公路軟土路基施工技術(shù)及質(zhì)量控制分析

菅蕾

（山東交工建設(shè)集團(tuán)有限公司，山東 日照 276800）

1 軟土路基對(duì)公路的危害

軟土路基具有特殊的構(gòu)造特性，導(dǎo)致其基礎(chǔ)性能不能完全滿足交通安全要求，這種路基對(duì)公路建設(shè)產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)主要可以歸納為兩個(gè)類別：

其一，滑坡風(fēng)險(xiǎn)。路基的穩(wěn)定性會(huì)因軟土結(jié)構(gòu)的存在而大大降低，容易出現(xiàn)滑坡、塌陷以及其他嚴(yán)重問(wèn)題，這些問(wèn)題會(huì)嚴(yán)重影響公路建設(shè)質(zhì)量。

其二，路基沉降。軟土路基容易導(dǎo)致各種類型的沉降問(wèn)題，從而極大地影響公路的穩(wěn)定性和可靠性，會(huì)給交通運(yùn)輸?shù)陌踩院涂沙掷m(xù)性帶來(lái)不利影響[1]。

因此，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)軟土路基的管控，根據(jù)公路建設(shè)的具體要求，采用最佳的軟土路基處理手段，以提高公路建設(shè)及運(yùn)營(yíng)效果。

2 軟土路基高填方施工技術(shù)

2.1 施工技術(shù)要點(diǎn)

第一，在公路施工中，應(yīng)該優(yōu)先選擇具有抗拉性高、抗凍能力強(qiáng)、抗?jié)B透性佳的材料，然后按照相關(guān)規(guī)范要求，精心設(shè)計(jì)、規(guī)范操作，并嚴(yán)格把握各項(xiàng)施工參數(shù)，如碾壓次序、松鋪厚度、松鋪系數(shù)、整平程度等，以保證軟土路基高填方施工質(zhì)量。

第二，嚴(yán)格控制填料的含水量，若含水量高于2%，則應(yīng)該通過(guò)翻曬的方法降低含水量；若含水量低于2%，則應(yīng)該通過(guò)噴淋等方法適度提高含水量[2]。

第三，實(shí)際施工時(shí)需要根據(jù)公路條件選擇合適的機(jī)械設(shè)備完成壓實(shí)作業(yè)。

第四，碾壓施工結(jié)束后，應(yīng)通過(guò)灌砂法進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)，確保壓實(shí)度符合設(shè)計(jì)要求及相關(guān)規(guī)范。如果壓實(shí)度低于預(yù)期要求，則應(yīng)采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施，并按照相關(guān)規(guī)定執(zhí)行，確保路基壓實(shí)度符合要求。

第五，進(jìn)行軟土路基高填方施工時(shí)，必須先從邊緣部分開挖，并合理處理挖出的土方。

第六，根據(jù)規(guī)范要求，在路基邊緣部分安裝土工格網(wǎng)，使用錨桿加強(qiáng)公路路基結(jié)構(gòu)，以提高路基的整體穩(wěn)定性。

2.2 質(zhì)量控制

軟土路基高填方施工質(zhì)量控制的主要措施包括：

第一，防水與排水方面。必須切實(shí)提升對(duì)軟土路基構(gòu)造物的檢修與養(yǎng)護(hù)力度，尤其要重視對(duì)防水、排水構(gòu)造物的管理，保證縱向與橫向排水順利、暢通。如果發(fā)現(xiàn)有水毀路段，應(yīng)及時(shí)派技術(shù)人員進(jìn)行針對(duì)性的整改和加固，從而避免路基被水浸泡而降低穩(wěn)定性；對(duì)于地下水水位較高的路段，應(yīng)采取挖掘排水溝等措施，以降低水位。

