公路路基軟基常見處理方法

高際亮

(黑龍江省文芳市政工程有限公司，哈爾濱 150001)

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公路路基軟基常見處理方法

高際亮

(黑龍江省文芳市政工程有限公司，哈爾濱 150001)

軟基處理技術(shù)的合理應(yīng)用，不僅可以增加路面的運(yùn)輸能力，同時(shí)也提高了路面使用的穩(wěn)定性。通過(guò)解決軟基施工問題，可以進(jìn)一步提高工程建設(shè)的整體質(zhì)量。

公路路基；軟基；處理方法

1 公路軟基的內(nèi)涵

公路的軟基路段，主要是指公路中的某一地段由于軟土特殊性質(zhì)，導(dǎo)致地面沉降較為嚴(yán)重，一旦雨水長(zhǎng)時(shí)間積聚且長(zhǎng)期有較重機(jī)械的碾壓，會(huì)導(dǎo)致公路某一地段與其他地段相比呈現(xiàn)較為脆弱的特性，需要相關(guān)人員在進(jìn)行公路建設(shè)時(shí)對(duì)各個(gè)地段進(jìn)行綜合考察，針對(duì)較為脆弱的地段及時(shí)確定解決問題的方案，以防出現(xiàn)不必要的情況。軟土并非一開始就存在，之前是一些河流湖泊底部的淤泥所導(dǎo)致，后來(lái)與土質(zhì)在緩慢的水流中經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的化學(xué)作用，形成黏性土質(zhì)露出河流湖泊的表面。但由于其在水流中長(zhǎng)時(shí)間的作用，導(dǎo)致它的吸水性較強(qiáng)且抗壓性較弱，再加上地理?xiàng)l件與周圍環(huán)境的變化，致使軟土所體現(xiàn)出的抗壓強(qiáng)度各不相同，就造成了公路在施工過(guò)程中遇到的軟基路段。

2 軟土地基的主要特點(diǎn)

軟土地基已經(jīng)成為公路建設(shè)項(xiàng)目產(chǎn)生問題的最主要原因。在公路建設(shè)過(guò)程中，由于根基滲透能力不足，極容易形成積水層，如果不能及時(shí)將水排除，將會(huì)直接影響到施工建設(shè)的質(zhì)量安全。但是，軟土地基的抗水性非常強(qiáng)，滲水性能非常低，因?yàn)檫@個(gè)原因，項(xiàng)目施工的難度就會(huì)顯著增加。如果不能對(duì)公路建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行及時(shí)處理，地面將會(huì)產(chǎn)生沉降、裂縫等現(xiàn)象。同時(shí)，軟土地基的可塑性非常高，這對(duì)于施工建設(shè)來(lái)說(shuō)又是一個(gè)全新的挑戰(zhàn)。軟土地基對(duì)能夠支持外部壓力的限制非常小，如果在施工建設(shè)中沒有準(zhǔn)確把握這一點(diǎn)，在路面投入使用后所承受的壓力就會(huì)超出路基承受的范圍極限，道路會(huì)很明顯地產(chǎn)生下沉現(xiàn)象，嚴(yán)重縮短了道路的使用壽命。此外，軟土的抗壓強(qiáng)度比較低，當(dāng)軟土沒有受到任何外力時(shí)，軟基的形狀不會(huì)發(fā)生改變。但當(dāng)軟基受到外部壓力所施加的負(fù)載作用，軟土的形態(tài)就非常容易產(chǎn)生劇烈變化，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)道路側(cè)面產(chǎn)生嚴(yán)重坍塌或者在道路中央凸起，道路其他區(qū)域的結(jié)構(gòu)也會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重缺陷。

3 軟基處理材料的使用標(biāo)準(zhǔn)

