軟土地基處理技術(shù)在公路施工中的具體實(shí)踐

【摘要】我國(guó)的公路工程獲得了迅猛的發(fā)展。在公路建設(shè)中，受地質(zhì)情況的影響，沿線路基下經(jīng)常有厚度或淺或深的軟土層，如果在施工中沒有得到較好的處理，可能會(huì)導(dǎo)致沉降等一系列問(wèn)題的發(fā)生，進(jìn)而發(fā)生各種路面質(zhì)量病害，造成公路正常使用壽命大大縮減。在本文中，就軟土地基處理技術(shù)在公路施工中的應(yīng)用進(jìn)行一定的闡述和研究。

【關(guān)鍵詞】軟土地基；處理技術(shù)；公路施工

軟土地基處理一直以來(lái)是公路施工領(lǐng)域非常重視的問(wèn)題，也是質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在施工過(guò)程中如果軟土地基處理不好，直接影響以后公路的運(yùn)營(yíng)舒適性和壽命。公路運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)了，隨著路面上荷載的增加，地基承載的壓力越大。如果軟土地基處理不合格，公路運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)了，地基會(huì)出現(xiàn)翻漿、裂縫等問(wèn)題，并且地基開始緩慢沉降，路面出現(xiàn)傾斜、裂縫和破損，給車輛在行駛過(guò)程中會(huì)造成安全事故。本文將綜合分析軟土地基的特點(diǎn)及危害，進(jìn)而通過(guò)工程實(shí)例提出一套科學(xué)可行的軟土地基處理措施，以供同行參考。

1、軟土地基的特點(diǎn)及危害

1.1特點(diǎn)

（1）變形大。在我國(guó)各個(gè)地區(qū)都廣泛分布著軟土，部分土壤存在較多的水分含量，在外力的作用下，土壤容易產(chǎn)生流動(dòng)性，此類土壤在公路地基施工中出現(xiàn)時(shí)，變形現(xiàn)象在不平衡外力的干擾下很容易產(chǎn)生，日常我們經(jīng)常能夠看到的是坑洼不平的公路。在部分山體公路中，因?yàn)闆]有屏障保護(hù)公路外側(cè)，導(dǎo)致側(cè)面下滑現(xiàn)象的出現(xiàn)，對(duì)整個(gè)地基和路段的使用產(chǎn)生一定影響。（2）不均勻沉降。軟土結(jié)構(gòu)除了具有較大的含水量以外，土粒之間會(huì)出現(xiàn)較大的縫隙，而且土壤有著復(fù)雜的成分，部分軟土結(jié)構(gòu)中摻雜有砂石，且占有較大的比重。公路地基長(zhǎng)時(shí)間受外力的作用，會(huì)有下沉現(xiàn)象發(fā)生，而有些軟土地基的砂石比重較少，長(zhǎng)時(shí)間受外力作用，會(huì)有高隆現(xiàn)象出現(xiàn)。

1.2危害

軟土地基在工程建設(shè)過(guò)程中基本屬于不可預(yù)見性的問(wèn)題，勘測(cè)設(shè)計(jì)過(guò)程中沒有詳細(xì)資料進(jìn)行描述軟土地基具體情況時(shí)，施工過(guò)程中一定要按照規(guī)范規(guī)程以及工程實(shí)地軟土地基情況進(jìn)行實(shí)施。一旦處理不合理，就可能發(fā)生質(zhì)量事故。一般出現(xiàn)的主要質(zhì)量事故為路面局部出現(xiàn)凹凸不平、大面積不均勻沉陷，路面局部出現(xiàn)不均勻裂縫和部分路段傾斜，嚴(yán)重的時(shí)候地基出現(xiàn)問(wèn)題可.能引發(fā)交通事故。

2、公路工程中軟土地基處理方法

2.1表層處理法

該方式主要是對(duì)路基的表層進(jìn)行處理，其具體方式有：第一，表層排水法。即在填筑路基前先在地面上做好水溝的挖掘，在對(duì)地表水進(jìn)行排出的基礎(chǔ)上對(duì)地基表層含水量降低，保證施工機(jī)械能夠具有較好的機(jī)械條件，同時(shí)，使用具有較好透水性的沙礫材料做好回填；第二，砂墊層法。該方式即在地基頂面鋪設(shè)一層厚度在0.6-1m的砂墊層，將其作為固結(jié)工作所需的上部排水層，在對(duì)沉降速度加快的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)固結(jié)過(guò)程的縮短。該方式可以作為路堤地下排水層應(yīng)用，以此實(shí)現(xiàn)堤內(nèi)水位的降低，對(duì)施工條件進(jìn)行改善。以該種方式處理時(shí)，需要選擇粗砂或者中砂，并做好及配方面的控制；第三，穩(wěn)固劑表層處理。該方式即通過(guò)水泥、生石灰以及土壤離子穩(wěn)固劑作為材料將其摻入到表層地基土當(dāng)中，在對(duì)地基強(qiáng)度、壓縮性進(jìn)行改善的基礎(chǔ)上保障施工條件，實(shí)現(xiàn)路堤填土效果的提升。