第二，為了確保路基的安全性，必須進(jìn)行有效的沉降監(jiān)測(cè)。重點(diǎn)監(jiān)測(cè)可能出現(xiàn)沉降或滑坡的路段，按照50m 的間距設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)[3]。如果地貌或地質(zhì)狀況發(fā)生改變，應(yīng)增強(qiáng)監(jiān)測(cè)頻率，以便及時(shí)采取相應(yīng)的處理措施。可將觀察站設(shè)置在公路兩側(cè)，距離公路邊緣10～20m。這些觀察站必須堅(jiān)固，可以正常使用。初期應(yīng)實(shí)施全天候監(jiān)測(cè)，如果監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示公路的沉降情況符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，可以將監(jiān)測(cè)的頻率降低到3d/次；如果沉降情況沒(méi)有明顯變化，可以將監(jiān)測(cè)頻率降低到10d/次。

3 軟土路基換填碎石技術(shù)

3.1 技術(shù)要點(diǎn)

軟土路基換填碎石技術(shù)的施工要點(diǎn)如下：

第一，清除淤泥中的水分。軟土路基區(qū)域的土壤質(zhì)量差、地形不平坦，且地表含水量高，常年水深可達(dá)2m，導(dǎo)致排水困難。因此，進(jìn)行換填碎石施工時(shí)，應(yīng)先建立一道防洪墻，然后沿墻壁和墻邊建立橫、縱向排水溝，以便盡可能快地排出積水。對(duì)于一些特殊情況，可以采用抽水機(jī)進(jìn)行排水。在達(dá)到最佳含水率之前，應(yīng)實(shí)時(shí)對(duì)路基土壤的質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，待達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行碾壓作業(yè)，確保路基的壓實(shí)度達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，為后續(xù)施工奠定基礎(chǔ)。

第二，基坑驗(yàn)收。完成淤泥清理之后，應(yīng)立即對(duì)中、邊樁進(jìn)行重建，同時(shí)準(zhǔn)確記錄淤泥面積和地表海拔。在施工過(guò)程中，若遇到比較高的地形，應(yīng)采取相應(yīng)的措施，如對(duì)高度點(diǎn)進(jìn)行精確調(diào)整，以確保施工質(zhì)量。之后需提交完整的施工質(zhì)檢文件給相關(guān)監(jiān)督機(jī)構(gòu)進(jìn)行審核[4]。

第三，為了保證施工質(zhì)量，必須先對(duì)基礎(chǔ)的橫截面進(jìn)行測(cè)量、檢查，再開始使用碎石進(jìn)行換填。另外，開始施工之前，必須對(duì)使用的材料進(jìn)行抽查和測(cè)試，確保其質(zhì)量滿足施工標(biāo)準(zhǔn)。為了保證路基的牢固性，如果填土層厚度超過(guò)3m，應(yīng)將坡頂?shù)?m 作為處理區(qū)域；如果填土層的厚度低于3m，將坡頂?shù)?m 作為處理區(qū)域。采取分層壓實(shí)法對(duì)碎石土進(jìn)行回填，回填厚度不超過(guò)50cm，回填、整平完成后應(yīng)立刻開始碾壓，確保壓實(shí)質(zhì)量達(dá)到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)嚴(yán)格控制沉降量，不得超過(guò)5mm。

3.2 質(zhì)量控制

軟土路基換填碎石技術(shù)的質(zhì)量控制策略如下：

第一，根據(jù)相關(guān)要求，施工前采集土壤樣本，并對(duì)最大干密度進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算，從而為基底壓實(shí)度檢測(cè)提供依據(jù)。同時(shí)，開挖排水溝，以有效排出地表水，達(dá)到降低地下水位的目的。此外，若是淤泥比較厚，一些地面的積水無(wú)法通過(guò)排水系統(tǒng)快速流出，可利用抽水機(jī)進(jìn)行排水[5]。

