵電機(jī)的電流強(qiáng)度大小，以控制噴漿量，直到符合設(shè)計(jì)為止。

（5）重復(fù)上下攪拌

為使軟土和水泥漿攪拌均勻，再次將攪拌機(jī)邊旋轉(zhuǎn)邊沉入土中，至設(shè)計(jì)加固深度后再將攪拌機(jī)提升出地面。

（四）高壓噴射注漿法

高壓噴射注漿法是將帶有特殊噴嘴的注漿管置于土層預(yù)定深度，以高壓噴射流使固化漿液與士體混合，凝固硬化加固地基土體的方法。它適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、黃土、砂土、人工填土和碎石土等地基。高壓噴射注漿法在意大利、日本和聯(lián)邦德國得到較快的發(fā)展，意大利Radio 公司還開發(fā)了可同時(shí)在鉆進(jìn)中檢測(cè)地層土質(zhì)、機(jī)器控制和自動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)漿量并收集反饋信息的機(jī)械，國內(nèi)也很重視并已進(jìn)行過一些探索性試驗(yàn)。

結(jié)語

綜上，公路工程中的軟土路基施工技術(shù)是一項(xiàng)系統(tǒng)而又復(fù)雜的技術(shù)。在實(shí)際工程中為了保證處理效果應(yīng)先對(duì)地質(zhì)情況與工程需要進(jìn)行分析，然后選擇最為合理的方式處理。同時(shí)保證施工的經(jīng)濟(jì)性與規(guī)范化的要求，即根據(jù)工程需要選擇合理的工藝并按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，克服不利因素保證軟土處理的效果。

參考文獻(xiàn)

[1]盧同掄.公路軟土地基處理方法探析[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2010.9.

[2]吳雨霖.高速公路施工軟土路基的處置及施工技術(shù)[J].大江周刊，2011.8．

[3]唐勝剛.淺談公路施工中軟土路基的處理措施[J].科技資訊，2010.38.

[4]徐至鈞.軟土地基和預(yù)壓法地基處理[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.6.