軟土地基施工技術(shù)在公路施工中應(yīng)用

萬柄權(quán)

（湖南省高速公路管理局　湖南長(zhǎng)沙　410000）

軟土地基施工技術(shù)在公路施工中應(yīng)用

萬柄權(quán)

（湖南省高速公路管理局湖南長(zhǎng)沙410000）

在公路項(xiàng)目的施工過程中，軟土地基給施工活動(dòng)帶來了很大的挑戰(zhàn)。在公路施工中，軟土地基的處理手段和方式成為整個(gè)工程建設(shè)是否成功的決定性因素，因?yàn)槠涮幚黼y度大因而更具有挑戰(zhàn)性。針對(duì)于此，本文將對(duì)在公路施工過程中的軟土地基處理技術(shù)進(jìn)行相關(guān)的探討。

軟土地基；施工技術(shù)；公路施工

引言

在眾多的公路建設(shè)過程中，較為常見的一種地質(zhì)情況是軟土地基，如何做好軟土地基的處理工作對(duì)公路工程的整體施工質(zhì)量有著非常大的影響。一旦在施工中出現(xiàn)疏漏，沒有采用合適的軟土地基處理技術(shù)，使得地基無法得到有效的處理，那么就會(huì)大大降低公路的質(zhì)量，減少公路的使用年限甚至產(chǎn)生安全隱患。

1　軟土在公路施工中的特點(diǎn)

軟土本身空隙大、強(qiáng)度低、天然含水量豐富的特性影響到了公路建設(shè)質(zhì)量，具體有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

1.1變形大

軟土在公路施工階段，因?yàn)槠淇辜魪?qiáng)度相對(duì)而言比較低，無法承受外界所引起的振動(dòng)，外界的干擾不但會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的變形，而且會(huì)導(dǎo)致地基的側(cè)向下滑，從而導(dǎo)致地基的進(jìn)一步下沉，甚至是基礎(chǔ)下土體發(fā)生擠出的現(xiàn)象。

1.2沉降不均勻

軟土在積沉的時(shí)候受到環(huán)境的影響而形成的微層里構(gòu)造，軟土的中間層的主要組成部分為一些砂層與粉土，因此，此層是非常有利于軟土的凝結(jié)和下沉，但是和該層相較之下，軟土的下降相對(duì)而言比較小，從而造成路基沉降不均勻的問題的出現(xiàn)。

1.3透水性低

盡管軟土的含水量相對(duì)而言比較高，但是非常不容易透水，特別是其垂直方向的透水量相當(dāng)?shù)?。透水性低不僅不利于地基固結(jié)的排水，也非常不利于地基各級(jí)載荷的穩(wěn)定性。

1.4壓縮性極高

軟土的壓縮性相對(duì)較高，通常情況下，其壓縮系數(shù)是0.7～1.5MPa-1，但是其最高壓縮系數(shù)能夠達(dá)到3.5MPa-1。

2　公路施工中軟土地基處理中需要注意的問題

軟土地基是作為一種綜合性分類的結(jié)果，具體的分類又有很多種，所以針對(duì)不同的軟土種類就有著不同的處理技術(shù)手段。軟土地基存在的自然環(huán)境也各有異同，因而選擇的處理手段方式要充分結(jié)合實(shí)際情況，具體要注重以下幾個(gè)問題：

2.1具體分析土質(zhì)條件，根據(jù)土質(zhì)條件選擇處理技術(shù)

工程建設(shè)中發(fā)現(xiàn)不同土壤性質(zhì)的軟土，要理性分析適用的處理技術(shù)。土壤有砂性、黏性之分，以黏性軟土為例，在處理此類軟土地基時(shí)，主要采取的手段為壓實(shí)，在這種地處理技術(shù)中，最需要注意的就是盡量避免大幅度的動(dòng)作給地基造成的動(dòng)蕩；以砂性軟土為例，最為常見的處理技術(shù)方式為擠密砂樁法，之所以要采取這種方式，主要是砂性土壤在工程施工后，其承受壓力的強(qiáng)度會(huì)減小，以擠密砂樁法加以處理可以避免此類軟土的散化。由此可知，在確定采取哪一種處理技術(shù)前，首先要確定的是要施工建設(shè)地的軟土屬于哪種構(gòu)成類型，較為淺薄的軟土層也不能忽視，表層工作一定要做到位。唯有在掌握了軟土類型的基礎(chǔ)，才能準(zhǔn)確地鎖定要采取的處理技術(shù)，使施工建設(shè)工作一步到位。