第二，監(jiān)理人員對(duì)軟土路基進(jìn)行測(cè)量和檢查時(shí)，應(yīng)先從路基的中心開始建造一條通往外界的小路，然后將路基周圍的土壤和砂子徹底清除。在整個(gè)清淤的過(guò)程中，要對(duì)路基表面和內(nèi)部的土壤都進(jìn)行徹底清理，確保其符合施工要求。同時(shí)，需要將廢物從指定區(qū)域運(yùn)走，并確保打掃干凈。

第三，應(yīng)該對(duì)河床和岸邊區(qū)域采取保護(hù)措施，確保其穩(wěn)固性。

4 真空排水預(yù)壓施工技術(shù)

4.1 技術(shù)要點(diǎn)

真空排水預(yù)壓施工技術(shù)主要是在需要加固的軟土地基內(nèi)設(shè)置砂井或塑料排水板，然后在地面鋪設(shè)砂墊層，其上覆蓋不透氣的密封膜與大氣隔絕，通過(guò)埋設(shè)于砂墊層中帶有濾水孔的分布管道，用真空裝置進(jìn)行抽氣，在膜內(nèi)外形成大氣壓差，使孔隙水壓力不斷降低，以有效提高路基穩(wěn)定性。該項(xiàng)技術(shù)施工流程如下圖1：

圖1 真空排水預(yù)壓技術(shù)施工流程

真空預(yù)壓排水技術(shù)所需機(jī)具如表1 所示：

表1 真空預(yù)壓排水技術(shù)所需機(jī)具（每10000m2）

該技術(shù)施工要點(diǎn)如下：

第一，前期準(zhǔn)備。為保證工程質(zhì)量，技術(shù)人員需要充分了解公路施工圖紙，并仔細(xì)研究其相關(guān)工程資料，制訂完善的實(shí)際操作流程，以保證真空排水預(yù)壓施工順利完成。此外，應(yīng)為施工人員發(fā)放操作指南，還需要提供詳細(xì)的操作說(shuō)明書。按照施工圖紙精確地劃定加固區(qū)域范圍，并徹底清除其中的雜物。此外，需要完成鉆探取樣和原位測(cè)試工作。所有材料和設(shè)備到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，應(yīng)先對(duì)地表覆蓋50cm 厚的砂土，并將砂土的高含泥量控制在3%以內(nèi)，再安裝塑料排水板，保證排水性能。此外，應(yīng)該保證砂土的滲漏速度不超過(guò)0.1m3/s。想要達(dá)到最佳的施工效果，還應(yīng)當(dāng)適當(dāng)調(diào)整塑料排水板的厚度，同時(shí)將濾管和主管牢固地連接起來(lái)，以便實(shí)現(xiàn)縱、橫方向的順暢流動(dòng)。

第二，安裝排水板前，應(yīng)當(dāng)按照施工要求，精細(xì)地測(cè)量和設(shè)置塑料排水板的尺寸，并用紅油漆精確地標(biāo)記出來(lái)。在施工過(guò)程中，必須嚴(yán)格控制開挖活動(dòng)，以防止污染和破壞排水板，致其泄漏。如果樁的長(zhǎng)度超過(guò)50cm，必須完成原有樁的修復(fù)，并將修復(fù)情況仔細(xì)記錄下來(lái)，同時(shí)要確保垂直度誤差不超過(guò)1.5%[6]。在真空預(yù)壓施工過(guò)程中，豎向排水系統(tǒng)起至關(guān)重要的作用，可以將真空氣流傳遞到排水管路。進(jìn)行豎向排水系統(tǒng)施工之前，需要先將導(dǎo)管從管道中穿出，然后將塑料帶與樁尖連接，確保連接牢固，并對(duì)準(zhǔn)樁位。將排水體系沉埋入地下后，通過(guò)重力使導(dǎo)管下沉到所需深度。

