關(guān)于公路路基施工中軟土路基處理技術(shù)分析

王靈敏

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們的生活水平也不斷提升，道路上行駛的車輛也越來越多，為了滿足當(dāng)前道路交通及人們出行的便利需求，我國近些年來大力加強(qiáng)公路項目的建設(shè)工作。然而，在公路工程施工過程中，往往會遇到復(fù)雜的軟土路基。為了確保路基施工質(zhì)量，需要對軟土特殊路基采用相應(yīng)的特殊技術(shù)處理。本文分析了公路建設(shè)軟土路基的處理和加固技術(shù)。

關(guān)鍵詞：公路;軟土;路基;技術(shù)

1導(dǎo)言

公路作為我國的最基本最常用的交通運輸線路，路基是一個路面的支撐，承載著公路的主體，而我國國土面積廣闊，地質(zhì)和路況條件復(fù)雜，軟土路段經(jīng)常出現(xiàn)，如何保證軟土路段路基的穩(wěn)定和持久耐用成為了一個建設(shè)難點。軟土路基是一種較為常見的特殊路基，其變形程度大，強(qiáng)度低，一旦處理不好，易引起路面沉陷、滑動、斷裂，易在路堤與人工結(jié)構(gòu)連接處會產(chǎn)生沉降差和跳車，從而造成重大事故。

2軟土地基對公路質(zhì)量的危害

2.1承載力不足

隨著公路交通重載車流量逐年增大、公路設(shè)計等級越來越高，對路基的承載力要求也會越來越高。軟土地基由于具有含水量大、孔隙率較高大特性，導(dǎo)致土層承載力不足、易發(fā)生剪切破壞，達(dá)不到路基基底的強(qiáng)度要求。如果沒有正確合理的方法處理軟土地基，工程完工的在一定時間內(nèi)，會發(fā)生路面下沉坍塌、結(jié)構(gòu)物破壞等重大質(zhì)量安全隱患。

2.2沉降變形

軟土路基孔隙率大、易壓縮、變性大。軟土地基如果沒有處理或者處理不完善，在施工過程中，很容易導(dǎo)致路基礎(chǔ)邊坡變形、垮塌和移位。公路工程通車后，在工程自身和道路荷載共同作用下路基會產(chǎn)生沉降變形。常見的變形有路基不均勻沉降、路面開裂、結(jié)構(gòu)物臺背下沉跳車、涵洞及擋墻基礎(chǔ)下沉等質(zhì)量事故，嚴(yán)重影響了工程的使用壽命。

2.3軟土結(jié)構(gòu)成分分布不均，路基成分復(fù)雜

公路是線性工程，每一條公路要經(jīng)過的路段都很長，所經(jīng)過的軟土路段在組成成分上存在著差異，不同的軟土路基其密度和軟弱度也不相同，當(dāng)受到壓力時所產(chǎn)生的形變也不一樣，在路基下沉?xí)r下沉的程度也不一樣，路面極易斷裂和出現(xiàn)不同程度的坑洼。

3高速公路軟土路基的特點

3.1變形與沉降

軟土路基在外荷載或自身荷載作用下，會發(fā)生嚴(yán)重的變形和沉降，對道路的正常使用產(chǎn)生較大的影響，特別是在不均勻沉降較嚴(yán)重的情況下，會導(dǎo)致路面開裂和沉降在路堤和結(jié)構(gòu)的交界處。因此，在設(shè)計處理軟土路基時，必須進(jìn)行詳細(xì)的研究，詳細(xì)了解軟土層的地質(zhì)特性，并采取合理的施工措施。只有這樣，才能保證軟土路基的穩(wěn)定性，從而控制公路施工后的沉降。

3.2土壤強(qiáng)度、抗剪切強(qiáng)度低

由于軟土結(jié)構(gòu)比較單一、清晰。因此，在軟土結(jié)構(gòu)中，原土暴露在外界環(huán)境中會破壞絮狀結(jié)構(gòu)，大大降低土壤的強(qiáng)度，易引起土壤的流動狀態(tài)，但軟土?xí)S著時間的推移逐漸恢復(fù)其強(qiáng)度。另外，軟土具有壓縮性高、滲透性差的特點。軟土的壓縮性一般小于4Pa，其壓縮性與液限指數(shù)成正比。由于軟土本身的滲透性較小，錘擊方向的滲透系數(shù)一般為10-8-10-6cm/s，根據(jù)這種情況，土與土之間的重量和荷載需要很長的時間才能達(dá)到固結(jié)效果。而且，軟土的抗剪強(qiáng)度相對較低。在我國天然軟土結(jié)構(gòu)中，軟土的不排水抗剪強(qiáng)度小于20MPa，軟土的內(nèi)摩擦角一般為20°～35°。軟土路基在荷載和排水固結(jié)條件下，其抗剪強(qiáng)度將發(fā)生較大變化，軟土將發(fā)生排水固結(jié)。

