公路工程軟土路基施工技術(shù)應(yīng)用研究

王 臻

（涼山州公路管理局勘察設(shè)計(jì)隊(duì)，四川省 西昌市 615000）

公路工程軟土路基施工技術(shù)應(yīng)用研究

王 臻

（涼山州公路管理局勘察設(shè)計(jì)隊(duì)，四川省 西昌市 615000）

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，區(qū)域間物資運(yùn)輸與人員交流水平不斷提高，對(duì)地區(qū)交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提出了更高的要求。公路工程施工是一項(xiàng)科學(xué)而系統(tǒng)的工作，涉及的材料物資、人員設(shè)備較多，需要多專業(yè)多工種交叉協(xié)作完成。路基結(jié)構(gòu)施工是保證公路工程整體質(zhì)量與車輛通行安全的基礎(chǔ)，只有在高質(zhì)量路基結(jié)構(gòu)施工的前提下，才能確保公路其他施工環(huán)節(jié)質(zhì)量控制的有效性，避免公路出現(xiàn)凹陷、滲水以及不均勻沉降的等系列問題。軟土對(duì)于公路工程施工而言是一種不理想的地質(zhì)條件，在施工技術(shù)應(yīng)用不合理的情況下難以保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，需要采取相應(yīng)措施進(jìn)行基礎(chǔ)加固，限制其不良影響。本文探討了公路工程軟土路基施工技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)內(nèi)容，旨在提供一定的參考與借鑒。

公路工程；軟土路基；施工技術(shù)；應(yīng)用

0 引言

隨著工程科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，道路交通施工行業(yè)迎來(lái)了巨大的發(fā)展空間和現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)，眾多新型工程技術(shù)與材料設(shè)備的應(yīng)用，使得公路工程施工經(jīng)歷著一場(chǎng)技術(shù)變革。軟土地基是一種不良地質(zhì)條件，該條件下的公路工程地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜，土體呈現(xiàn)較高的含水量與孔隙率，相應(yīng)的應(yīng)力承載能力與抗剪切強(qiáng)度相對(duì)不足，在未采取針對(duì)性加固措施的條件下，路基將出現(xiàn)不均勻沉降、結(jié)構(gòu)失穩(wěn)等系列問題，嚴(yán)重制約著其他工程施工環(huán)節(jié)的展開，同時(shí)也對(duì)公路整體質(zhì)量問題埋下了隱患?？梢娧芯糠治龉饭こ誊浲谅坊┕ぜ夹g(shù)應(yīng)用這一議題，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 軟土路基工程特性分析

軟土對(duì)于公路工程施工建設(shè)過程而言，是一種復(fù)雜的不良地質(zhì)條件，軟土中的水分較大，具有明顯的壓縮空間，相應(yīng)的載荷承載性和剛度水平不足，在此區(qū)域進(jìn)行公路工程施工，極易出現(xiàn)失穩(wěn)或沉降問題。路基作為公路工程的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，在當(dāng)前車輛保有數(shù)量不斷提升，交通系統(tǒng)運(yùn)輸需求不斷上升的背景下顯得尤為重要。軟土路基通常出現(xiàn)在內(nèi)陸平原、盆地山洞、海濱平原等地區(qū)。軟土路基較為復(fù)雜的特征，會(huì)使公路施工難度變大，施工周期變長(zhǎng)，如果沒有使用正確施工技術(shù)，還會(huì)使軟土路基公路出現(xiàn)嚴(yán)重質(zhì)量問題，如路面坍塌、路面開裂等，這些問題的出現(xiàn)輕則導(dǎo)致交通阻塞，重則導(dǎo)致交通事故，出現(xiàn)人員傷亡等嚴(yán)重問題。

2 公路工程軟土路基施工技術(shù)應(yīng)用研究

從上述軟土路基工程特性可知，解決軟土路基質(zhì)量問題的關(guān)鍵是土體水分控制與粘結(jié)度的提升，現(xiàn)階段常見的公路工程軟土路基施工技術(shù)主要包含以下幾種，具體應(yīng)用特點(diǎn)如下：