在公路工程的具體施工中，對(duì)于軟基處理所需要使用的材料有具體要求，材料質(zhì)量的好壞將直接影響到軟基處理的效果，進(jìn)而影響整個(gè)公路項(xiàng)目施工的質(zhì)量。在軟基處理過(guò)程中，經(jīng)常使用的材料主要為砂子或砂袋、碎石等，對(duì)于材料的使用和配比也有各種各樣的要求。首先，在軟基處理中最常用的材料是砂子或砂袋，因?yàn)樗鼈兺杆员容^好，作為袋裝砂井所需要使用的砂子，滲水率要高，使用粒徑大于0.5 mm的砂料要占總重量的一半以上，同時(shí)要求泥含量小于3%。砂袋的滲透系數(shù)要好，具有足夠的抗拉強(qiáng)度，能夠承受袋內(nèi)砂自重及彎曲所產(chǎn)生的拉力，并且具備良好的抗老化性能和對(duì)環(huán)境的耐腐蝕性，具有較長(zhǎng)的壽命。

4 公路軟基的基本處理方法

4.1 換填墊層法

軟基建設(shè)最主要的特點(diǎn)是道路路基表層的承載能力超過(guò)了外部壓力對(duì)于路基支持的要求，有效解決這個(gè)問題的方法就是采用換墊法，以改善軟地面的強(qiáng)度和硬度。首先要除去土地中不良地質(zhì)的部分，利用粗砂、碎石或其他工業(yè)廢渣等質(zhì)地比較堅(jiān)硬的適宜材料來(lái)進(jìn)行基礎(chǔ)性的填充。通常在使用換墊法對(duì)公路進(jìn)行軟基施工操作時(shí)，要注意幾個(gè)施工控制點(diǎn):在進(jìn)行施工之前，首先要確定好施工的位置，同時(shí)安裝好排水渠，使地面的水位下降，確保在采用換墊法時(shí)地基的穩(wěn)定性。同時(shí)，有關(guān)工作人員要嚴(yán)格控制對(duì)緩沖材料的使用和組合，根據(jù)測(cè)定的數(shù)據(jù)和實(shí)際水位深度來(lái)配置相應(yīng)的材料和設(shè)施。尤其是在雨水較多的夏季或者溫度較低的冬季，必須做好預(yù)防措施再進(jìn)行必要的補(bǔ)充。施工材料的選擇上，應(yīng)該具體問題具體分析。如果進(jìn)行換墊的材料是黏土，就應(yīng)選擇振動(dòng)碾來(lái)作為原料進(jìn)行制備。當(dāng)一切準(zhǔn)備就緒后才可開始進(jìn)行施工，這樣才能保證施工的順利進(jìn)行。

4.2 排水固結(jié)法

路基成為軟基的最重要原因就是土壤表層水分太高，超過(guò)了公路平臺(tái)建設(shè)的基本要求。在公路投入使用后，道路路基往往會(huì)受到外力的作用而發(fā)生沉降。排水固結(jié)法的施工過(guò)程就是減少路基的沉降量，同時(shí)提高軟基路面的承載能力。使用軟基排水固結(jié)法進(jìn)行施工的過(guò)程中，完善的排水系統(tǒng)是保證施工順利的一個(gè)最重要組成部分。在對(duì)地基進(jìn)行處理之前，要先對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行清理，用素土填平，形成一定的坡度。同時(shí)，還要確保排水的深度，為實(shí)現(xiàn)良好的排水工作做好準(zhǔn)備，確保工程建設(shè)的有效推進(jìn)。除了排水系統(tǒng)之外，預(yù)壓系統(tǒng)是排水固結(jié)法的另一個(gè)重要因素。預(yù)壓系統(tǒng)主要是促進(jìn)自由水顆粒之間對(duì)土壤形成有效的放電過(guò)程，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤質(zhì)量進(jìn)行鞏固的效果。通常使用多級(jí)分載的方式，能夠保證負(fù)載的穩(wěn)定性，最終的排水效果也最好。在建材的選擇上，通常使用建筑施工所用的砂子或者砂袋。砂袋要進(jìn)行全面檢查，確保它滿足道路施工的使用要求，提高施工質(zhì)量。