2.2具體分析道路性質(zhì)，根據(jù)道路性質(zhì)選擇處理技術(shù)

公路建設(shè)分為多個(gè)等級(jí)，等級(jí)不同的公路其質(zhì)量方面的要求也不同，高等級(jí)的公路比如高速公路就對(duì)公路路面的平整性要求極高，這種情況下需要強(qiáng)化的就是在嚴(yán)格遵守軟土地基處理原則情況下，使地基均勻沉降；等級(jí)水平較低的公路在保證安全性的前提下，其他的要求較少，只要完成常規(guī)的路面鋪設(shè)就可以。在道路性質(zhì)的包含內(nèi)容中還有公路的外在形態(tài)，要綜合考慮公路經(jīng)過之處的高度起伏和橫跨占地面積。在路堤的角度較小，整體高度較低時(shí)，考慮到可能對(duì)路基局部建設(shè)帶來不便，一般情況下是采用壓重式的處理技術(shù)來對(duì)自然環(huán)境做出技術(shù)上的挽救。

2.3具體分析建設(shè)環(huán)境，根據(jù)建設(shè)環(huán)境選擇處理技術(shù)

公路的施工建設(shè)是一項(xiàng)實(shí)地操作的工程，不是脫離實(shí)際，只依靠技術(shù)理論閉門造車就可以完成的，因而施工環(huán)境的具體情況對(duì)軟土地基技術(shù)的選擇具有導(dǎo)向作用，有的自然環(huán)境較為復(fù)雜的，就可能涉及到多種處理技術(shù)方法；有的環(huán)境情況較為單一，采取一種處理技術(shù)就可以達(dá)到最佳處理效果。但不論自然環(huán)境是簡(jiǎn)單還是復(fù)雜，都要在綜合分析自然環(huán)境的基礎(chǔ)上加以判斷，選擇方式過于僵硬化則會(huì)導(dǎo)致軟土地基處理不當(dāng)。

3　公路軟土路基施工技術(shù)應(yīng)用

當(dāng)前，工程工程軟土地基施工時(shí)經(jīng)常會(huì)采用以下幾種措施：

3.1堆載預(yù)壓法

該方法主要適用于超過或者跟設(shè)計(jì)荷載一樣的填土荷載中，這樣可以將地基提前固結(jié)住從而增強(qiáng)地基強(qiáng)度，使得工后的沉降減少。將路堤填土當(dāng)作堆載就能夠有效的控制其成本，在施工填筑的過程當(dāng)中應(yīng)該盡可能的采用分層與分級(jí)的方法來進(jìn)行荷載的施加，從而來進(jìn)行加荷速率的控制，也能夠避免地基由于剪切受到破壞，進(jìn)而會(huì)使得地基強(qiáng)度的不斷增加，取得較為理想的施工效果。其原理如圖1所示。

3.2真空預(yù)壓法

圖1　排水固結(jié)法增大地基密度的原理

施工人員將真空預(yù)壓法應(yīng)用到部分需要加固的軟土地基當(dāng)中，其重點(diǎn)是進(jìn)行砂井與塑料排水板的設(shè)置，同時(shí)，還應(yīng)該在地面上進(jìn)行砂墊層的鋪設(shè)，在砂墊層的上面還應(yīng)該覆蓋一層不透氣的密封膜進(jìn)而使得其能夠與大氣隔離開，薄膜四周埋入土中，然后再通過埋設(shè)于砂墊層里面的吸水管道，進(jìn)行真空裝置抽氣，再將膜內(nèi)部的空氣排出，使得膜的內(nèi)外形成氣壓差，增加地基的有效應(yīng)力，從而使土體固結(jié)。因此其對(duì)于軟土地基的處理來說是相當(dāng)有利的。真空預(yù)壓法無需進(jìn)行堆載，其也減少了加載與卸荷流程麻煩，使得預(yù)壓效率得到了很大程度的提高，減少了堆載材料的使用。

