試析公路工程軟土路基施工技術(shù)研究

陳志剛

摘 要：在公路工程施工中，軟土路基是一個(gè)常見的施工問題，對(duì)公路工程到施工質(zhì)量有比較大的影響。本文以實(shí)際工程為例，對(duì)公路軟土地基施工過程中到各種影響因素以及公路的基本特點(diǎn)進(jìn)行了分析，最終決定選用加筋法和換填墊層法相結(jié)合的方法對(duì)軟土路基進(jìn)行處理，取得了良好的處理效果。

關(guān)鍵詞：公路 軟土路基 施工技術(shù)

1.工程概況

某公路工程的設(shè)計(jì)等級(jí)為三級(jí)，設(shè)計(jì)路基寬度為15m，允許車輛最高行駛速度為60km/h，汽車荷載等級(jí)為二級(jí)，路線經(jīng)過地區(qū)大部分為山地，區(qū)域年降水量比較大，不良地質(zhì)比較發(fā)育，山地殘坡積層、壩區(qū)松散層、坡鹿堆積層都含有松散孔隙水。松散孔隙水主要由基巖裂隙水、大氣降水補(bǔ)給，其次由溪水和地表河水補(bǔ)給。受地下水運(yùn)移、排泄條件不順暢等因素的影響，部分地區(qū)還出現(xiàn)了上層滯水的沼澤地。結(jié)合本工程的實(shí)際情況，經(jīng)研究決定，本工程使用加筋法和換填墊層法相結(jié)合的方法對(duì)軟土路基進(jìn)行處理。

2.軟土路基的加筋施工辦法

2. 1加筋材料

加筋土結(jié)構(gòu)的核心內(nèi)容為加筋材料，要想使加筋技術(shù)不斷的發(fā)展進(jìn)步，就要對(duì)加筋材料進(jìn)行不斷的探究。受材質(zhì)情況不同的影響，加筋材料主要分為四個(gè)主要類型。第一類為天然植物類，主要包括麥秸桿、柳條以及竹片等；第二類為金屬類，主要包括不銹鋼鋼帶、鍍鋅鋼帶以及扁鋼帶等；第三類為合成材料，主要包括玻璃纖維材料、尼龍、聚乙烯以及聚丙烯等；第四類為復(fù)合材料類，主要包括鋼塑符合加筋帶和鋼筋混凝土帶等。

土工合成材料主要的技術(shù)指標(biāo)包括耐久性指標(biāo)、水力指標(biāo)、力學(xué)指標(biāo)以及物理指標(biāo)四個(gè)主要類型。竹片材料的技術(shù)指標(biāo)會(huì)受到多種原因的制約，不同品種、不同地方的竹筋性能參數(shù)會(huì)存在較大差異[1]。土工加筋材料使用竹材的時(shí)候，對(duì)竹材的性能要進(jìn)行嚴(yán)格的試驗(yàn)。加筋土結(jié)構(gòu)中，不論是使用怎樣的加筋材料，都需要對(duì)以下內(nèi)容進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督，第一，材料的強(qiáng)度和變形情況；第二，材料的耐久性能。

將高分子聚合物擠壓成薄片，再制作成具有一定規(guī)模的孔網(wǎng)，經(jīng)過緩慢加熱對(duì)其不斷的進(jìn)行橫向或者是縱向的拉伸，這就是土工格柵。使高分子聚合物呈現(xiàn)出定向線性狀態(tài)的網(wǎng)狀整體結(jié)構(gòu)類型，具有較強(qiáng)的節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度，且呈現(xiàn)出均勻分布的狀態(tài)。加筋加固材料已經(jīng)得到了廣泛使用，這是因?yàn)橥凉じ駯诺睦炷Ａ亢蛷?qiáng)度都比較好，同時(shí)具有較好的連鎖系統(tǒng)。土工格柵包括雙向和單向兩種類型，經(jīng)常使用的土工格柵類型為雙向型的，具體情況見圖1所示。