2.2強(qiáng)夯法

該方式又稱之為動(dòng)力固結(jié)法，即將重錘以反復(fù)的方式提高到高處自由落下，以此形成對(duì)地基的夯實(shí)，進(jìn)而不斷降低其壓縮性、提升地基強(qiáng)度。該方式適合應(yīng)用在雜填土、碎石土、粘性土以及粉土等地基類型當(dāng)中，不僅能夠有效提升地基強(qiáng)度，且能夠?qū)ν恋臐裣菪赃M(jìn)行消除、實(shí)現(xiàn)抗振動(dòng)液化能力的改善，并因此可以應(yīng)用在濕陷性黃土地基當(dāng)中。而對(duì)于飽和度較高的粘性土，其處理效果則不明顯。

2.3換填法

在該方式中，其將基礎(chǔ)之下不太深的軟弱土層挖掉，使用具有更高強(qiáng)度、性能更為穩(wěn)定且質(zhì)地堅(jiān)硬的砂石材料分層充填，并以機(jī)械或者人工的方式分層振動(dòng)夯實(shí)，使其在達(dá)到要求密實(shí)度的情況下成為好的人工地基。當(dāng)目標(biāo)地基軟弱土層較薄，且上部荷載并不大時(shí)，適合以該方式處理。

2.4土工合成材料法

土工合成材料是以人工合成聚化物所制成的產(chǎn)品，能夠應(yīng)用在巖土以及工程結(jié)構(gòu)表面、每部當(dāng)中，具有防滲、隔離、加筋、防護(hù)以及過(guò)濾功能。通過(guò)在土體當(dāng)中對(duì)筋材的設(shè)置，則能夠形成筋材復(fù)合體。由于土抗拉抗剪性能較差，在土體中加筋后，筋材料則作為抗拉構(gòu)件同土相互摩擦，對(duì)土體的側(cè)向變形以及上下土體產(chǎn)生了限制作用，即在對(duì)其施加側(cè)壓力增量的基礎(chǔ)上使其獲得更高的整體性以及強(qiáng)度，近年來(lái)，該方式在工程處理中應(yīng)用的較為廣泛。

3、公路工程軟土地基施工技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐

3.1工程概況

我國(guó)某公路工程，為一級(jí)公路，路基寬度22.5m，雙向四車道，全長(zhǎng)11.029km，荷載等級(jí)為掛車-120，汽車-超20級(jí)。經(jīng)地質(zhì)勘探，該區(qū)域地基為軟土性質(zhì)，且具有較強(qiáng)的潮濕性，需要在實(shí)際施工前做好路基的處理。

3.2軟土路基施工方法

根據(jù)軟土物理力學(xué)性質(zhì)、材料條件、路堤高度以及埋層深度等，對(duì)以下處理措施進(jìn)行了制定：第一，對(duì)于具有較小厚度淤泥層路段，使用土工格柵+山皮石+土工格柵+改良土方式處理。在淤泥上，具有55-75cm的亞粘性土，具有一定的穩(wěn)定性，地面積水在排除方面較為簡(jiǎn)單。對(duì)此，決定以該方式處理，且由于具有較高的地下水位，公路沿線軟土水穩(wěn)定較差，如果浸水，其承載力將受到很大影響，通過(guò)山皮土同土工格柵的應(yīng)用，則能夠在對(duì)填料水穩(wěn)性進(jìn)行提升的基礎(chǔ)上降低毛細(xì)作用對(duì)路基產(chǎn)生的不良影響；第二，對(duì)于具有較大厚度淤泥、且水位較高的路段，使用拋石擠淤+土工格柵+改良土方式處理。

