高速公路路基軟土處理技術(shù)初探

童海濤

【摘要】在實(shí)際應(yīng)用中，填換墊層法作為最常見和使用最廣泛的實(shí)用技術(shù)被大多公路建設(shè)團(tuán)隊(duì)所采用，從施工工藝、技術(shù)要求上對(duì)其充分了解掌握，進(jìn)而將其應(yīng)用于實(shí)踐當(dāng)中，提高公路軟土路基處理的能力及水平，為公路建設(shè)工程的順利開展打下一個(gè)穩(wěn)定的技術(shù)基礎(chǔ)保障。本文結(jié)合了公路工程實(shí)際情況，針對(duì)軟土路基處理技術(shù)在公路建設(shè)施工中的應(yīng)用進(jìn)行了分析及探討。

【關(guān)鍵詞】公路施工、軟土路基、處理技術(shù)

一、軟土路基技術(shù)的概述

軟土路基處理技術(shù)在我國(guó)公路建設(shè)事業(yè)發(fā)展的過程中為其注入了新能量，不斷地在發(fā)展過程中改進(jìn)技術(shù)，公路軟土路基處理技術(shù)擁有較為悠久的發(fā)展史，該項(xiàng)技術(shù)在長(zhǎng)期的發(fā)展和日益積累的實(shí)際操作當(dāng)中都得到了很大的創(chuàng)新和進(jìn)步，人們對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用也越來越嫻熟，如今的許多先進(jìn)應(yīng)用技術(shù)都來自于對(duì)原有技術(shù)的創(chuàng)新和改良，根據(jù)史料記載，我國(guó)早在三千年前就有了用木頭、麥秸、竹子等物體來加固地基的方式，隨后石頭、大密度軟土也被用于地基加固，如今回顧路基處理技術(shù)的發(fā)展歷程，其迅速的發(fā)展速度為公路建設(shè)做出了巨大貢獻(xiàn)，根據(jù)其發(fā)展時(shí)間劃分大致可分為兩個(gè)時(shí)期，第一個(gè)時(shí)期是建國(guó)初期，該時(shí)期應(yīng)用的路基處理技術(shù)主要有擠密土樁、化學(xué)灌漿、砂石墊層等，第二時(shí)期是自20世紀(jì)80年代伊始至今，隨著改革開放的進(jìn)行，各行業(yè)都處于快速發(fā)展時(shí)期，建筑工程行業(yè)也在著力發(fā)展市場(chǎng)，大量引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)路基處理技術(shù)與實(shí)施理念，在我國(guó)建筑事業(yè)中廣泛推行，促進(jìn)建筑事業(yè)的快速發(fā)展。

二、實(shí)際應(yīng)用中軟土路基處理技術(shù)方法的不足之處

1、理論與實(shí)踐不能相應(yīng)符合

理論和實(shí)踐的結(jié)合能夠促進(jìn)工程的更好發(fā)展，而實(shí)踐一般是建立在理論的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，公路建設(shè)事業(yè)在實(shí)施過程中，以理論來指導(dǎo)實(shí)踐是非常重要的科學(xué)依據(jù)，但公路工程建設(shè)中關(guān)于路基軟土技術(shù)處理方法的相關(guān)理論知識(shí)是非常少的，因此，加快對(duì)路基處理技術(shù)的理論研究是目前發(fā)展的較為重要的一步。

2、不符因地制宜的施工原則

施工中要遵守因地制宜原則，不可盲目選址施工，在公路中不同的位置對(duì)施工技術(shù)要求是不同的，在施工之前必須要先對(duì)周邊環(huán)境進(jìn)行細(xì)致考察，如今，對(duì)于公路軟土地基處理技術(shù)缺少多種不同技術(shù)的比較，還不能形成一個(gè)健全的方式方案，因此，每段公路的建設(shè)都要符合因地制宜原則。

3、施工機(jī)械技術(shù)不成熟，降低技術(shù)實(shí)施效果

公路建設(shè)事業(yè)的快速發(fā)展帶動(dòng)著施工機(jī)械的大量生產(chǎn)應(yīng)用，但在其過程中出現(xiàn)了許多技術(shù)并不成熟的施工機(jī)械，其功能和生產(chǎn)效果不符合我國(guó)公路建設(shè)要求，不能對(duì)公路的質(zhì)量有一個(gè)充分的保障，使技術(shù)實(shí)施的效果大大降低。

4、比較分析的結(jié)果對(duì)比：

將各種軟土地基的處理范圍比較分析以及相關(guān)的注意事項(xiàng)如下表所示：

三、公路施工中軟土路基處理技術(shù)新的發(fā)展方向

1、軟土路基處理技術(shù)及材料的新的發(fā)展方向

立足于公路工程的實(shí)際發(fā)展情況，不斷創(chuàng)新原有的技術(shù)理念，發(fā)展新方法，例如碎石樁法，該方法能夠較好地對(duì)深層地基相關(guān)穩(wěn)定性進(jìn)行處理，有機(jī)灌漿材料和無機(jī)灌漿材料都是軟土路基處理中較好的物料選擇，在未來的發(fā)展過程中，將理論和實(shí)踐結(jié)合的過程中不斷對(duì)地基處理材料的采用進(jìn)行創(chuàng)新，能夠進(jìn)一步提高地基處理水平和工程質(zhì)量。