4施工中軟土路基存在的問題

4.1違背因地制宜的原則

在選址建設(shè)中，高速公路必須嚴(yán)格遵守當(dāng)?shù)貤l件，不能盲目選擇。鑒于道路施工過程中不同位置和施工技術(shù)之間存在很大差異，數(shù)據(jù)主體應(yīng)檢查施工前后的現(xiàn)場環(huán)境。然而，就目前情況而言，由于軟土處理技術(shù)不完善，對不同技術(shù)的比較，不可能開發(fā)出完整的程序。

4.2施工中的滑坡問題

軟土加固技術(shù)實施比較緩慢，強(qiáng)度低，在高速公路建設(shè)過程中可能發(fā)生山體滑坡。施工時間越久，道路堵塞的時間越長，經(jīng)濟(jì)損失和質(zhì)量問題就越嚴(yán)重。在道路施工過程中，開發(fā)基礎(chǔ)穩(wěn)定性有關(guān)的處理方法從而不影響施工期的進(jìn)度和質(zhì)量，這是道路施工的迫切問題。

4.3軟土路基的沉降問題

軟土地基的沉降問題是道路基礎(chǔ)中最常見的問題。由于軟土的特性，如流變性和高含水量，這些將極大地影響公路軟土地基路基的穩(wěn)定性。在公路建設(shè)結(jié)束時，容易造成軟土路基，它影響高速公路的正常使用，生產(chǎn)安全隱患，為此應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)研究，避免公路建設(shè)中的公路沉降問題。

5公路路基施工中軟土路基處理技術(shù)應(yīng)用

5.1軟土地基的表層處理方法

針對于軟土地基的表層處理工作，主要可以分為三種方式：第一，在軟土地基的表層添加固化劑。這種情況主要基于地基的表層是粘性土，在粘性土之中添加相應(yīng)的固化劑，攪拌將軟土層固化。常見的添加劑有水泥、熟石灰等，首先在軟土層內(nèi)加入石灰等固化劑，然后充分?jǐn)嚢?，將軟土層的含水量大幅度降低，使土壤膠結(jié)成整體、堅實、穩(wěn)定的板塊結(jié)構(gòu)，從而增加軟土層的強(qiáng)度，降低軟土的壓縮性，提高了基底的承載力。

第二，在軟土層上鋪墊材料。在軟土地基中的軟土一般都呈現(xiàn)不均勻分布的特征，因此針對于這些不均勻的地基要進(jìn)行特殊處理，才可以保證在實際公路路橋施工中，地基才不會出現(xiàn)不均勻的變形，或者是局部發(fā)生沉降的情況。利用鋪墊材料的方法來處理軟土地基，不僅可以提升地基的抗拉能力，同時還提升了地基的抗剪力，進(jìn)而提升了地基的整體穩(wěn)定性，可以保證在后續(xù)的施工生產(chǎn)中，施工機(jī)械設(shè)備可以進(jìn)行順利施工工作，一般采用的鋪墊的材料中，多為化纖無紡布、玻璃纖維格柵等。

第三，砂墊層法。在軟土層之中具有很高的含水量，并且這部分土層非常薄弱。如果在該軟土層地基部分，鋪設(shè)一層砂石，就會有效提升該圖層的承載能力。一般情況下，如果軟土層是在0.5到1.2米之間，就非常適用于軟土層砂石鋪墊的方法。這個厚度可以發(fā)揮所鋪墊砂石層的排水功效，同時還可以固化軟土層，進(jìn)而方便在日后的實際施工中，各種施工機(jī)械進(jìn)出施工現(xiàn)場。

第四，表層排水法。在進(jìn)行軟土地基的處理過程中，需要充分考慮具體的施工環(huán)境，進(jìn)而在處理方法上結(jié)合施工環(huán)境采取正確的處理方法，例如，如果軟土層具有良好的土質(zhì)，單水分含量很高，就可以采用表層排水的方法，具體做法如下，首先在填土之前先開挖溝槽，目的在于將地表水排出，這樣就降低了軟土表層土壤中的含水量。