2.1 碎石樁技術(shù)

應(yīng)用碎石樁技術(shù)進(jìn)行軟土路基處理應(yīng)用時(shí)間較長(zhǎng)，在實(shí)際施工過程中積累了大量經(jīng)驗(yàn)。該技術(shù)首先對(duì)軟土路基進(jìn)行一定載荷水平的振動(dòng)沖擊，在土體壓縮聚結(jié)形成孔隙后，將篩選后的碎石填筑到孔隙中，同時(shí)使用一定的土體聚合添加劑，提升碎石與縮聚土體的粘合性，通過碎石樁為路基結(jié)構(gòu)提供相應(yīng)的載荷承載力。相應(yīng)碎石樁的尺寸和分布依據(jù)公路工程整體參數(shù)確定，保證路基結(jié)構(gòu)受力均勻。碎石樁具有理想的應(yīng)力和環(huán)境穩(wěn)定性，能夠在軟土環(huán)境中提供持續(xù)的支持力，同時(shí)施工便捷，建設(shè)成本低，在目前的施工中仍有應(yīng)用。

2.2 換填技術(shù)

應(yīng)用換填技術(shù)進(jìn)行公路軟土路基處理，是對(duì)于路基土體成分的整體性更替。該技術(shù)首先使用施工機(jī)械將勘測(cè)查明的軟土結(jié)構(gòu)挖除，然后分層均勻填加穩(wěn)定性和剛度水平較高的碎石、煤渣等材料，從而通過改變施工區(qū)域地質(zhì)條件從根本上解決軟土地基質(zhì)量問題。施工過程中，分層填筑時(shí)硬度和強(qiáng)度最高的材料位于挖方區(qū)域最底部。這種軟土路基技術(shù)在較深路基施工條件下有著理想的應(yīng)用效果。

2.3 注漿技術(shù)

注漿技術(shù)是施工技術(shù)和機(jī)械水平不斷提高的產(chǎn)物，借助高壓注漿機(jī)械將制備的漿體注入軟土層，通過固結(jié)作用提升路基穩(wěn)定性。該技術(shù)應(yīng)用過程中，首先使用鉆孔設(shè)備進(jìn)行打孔，貫穿軟土層深度后，使用噴注設(shè)備注入漿體，在軟土與漿體充分混合并凝結(jié)后，將會(huì)形成高剛度水平的整體結(jié)構(gòu)，對(duì)凝結(jié)體加固后便可實(shí)現(xiàn)軟土地基問題的解決。

2.4 固結(jié)技術(shù)

固結(jié)技術(shù)主要通過在軟土地基結(jié)構(gòu)中添加相應(yīng)固化試劑，進(jìn)行土壤工程性質(zhì)改良，強(qiáng)化土體聚合性，提升軟土地基的整體穩(wěn)定性?，F(xiàn)階段，為了提高加入固化劑的粘結(jié)能力，施工人員會(huì)借助旋噴設(shè)備增加固化劑與軟土接觸面積，同時(shí)配合一定的壓實(shí)整平操作，完成軟土路基問題的解決。

2.5 排水技術(shù)

該種處理方法是常見的一種技術(shù)，它適用于軟性相對(duì)較低的地基中，它主要是利用沙井固結(jié)原理排除軟土中的水分。在排水中，需要在軟土路基表面鋪設(shè)砂井，通過預(yù)壓砂井，增加排水的速度。但需要控制預(yù)壓的速度，避免軟土下沉過快造成地基沉降現(xiàn)象。