4.3 水泥攪拌樁法

水泥攪拌樁的施工技術(shù)主要適用于公路工程軟基問題中的淤泥地質(zhì)，也可適用于泥炭土以及粉土地質(zhì)。水泥攪拌樁施工技術(shù)主要是通過(guò)水泥攪拌樁機(jī)將水泥噴射到土里實(shí)現(xiàn)的，再充分?jǐn)嚢璞ＷC其均勻程度，通過(guò)使水泥和土壤產(chǎn)生各種物理和化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象，達(dá)到提升軟地面硬度的目的。水泥攪拌樁施工技術(shù)可在很大程度上提升土質(zhì)的硬度，提升預(yù)期效果，可以很好地應(yīng)用于道路工程當(dāng)中。如果在公路工程軟基路段當(dāng)中應(yīng)用水泥攪拌樁技術(shù)，那么在施工過(guò)程中，一定要完全依照施工設(shè)計(jì)圖中的需求給水泥攪拌樁一個(gè)精準(zhǔn)的定位，在定位過(guò)程中須精確掌控水泥攪拌樁之間距離的偏差值，確保其控制在 100 mm 以內(nèi)。施工前期，一定要對(duì)施工道路現(xiàn)場(chǎng)水體、土壤等因素進(jìn)行準(zhǔn)確、合理地分析，并做工藝性測(cè)試，測(cè)試結(jié)果達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)再進(jìn)行水泥攪拌樁工程。上述工程都須滿足施工標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)監(jiān)管部門抽檢達(dá)標(biāo)以后，方可實(shí)施整體工程。

4.4 預(yù)應(yīng)力管樁法

預(yù)應(yīng)力管樁大范圍應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑中，并且有了相對(duì)成熟、完整的理論，分為承載力和沉降兩種控制模式。如若道路填土很少、填土荷載很小時(shí)，承載力大多能達(dá)到設(shè)計(jì)需求，這個(gè)時(shí)候主要以沉降控制，即用沉降控制復(fù)合樁基理論進(jìn)行運(yùn)算。反之，如若填土很高、填土荷載很大時(shí)，不僅要控制沉降，還要注意承載力能否達(dá)到需求，若承載力不符合設(shè)計(jì)需求，要融合沉降以及承載力控制進(jìn)行處理。一般預(yù)應(yīng)力管樁成本比普通的水泥更高，預(yù)應(yīng)力管樁硬度大且承載力大，所以在設(shè)計(jì)中，將樁土配合工作以及增大樁距的方式大范圍應(yīng)用以達(dá)到符合地基設(shè)計(jì)的目的。當(dāng)公路軟基的深度達(dá)到一定程度時(shí)，就需要尋找另外一種方法來(lái)彌補(bǔ)填補(bǔ)法的不足——加固土樁，用深層攪拌機(jī)攜帶加固軟土或可以與軟土進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的材料深入地層底部進(jìn)而排除深層軟基內(nèi)部的水分，或者深層的軟土通過(guò)與進(jìn)入地下的材料發(fā)生反應(yīng)生出能夠增強(qiáng)抵抗力的地質(zhì)，達(dá)到加固深層軟基的目的，并且最終達(dá)到增強(qiáng)公路軟基穩(wěn)定性與承受力的目標(biāo)。然而，在實(shí)行此方法時(shí)，需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行必要的審查，并且保證施工現(xiàn)場(chǎng)表面的整潔性，以免夾雜其他物質(zhì)，使得加固土樁的材料發(fā)揮不了應(yīng)有的作用。同時(shí)，應(yīng)注意針對(duì)不同的路基選用不同的材料并提取該路段路基的軟土不斷進(jìn)行試驗(yàn)，尋找可以最大限度加固軟體的材料，并且不斷優(yōu)化。在施工過(guò)程中，還需要專業(yè)技術(shù)人員來(lái)進(jìn)行此項(xiàng)目的施工。只有這樣，才能實(shí)現(xiàn)公路軟土路基的不斷優(yōu)化，提升其整體的承載能力，實(shí)現(xiàn)延長(zhǎng)公路使用壽命的目標(biāo)，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

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Common approaches to soft foundation of highway subgrade

GAO Ji-liang

(Heilongjiang Wenfang Municipal Engineering Co., Ltd., Harbin 150001, China)

The rational application of soft foundation treatment technology can not only increase transportation capacity of pavement, but also improve stability of pavement. By solving the problem of soft foundation construction, we can further improve overall quality of construction.

Highway subgrade; Soft foundation; Treatment method

2017-02-18

高際亮(1980-)，男，本科，中級(jí)職稱。

U416.1

B

1674-8646(2017)08-0160-02