5.2垂直排水固結(jié)法

施工技術(shù)的原理實際上就是基坑降水。為有效降低地下水位，應(yīng)根據(jù)具體施工規(guī)范設(shè)置相應(yīng)的水井。同時，應(yīng)選擇功率較大的泵送裝置，以排除積水。該施工工藝適用于厚度較大的軟土路基，具有原理簡單、操作簡單、效果顯著的特點。在實際應(yīng)用中，施工技術(shù)還存在一些問題和不足。如果大量的地下水被抽出，將間接增加沉降的可能性。因此，在采用垂直排水固結(jié)技術(shù)處理軟土路基時，有關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)對地形和地下水的現(xiàn)場監(jiān)測，通過細(xì)致準(zhǔn)確的檢測獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，制定最合理的排水固結(jié)技術(shù)。以離子施工方案為依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)，有效防止上述過量泵送，避免事故的發(fā)生，保證施工技術(shù)應(yīng)用的實際效果。

5.3控制建設(shè)的寬度和路面厚度

因為軟土路基結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定，所以在建設(shè)過程中，還需要更好的控制公路的建設(shè)寬度和路面厚度。在寬度上，盡可能的相對寬一些，這樣一來，路面受到壓力后，可以承受壓力的面積也就變大了，對于路基的破壞可以適當(dāng)?shù)臏p輕;面積增大了，公路路面的厚度也應(yīng)該適當(dāng)增加，這樣才能更好地分散路基承受的壓力，降低對于路基和路邊的損壞，提高公路整體的穩(wěn)定性。

5.4高壓噴射注漿法

這種方法主要是在施工開始之前，先要進(jìn)行挖孔，這就是注漿所需的孔洞，其大小應(yīng)該充分結(jié)合現(xiàn)場的環(huán)境和軟土層的情況才可以開挖。首先要調(diào)制好水泥砂漿，主要保證砂漿要符合實際施工的質(zhì)量需求，在此之后將這些砂漿注射到事先打號的孔壁之內(nèi)，這個過程需要使用專用的高壓噴槍。在實際進(jìn)行噴射的過程中，高壓噴槍必須保持旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，一直要保持到所有的注漿孔之內(nèi)都填滿了砂漿。通過使用這種方法，可以將軟土地基與天然土壤、人工材料三者之間進(jìn)行緊密的結(jié)合，進(jìn)而提升軟土層的抗壓力和密度。

5.5軟土路基拋石擠淤工藝

部分的軟土路段，是原來的水田、魚塘或者是因為坑洼而形成的積水區(qū)域，面對這樣的路段，通常采用拋石擠淤工藝來進(jìn)行建設(shè)。通過一定的手段向路基中加入片狀的石塊，來置換路基中的淤泥，提高整體的承壓能力，對于水分的處理上也要注意，必須將水分排放到水系中，避免因為土壤結(jié)構(gòu)的原因，再次形成積水區(qū)域。

5.6強(qiáng)夯法

這種處理方法已經(jīng)是一種非常成熟的軟土地基處理方式，這種方法需要利用重錘，一般為10-40噸，通過提升重錘至一定高度后自由落下，使之產(chǎn)生的勢能轉(zhuǎn)化為沖擊能量，進(jìn)而就會在地基上產(chǎn)生巨大的瞬間作用力，對土層中的孔隙進(jìn)行壓縮，同時排除其中的水分子和空氣，進(jìn)而實現(xiàn)了壓縮和密實土壤的目的。這種方法施工非常簡易，設(shè)備也相對簡單，并且還具有速度快、原材料用量少等特點，因此得到了廣泛的應(yīng)用。為了保證施工中過程各項參數(shù)的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，首先應(yīng)先進(jìn)行試夯，各項目施工參數(shù)及夯實驗收后數(shù)據(jù)達(dá)到要求，才可以進(jìn)行正式施工?？梢圆捎脙杀辄c夯或者是滿夯的方法，如果局部土層比較復(fù)雜，則可以采用三遍滿夯以及四遍點夯的方式。如果有很差的土質(zhì)，還要進(jìn)行加強(qiáng)處理。

6結(jié)束語

綜上所述，公路對于經(jīng)濟(jì)的建設(shè)是非常重要的，為了經(jīng)濟(jì)建設(shè)得到更好的保證，必須加強(qiáng)公路建設(shè)的質(zhì)量保證，針對不同的路段情況，進(jìn)行有針對性的公路路基建設(shè)，尤其是在軟土路段的公路建設(shè)，在實際工作中，要具體問題具體分析，正確選擇合適的處理技術(shù)方法，并對其進(jìn)行不斷優(yōu)化和改進(jìn)。軟土路基的影響應(yīng)控制在一定的允許范圍內(nèi)，以保證施工質(zhì)量。

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（作者單位：河南省洛陽市洛寧縣公路局）