3.3反壓護(hù)道法

這種方法通常是使用在公路軟土地基的兩側(cè)，對(duì)于保證路堤穩(wěn)定性有著重要的影響。其主要作用是能夠發(fā)揮非常好的抗滑平衡的作用，進(jìn)而使得抗滑力矩能夠有效的克服，具體如圖2所示。

圖2　路堤下極限平衡區(qū)

3.4水泥土攪拌樁法

水泥土攪拌樁也是當(dāng)前膠接法處理軟土地基方法中非常重要的一種，它主要是將水泥或者石灰等各種材料用作固化劑里面的主劑，之后借助一些特制深層攪拌機(jī)械，在地基的深處強(qiáng)制攪拌軟土與固化劑，然后借助固化劑和軟土之間形成的一系列物理反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)，促使軟土充分固結(jié)層整體性和水穩(wěn)定性以及強(qiáng)度非常好的地基，進(jìn)而促使地基承載力提高，有效避免地基沉降量下降的現(xiàn)象出現(xiàn)。其它地基多數(shù)屬于復(fù)合地基，需要由樁土一起來承擔(dān)荷載。由于水泥攪拌樁施法的施工速度比較快，加上施工設(shè)備比較輕便，又方便移動(dòng)，因而該施工方法很容易掌握，而且還具有處理深度非常大的優(yōu)點(diǎn)。

3.5換填墊層法

一般軟弱土層厚度會(huì)很小，這時(shí)施工人員便可將公路路基下面需要處理的范圍控制好或者將其全部挖除掉。在選擇換填材料時(shí)，必須結(jié)合公路工程所在區(qū)域軟土地基的實(shí)際情況進(jìn)行考慮，一般需要選取穩(wěn)定性能極佳并且里面不會(huì)含有任何侵蝕性的施工材料，另外這種材料的滲水性必須很好，例如礫料。施工人員通常將公路所在區(qū)域軟土地基中的軟土采用其它高質(zhì)量材料換填掉的過程叫做換填法，也有叫做墊層法的，在采用換填法開展施工作業(yè)時(shí)，每個(gè)路段的施工長(zhǎng)度需控制到2～3m之間，對(duì)于土方量要根據(jù)軟弱土層的厚度來定。通常軟弱土層非常厚的就需要適當(dāng)?shù)脑黾訔壏缴厦娴耐练搅?，不過這樣會(huì)導(dǎo)致工程施工成本增加；相反的則需減少土方量，而且還可以節(jié)省材料，降低工程的施工成本。

3.6加筋路基法

一些路堤的沉降量比較小，在高路堤填土施工時(shí)應(yīng)該采取土工布?jí)|隔，以便防止軟基與路基出現(xiàn)側(cè)向的位移，進(jìn)而增加側(cè)向約束力，將應(yīng)力水平降低，促使荷載可以均勻分布。在采用土工布覆蓋在路基上后需要攤鋪平整，這樣既有利于路基的剛度提高，還能保護(hù)好邊坡，使得積水可以順利排出去，這樣地基的穩(wěn)定性就可以增加。另外在處理地基時(shí)，一定要考慮到環(huán)保問題，盡可能的節(jié)約能源，這樣就能防止處理地基時(shí)給地面水以及地下水造成污染，也能有效的避免振動(dòng)噪音給周圍環(huán)境造成不良影響等。

4　結(jié)語

總之，在公路工程項(xiàng)目施工中，在處理大面積軟土地基時(shí)，一定要充分考慮工程所在區(qū)域地質(zhì)、水文現(xiàn)象資料等多方面的實(shí)際情況，采取合適的施工技術(shù)，選擇最好施工方案，提升工程整體安全性，更好地服務(wù)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展。

[1]王文.公路橋梁施工中軟土地基施工技術(shù)探討[J].低碳世界，2015（9）：46～47.

[2]朱順元.公路施工中軟土地基的處理技術(shù)分析及應(yīng)用[J].中國(guó)科技縱橫，2012（15）：118.

[3]崔效源.公路道路施工中軟土地基技術(shù)的處理應(yīng)用[J].中國(guó)科技投資，2013（27）：177.

U416.1

A

1673-0038（2015）38-0301-02

2015-7-20

萬柄權(quán)（1986-），男，助理工程師，本科，主要從事公路工程工作。