2、軟土路基處理技術(shù)中機(jī)械設(shè)備的發(fā)展

可變距雙軸深層攪拌軸、深層攪拌機(jī)的研制在提高工作效率上都起到了很大的作用，高壓噴射注漿機(jī)也對(duì)高壓噴射注漿法的使用范圍有了一個(gè)很大的擴(kuò)展，干法振動(dòng)成孔器的研發(fā)也促進(jìn)了干法振動(dòng)碎石樁技術(shù)的發(fā)展。各機(jī)械設(shè)備的研發(fā)和創(chuàng)新都大大促進(jìn)了公路施工中軟土路基處理技術(shù)的發(fā)展與成熟。

四、深層密實(shí)法處理軟土地基

1、強(qiáng)夯法

強(qiáng)夯法最早是由法國(guó)創(chuàng)立的一種基于高沖擊能的加固方法，其原理是采用重錘以一定的高度落差對(duì)軟土地基進(jìn)行夯擊，在強(qiáng)大的沖擊能和動(dòng)應(yīng)力作用下，進(jìn)行土體壓縮、局部液化、孔隙水排出、觸變恢復(fù)，提高軟體地基的土層均衡程度。在進(jìn)行強(qiáng)夯前，根據(jù)軟土地基的相關(guān)數(shù)據(jù)制定科學(xué)合理的強(qiáng)夯工藝參數(shù)和嚴(yán)格的實(shí)施流程。

2、擠密法

擠密法是目前大型公路軟土地基加固中使用最廣泛的處理方法，其具有很強(qiáng)的適用性和施工簡(jiǎn)易性。擠密法的基本操作方法是采用振動(dòng)、沖擊或打入套管，之后將含泥量不大于5%的中粗砂灌入夯實(shí)成土中樁體，最終使碎石樁與土體形成復(fù)合地基。

3、深層攪拌樁

深層攪拌樁是基于水泥材料和特制攪拌機(jī)的用于加固飽和粘土地基的方法。深層攪拌樁在施工前，需要根據(jù)公路軟土路基的基本情況預(yù)先進(jìn)行室內(nèi)配比實(shí)驗(yàn)，然后確定在施工中要使用的水泥品種、標(biāo)號(hào)和摻入比。在施工過程中要嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，為保證路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性必須在加固材料本身的質(zhì)量和噴入數(shù)量等方面嚴(yán)格控制。在攪拌過程中，攪拌機(jī)的鉆進(jìn)速度要根據(jù)軟土地基的含水量適當(dāng)控制調(diào)整，當(dāng)含水量較低時(shí)應(yīng)降低速度。

五、排水固結(jié)法處理軟土地基

1、動(dòng)力排水固結(jié)法

動(dòng)力排水固結(jié)法是強(qiáng)夯法與排水固結(jié)法的靈活結(jié)合，運(yùn)用了兩種軟土路基加固方法的優(yōu)點(diǎn)，形成了施工簡(jiǎn)便、效果好、工期短的方法。動(dòng)力排水固結(jié)法在進(jìn)行參數(shù)確定時(shí)需要在三個(gè)方面進(jìn)行確定：首先，排水體的設(shè)計(jì)，包括豎向排水體的設(shè)計(jì)和橫向排水體的設(shè)計(jì)，通常豎向排水體采用塑料排水板，長(zhǎng)度視軟土層厚度而定；其次，分級(jí)堆載參數(shù)確定根據(jù)軟土路基的具體狀況，填土通常為2～3層，厚度以4～6m為宜，并且加載速率要嚴(yán)格控制；再次，對(duì)夯擊參數(shù)的確定包括單擊夯擊能的數(shù)值、點(diǎn)擊擊數(shù)、夯點(diǎn)間距、夯擊遍數(shù)等。

施工過程中的監(jiān)控包括邊樁移位觀測(cè)、地面沉降觀測(cè)、水壓力監(jiān)測(cè)和側(cè)向擠壓力監(jiān)測(cè)。在高速公路軟土地基情況下的邊樁移位速率通常以3～5mm/d為標(biāo)準(zhǔn)；動(dòng)力排水固結(jié)法的施工中，軟土地基中的水分排除是需要一定時(shí)間的，隨著水分的排除地面也會(huì)隨之沉降，觀測(cè)中的標(biāo)準(zhǔn)通常確定為小于10mm/d。

2、真空預(yù)壓法

相對(duì)于其他方法，真空預(yù)壓法雖然發(fā)展較晚，但其工藝已經(jīng)相當(dāng)成熟，施工所動(dòng)用的機(jī)械、設(shè)備相對(duì)較為簡(jiǎn)便，工序要點(diǎn)便于掌握。施工工藝一般包括：（1）施工前期準(zhǔn)備，將施工場(chǎng)地清理干凈，搭設(shè)臨建；（2）鋪設(shè)砂墊層，打設(shè)袋裝砂井或排水板；（3）設(shè)計(jì)、布設(shè)和安裝水平排水濾管；（4）鋪、埋密封膜及布置密封膜保護(hù)措施；（5）安裝真空設(shè)備，在準(zhǔn)備就緒后進(jìn)行真空試抽；（6）真空試抽測(cè)試通過后，跟隨施工進(jìn)度進(jìn)行正常施工的抽真空維護(hù)，高速公路路堤填筑，最后是工程驗(yàn)收階段。

六、 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展加快了人口的流動(dòng)，這種狀況給公路運(yùn)輸帶來了新的壓力和挑戰(zhàn)，公路交通也面臨著更高的要求。公路建設(shè)施工中較為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)是公路路基的施工處理，公路后期的施工及總體質(zhì)量都會(huì)受到公路路基的影響，因此，路基技術(shù)成為公路建設(shè)中的難點(diǎn)和重點(diǎn)，特別是其中的軟土路基施工技術(shù)一直是公路建設(shè)中較有難度的一個(gè)技術(shù)，做好軟土路基的施工技術(shù)將有重要的意義。

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