第三，安裝主管和過(guò)濾管。這些管道通常安裝在砂土底部，并呈雙排魚刺形布置。在安裝過(guò)程中，應(yīng)將循環(huán)管安裝在合理的位置，并使用橡皮管連接每一根管道，以減小沉降。在水平排水砂墊層的正中央安裝一根過(guò)濾管，然后用砂土將其包裹起來(lái)，砂土的厚度應(yīng)該在15～20cm 之間，以防止過(guò)濾管的密封材料損壞。

第四，在加固區(qū)邊界處開挖，使溝槽深度和地下水的高低成正比，然后將滲漏的空氣排出，并以0.4m作為溝槽的最低寬度，以便滲漏的空氣能夠有效排出。此外，在溝槽的外側(cè)還要建造一個(gè)圍墻，并在墻體上鋪設(shè)一些黏土。

第五，鋪設(shè)密封材料之前，必須保證每一層都鋪設(shè)密實(shí)、平整，之后要仔細(xì)檢查，確保沒(méi)有任何空隙。為了提高預(yù)壓施工質(zhì)量，建議采用2 層塑料膜進(jìn)行覆蓋。此外，應(yīng)定期檢查和修復(fù)滲漏層，以便維護(hù)其完整性。同時(shí)，建議使用適當(dāng)?shù)能涴ね粮采w，厚度應(yīng)該控制在40cm 以內(nèi)。通過(guò)出膜器將真空主管和真空泵連接，進(jìn)而進(jìn)行抽取真空。

4.2 質(zhì)量控制

真空排水預(yù)壓施工技術(shù)的質(zhì)量控制措施如下：

第一，安裝密封膜之前，應(yīng)對(duì)真空預(yù)壓區(qū)的砂墊層進(jìn)行全面清潔，并確?？锥吹奈恢脺?zhǔn)確。此外，應(yīng)覆蓋50cm 厚的細(xì)砂和黏性土，以防止密封膜受潮變形。真空泵安裝完成后開始抽真空。抽真空后，加固區(qū)內(nèi)膜下真空度會(huì)持續(xù)上升，膜下真空度達(dá)到并穩(wěn)定在80kPa 以上時(shí)，則進(jìn)入正常真空預(yù)壓階段。如果膜下真空度低于80kPa，施工人員要及時(shí)進(jìn)行檢驗(yàn)，查明原因并采取相應(yīng)對(duì)策。預(yù)壓3 個(gè)月后且土層固結(jié)度達(dá)到要求方可停機(jī)卸荷。

第二，安裝真空泵之前，必須檢查密閉性，并將排污孔的尺寸嚴(yán)格控制在6.5m。此外，為了精確控制沉降，必須將沉降板和分層沉降儀放置于地表附近，以便更好地監(jiān)控土壤的整體沉降和深層沉降。此外，必須埋設(shè)孔隙水壓力計(jì)，用于檢測(cè)孔隙水壓力。

第三，應(yīng)該重視對(duì)填筑材料的管理，應(yīng)優(yōu)先考慮取用方便、運(yùn)輸方便，且與周圍自然環(huán)境匹配的天然土壤，盡量采用砂石類型的土壤。使用之前應(yīng)該做好充分的測(cè)試，確定其含水量和密實(shí)度，同時(shí)去其中的雜物，以達(dá)到更好的施工效果。

5 結(jié)語(yǔ)

公路交通在地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起重要作用。在我國(guó)，軟土路基會(huì)對(duì)公路工程施工質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響，為了切實(shí)提高公路工程施工質(zhì)量，必須采取一系列軟土路基處理措施，提升其強(qiáng)度和性能，降低土壤含水量，以減少公路工程的病害發(fā)生率，確保公路安全性。在實(shí)際施工過(guò)程中，合理利用軟土路基高填方施工技術(shù)、換填碎石土施工技術(shù)以及真空排水預(yù)壓施工技術(shù)，能夠有效地處理軟土路基問(wèn)題，提升公路工程整體施工水平，保證公路的安全性和穩(wěn)定性，這將有力推動(dòng)我國(guó)交通建設(shè)的發(fā)展。