3.3軟土路基施工方法技術(shù)措施

（1）淤泥層厚度小路段

在該路段施工中，主要的施工技術(shù)有：第一，清表。整平地面，將腐殖土以及蘆根進(jìn)行清除；第二，測(cè)量放線。嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖、工藝流程進(jìn)行中線測(cè)量，重點(diǎn)控制路基兩側(cè)邊腳、邊溝以及路基邊線的測(cè)量質(zhì)量；第三，鋪設(shè)首層土工格柵。提前處理好一側(cè)溝壁，從該側(cè)溝壁向另一側(cè)橫向鋪設(shè)土工格柵。鋪設(shè)時(shí)先確保格柵搭接部分不宜超過(guò)20cm，再用22號(hào)鉛絲沿搭接部分逐步綁扎，鋪設(shè)好之后再排壓整平，鋪設(shè)范圍不得超出設(shè)計(jì)寬度；第四，填筑山皮土。鋪筑、倒運(yùn)等土工作業(yè)采用推土機(jī)、裝載機(jī)完成，填土厚度約50cm為宜，填筑時(shí)須實(shí)時(shí)觀測(cè)山皮土的高程，填筑完畢后將填土整平，按照操作規(guī)程碾壓，直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求為止；第五，第二層土工格柵鋪筑。根據(jù)放樣位置從一側(cè)向另一側(cè)鋪設(shè)，之后使用壓路機(jī)碾壓整平；第六，第一層改良土鋪筑。提前做好土以及石灰材料的化驗(yàn)分析，根據(jù)一定配比做好改良土的標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)，根據(jù)配比做好灰土拌合，嚴(yán)格按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)控制灰土含水量、鋪設(shè)厚度、鋪設(shè)寬度、土層壓實(shí)度等項(xiàng)目參數(shù)。二層改良土厚度為30cm，三層改良土厚度為20cm，其施工方式同第一層施工相同，保證壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)控制在g0%以上；第七，鋪筑第三層土工格柵，并填筑第二層改良土。

（2）淤泥層厚度大路段

茌該路段施工中，主要的施工技術(shù)有：第一，當(dāng)淤泥較厚、水位較高時(shí)，則需要以拋填片石的方式處理以確保其不低于30cm。拋填作業(yè)應(yīng)該從中線逐步向兩側(cè)展開，遇到坡度大于1：10的橫坡時(shí)，應(yīng)該從同向低處進(jìn)行拋填，使淤泥從兩側(cè)擠出。拋出水面后，再用小石塊將原處墊平，并做好碾壓以及填土；第二，根據(jù)設(shè)計(jì)拋石底腳，使用竹竿做好坡腳位置的明確，之后從原有路通過(guò)濕地推土機(jī)以及挖掘機(jī)的應(yīng)用向深部填筑，保證規(guī)格在30cm左右，避免出現(xiàn)腐殖石塊以及體積過(guò)大情況，待拋石頂面高出水面或淤泥頂面20cm后填筑石屑進(jìn)行初步找平，然后用采用50T振動(dòng)壓路機(jī)碾壓；第三，在完成片石的填筑之后，要及時(shí)做好填筑寬度、壓實(shí)情況填筑高度的檢測(cè)，在檢測(cè)合格之后再進(jìn)行后續(xù)施工，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求于第一步改良土完工后進(jìn)行彎沉檢驗(yàn)。

3.4竣工驗(yàn)收

軟土地基處治完畢后，工程部及時(shí)按照以下質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)組織竣工驗(yàn)收：①砂墊層：砂的規(guī)格和質(zhì)量必須符合設(shè)計(jì)要求和規(guī)范規(guī)定；適當(dāng)灑水，分層壓實(shí)；砂墊層寬度應(yīng)寬出路基邊腳0.5-1.0m，兩側(cè)端以片石護(hù)砌；砂墊層厚度及其上鋪設(shè)的反濾層應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。②反壓護(hù)道：填筑材料、護(hù)道高度、寬度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，壓實(shí)度不低于90%。③軟土地基上的路堤，應(yīng)在施工過(guò)程中進(jìn)行沉降觀測(cè)和穩(wěn)定性觀測(cè)，并根據(jù)觀測(cè)結(jié)果對(duì)路堤填筑速率和預(yù)壓期等做出必要調(diào)整。實(shí)測(cè)結(jié)果如表1所示，各項(xiàng)目的實(shí)測(cè)結(jié)果均在允許偏差的控制范圍內(nèi)，從整體上評(píng)價(jià)該軟土地基工序的施工效果符合預(yù)期要求。

結(jié)論：

上述工程中，由于技術(shù)控制嚴(yán)格，工后各項(xiàng)目的檢測(cè)結(jié)果均符合技術(shù)指標(biāo)，有效避免了公路在日后運(yùn)營(yíng)過(guò)程中出現(xiàn)翻漿、地基沉降等質(zhì)量缺陷。在公路施工中，地基處理質(zhì)量的高低將直接對(duì)路基的基礎(chǔ)承載力產(chǎn)生影響。在上文中，我們對(duì)軟土地基處理技術(shù)在公路施工中的應(yīng)用進(jìn)行了一定的研究，需要在施工中能夠做好把握，通過(guò)地基處理技術(shù)的科學(xué)選擇與應(yīng)用提升施工質(zhì)量。