2.2土工格柵施工

首先，砂墊層和土工格柵可以存在于同一層內(nèi)，該層與軟土地基、路堤本身都有著不一樣的剛度標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過該墊層使路堤自身的荷載被傳輸?shù)杰浲恋鼗校粌H是路堤的柔性根基，還是軟土固結(jié)的有效排水面。設(shè)置土工格柵，可以使路堤側(cè)向的變形得到較好的控制。其次，在對(duì)土工格柵進(jìn)行施工的時(shí)候，可以按照以下順序來進(jìn)行施工，下承層的清理→土工格柵鋪設(shè)→綁扎固定→路基鋪設(shè)→壓實(shí)→檢測(cè)。

在進(jìn)行施工的時(shí)候，應(yīng)注意以下：

（1）將地表平整干凈，將所有的雜物清理掉。

（2）土工格柵的鋪設(shè)。路堤軸線要與強(qiáng)度高的方向保持垂直。搭接位置要保持20cm左右，使用尼龍進(jìn)行密實(shí)的捆扎。將褶皺處理好，可以使用插釘對(duì)其進(jìn)行固定。

（3）對(duì)施工情況進(jìn)行認(rèn)真分析，路堤邊坡陡度達(dá)到1：1的時(shí)候，需要隨土工格柵的邊坡進(jìn)行包裹，折后的長(zhǎng)度要保持在1米左右，確保邊坡拉緊并固定好。

（4）使用砂礫料對(duì)路堤進(jìn)行填土施工，假如沒有砂礫料，可以使用含水量較好的粘土進(jìn)行施工，煤研石、黃土、碎石土、風(fēng)化巖和石屑都可以用來進(jìn)行路堤填土，壓實(shí)度要求詳見表1所示。

（5）路堤填料距離土工格柵層面8cm的時(shí)候，礫石的最大半徑要保持在3cm左右，要想使用機(jī)械進(jìn)行壓實(shí)，土工格柵的填料厚度一定要保持在16cm左右，使用平碾或者是氣胎碾的辦法處理粘性土。

（6）土工格柵鋪設(shè)完成以后，需要2天后進(jìn)行填料鋪設(shè)，這樣可以有效抑制老化問題。

（7）在比較平緩的斜坡上鋪設(shè)草籽費(fèi)料，這樣可以防止雨水沖刷，還可以有效控制土工格柵被人為破壞或者是暴曬。鋪設(shè)三維土工并使用土釘進(jìn)行固定的方法來處理比較陡峭的斜坡。

（8）使用機(jī)械進(jìn)行碾壓和攤鋪的時(shí)候，施工的順序?yàn)橄葍蛇?、后中間，這樣可以確保壓實(shí)度符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

（9）已經(jīng)鋪好但沒有進(jìn)行填土處理的土工格柵不可以讓任何車輛通行或者是?？?，在進(jìn)行施工的時(shí)候，要隨時(shí)對(duì)土工格柵進(jìn)行質(zhì)量檢查，一旦發(fā)現(xiàn)有質(zhì)量問題，需要立即進(jìn)行處理。

3.換墊層施工技術(shù)

3. 1施工技術(shù)

換填材料可以從附近砂料場(chǎng)進(jìn)行運(yùn)輸，砂料場(chǎng)的泥沙含量大約為1%左右，堆放的密度可以達(dá)到每立方米1.5g，儲(chǔ)存量非常大，運(yùn)輸比較方便。施工過程中全部實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，所有的施工工序一氣呵成，將工作面暴露在外的時(shí)間實(shí)現(xiàn)了有效控制。

（1）分層填筑。在進(jìn)行分層施工的時(shí)候，每一層的壓實(shí)厚度要保持在20cm左右。

（2）攤鋪整平。要想使路堤的壓實(shí)效果良好，在初平施工的時(shí)候，可以使用裝載機(jī)來進(jìn)行填料，使用平地機(jī)實(shí)施二次處理，從而使施工效果符合設(shè)計(jì)要求。

（3）機(jī)械碾壓。為了使密實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，在進(jìn)行碾壓施工的時(shí)候，先進(jìn)行靜壓，后進(jìn)行碾壓振動(dòng)。施工順序?yàn)橄葍蛇?、后中間；先慢而輕，后重而快。