3 公路軟土地基工程實(shí)例分析

3.1 工程概況

某公路工程全長(zhǎng)5.25km，軟土路基部分長(zhǎng)3.5km，前期施工地質(zhì)勘測(cè)結(jié)果表明，該公路工程施工區(qū)段土體為軟土，路基結(jié)構(gòu)底層土壤含水量較高，同時(shí)地基11-13m深度范圍存在淤泥現(xiàn)象。該公路工程橫斷面應(yīng)力承載層橫向坡度為3～5 °，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)剛度支撐能力不足，路基呈現(xiàn)左側(cè)傾斜趨勢(shì)。下圖1為該公路工程路基底層示意圖。

圖1 公路工程路基底層示意圖

3.2 軟土路基處理方案

根據(jù)上述工程勘察結(jié)果可知，需要對(duì)軟土路基處理，提高結(jié)構(gòu)剛度，維持道路穩(wěn)定性。具體處理方案如下：

（1）軟土路基施工前，結(jié)合上述勘測(cè)結(jié)果進(jìn)行深入的研究分析，合理組織安排施工方案與設(shè)備物資，落實(shí)施工準(zhǔn)備工作。

（2）軟土地基結(jié)構(gòu)的水分控制是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵，因此應(yīng)采取相應(yīng)的排斥措施。對(duì)于該公路工程表面水分，可設(shè)置相應(yīng)的邊溝，及時(shí)導(dǎo)流，避免積水下滲作用；對(duì)于結(jié)構(gòu)內(nèi)部水分，應(yīng)通過盲溝、滲井進(jìn)行隔離與疏導(dǎo)，使其導(dǎo)出路基結(jié)構(gòu)，降低地下水位。

（3）該公路工程線路上存在石方爆破區(qū)域，同時(shí)路線走向不規(guī)則，因此應(yīng)在基層結(jié)構(gòu)中設(shè)置碎石隔水層，充分利用爆破碎石，同時(shí)限制挖方填方過程中存在的砂墊層影響問題。如圖2所示為地基處理示意圖。

圖2 公路工程軟土路基處理示意圖

(4)軟土路基施工過程中，應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)沉降與形變進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，出現(xiàn)異常問題時(shí)應(yīng)及時(shí)解決，排除問題后繼續(xù)施工。

(5)該道路工程軟土路基處理方案為砂墊層與排水板結(jié)合作用的方式，工期較長(zhǎng)，為了提升施工效益可對(duì)土體進(jìn)行超載預(yù)壓，使軟土路基內(nèi)部的水分充分溢出，提升軟土固結(jié)程度。

(5)根據(jù)結(jié)構(gòu)勘測(cè)可知，該公路路基結(jié)構(gòu)整體左側(cè)傾斜，橫斷面橫斷面應(yīng)力承載層存在出現(xiàn)滑坡問題的隱患，為了提升道路的整體穩(wěn)定性，在路基左側(cè)設(shè)置反壓護(hù)道，降低滑動(dòng)力矩水平，起到整體結(jié)構(gòu)加固和軟土處理的雙重作用。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)公路交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)覆蓋范圍的不斷擴(kuò)大，軟土地基區(qū)域施工越來(lái)越普及廣泛，這一復(fù)雜地質(zhì)條件對(duì)于施工人員的工程技術(shù)應(yīng)用提出了更高的要求。軟土路基施工技術(shù)的應(yīng)用對(duì)象為濕性黃土、砂土、粘土等土體類型，旨在全面提高路基施工結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性與應(yīng)力表現(xiàn)。現(xiàn)階段應(yīng)用較為普遍的碎石樁技術(shù)、換填技術(shù)、注漿技術(shù)、固結(jié)技術(shù)以及排水技術(shù)等形式，在相應(yīng)的工程實(shí)踐中收獲了理想的效果，獲得了工程行業(yè)的一致認(rèn)可。施工人員應(yīng)進(jìn)一步提高

軟土路基施工技術(shù)水平，全面提高不良地質(zhì)條件下公路工程施工質(zhì)量，促進(jìn)交通事業(yè)的發(fā)展。

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U45

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1007-6344（2016）02-0208-02