（4）在進(jìn)行施工以前，需要將路面上的雜物處理干凈，在挖掘邊坡的時(shí)候，需要按照1︰0.5的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行?；谆咎幚砥秸院?，橫坡的角度要保持在2%左右。

（5）施工最好在非雨季進(jìn)行，在施工的時(shí)候，一定要多關(guān)注天氣變化情況。

（6）分層壓實(shí)是墊層施工的主要內(nèi)容。每一層的厚度要保持在20cm左右，壓實(shí)的方法包括碾壓法和振動(dòng)法。砂料只有處于飽和的狀態(tài)下才能實(shí)現(xiàn)較好的壓實(shí)效果。

3.2觀測(cè)軟土路堤沉降

對(duì)于沉降觀測(cè)點(diǎn)的精度標(biāo)準(zhǔn)有特殊的要求，在觀測(cè)的過程中，需要使用三等水準(zhǔn)的辦法來進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量過程中，后視尺、測(cè)點(diǎn)及轉(zhuǎn)點(diǎn)、儀器、水準(zhǔn)尺以及觀測(cè)人員都要相對(duì)固定。每次觀測(cè)的時(shí)候，測(cè)試距不等差要保持在3米以內(nèi)，累積值不可以超過6米。如果水準(zhǔn)點(diǎn)和沉降點(diǎn)比較接近，前期視距離保持在15米以內(nèi)的時(shí)候，對(duì)軟土地基進(jìn)行處理以前，對(duì)觀測(cè)儀器要進(jìn)行重新的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)需要對(duì)連續(xù)沉降儀和地面沉降儀都要進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，刻度必須要精準(zhǔn)，這樣在觀測(cè)的時(shí)候就會(huì)比較方便。在連續(xù)沉降儀向地基持力層打入的時(shí)候，可以使用地質(zhì)鉆機(jī)和打樁機(jī)共同進(jìn)行作業(yè)，砂墊層施工的時(shí)候，地面沉降儀可以直接掩埋在墊層中。

4.分析沉降觀測(cè)結(jié)果

認(rèn)真整理項(xiàng)目路基施工結(jié)束以后沉降觀測(cè)點(diǎn)的沉降實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，得出了比較詳細(xì)的實(shí)測(cè)結(jié)果。先對(duì)K53+400斷面路中心線的沉降量進(jìn)行曲線制圖，詳見下圖2所示。

認(rèn)真分析隨著時(shí)間的改變沉降發(fā)生變化的曲線圖，可以發(fā)現(xiàn)軟土地基在施工前三個(gè)月的沉降量比較明顯，隨后一段時(shí)間沉降量變化趨于平穩(wěn)。伴隨著施工負(fù)荷和施工時(shí)間的不斷變化，各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的沉降量平穩(wěn)上升，到了施工快要結(jié)束的時(shí)候，沉降量趨于平穩(wěn)。對(duì)軟土地基進(jìn)行處理以后，不均衡沉降能夠達(dá)到設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，沒有出現(xiàn)因不均衡沉降而導(dǎo)致路面出現(xiàn)裂紋的情況，這主要是因?yàn)樵趯?duì)軟土地基進(jìn)行鋪設(shè)的時(shí)候，使用了土工格柵從而使路基傳遞的負(fù)荷得到了有效的分解，使路基整體的穩(wěn)定性得到了有效提升。

本公路工程施工過程中，分別選用加筋法和換填法對(duì)軟土路基進(jìn)行加固。從路基開始填筑到路面施工之前對(duì)路基的變形和沉降情況進(jìn)行了觀測(cè)，通過對(duì)沉降數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后可以發(fā)現(xiàn)，采用上述方法對(duì)軟土地基進(jìn)行處理后，不均勻沉降達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)要求，未出現(xiàn)過大的不均勻沉降，提升了路基的穩(wěn)定性，加固效果良好。

參考文獻(xiàn)：

[1]張志耕.高原地區(qū)濕地軟基及路基邊坡病害處治技術(shù)研究[D].天津大學(xué)博士學(xué)位論文，2007：5.

[2]楊曉軍，孫亞琦.路堤軟基土工合成材料加筋的機(jī)理研究[J].公路，2004，（05）：10-13.