公路施工中軟土地基處理工藝應(yīng)用探析

鄭夢雨

摘 要：軟土地基的處理作為公路建設(shè)必須要面對的問題，做好軟土地基的處理有助于提升路基的基礎(chǔ)承載力，保證道路建成后安全、可靠、有效。在軟土地道路工程中，軟土地基處理方式比較多，主要包括換填法、高壓噴射注漿法等。本主要是以軟土地基處理技術(shù)在公路施工中的所要面對的問題作為切入點，分析和研究軟土地基的處理工藝。

關(guān)鍵詞：公路施工 軟土地基 處理工藝

1.引言

隨著我國公路建設(shè)的不斷加快、設(shè)計模式的不斷更新、工程技術(shù)的不斷改良，對于公路路基穿過軟土地的問題也成為現(xiàn)代化公路建設(shè)必須要解決的問題。軟土地與正常土地相比，土地強度相對比較低、凝固性比較慢、變異能力比較強，在修建地基的時候很容易發(fā)生路基沉降的情況。一旦發(fā)生路基沉降的問題，就會引起整體滑動、銜接處差異沉降、路堤變形等問題。所以，在這種軟土地基上要建好路面，就要注重對軟土地進行相應(yīng)的處理，其處理的目的便是改變原有地基的特性，滿足施工要求。

2.軟土地基處理技術(shù)在公路施工中的所要面對的問題

銜接處沉降的問題。軟土地基在使用時，會出現(xiàn)排水不通、排水困難等問題，也無法清淤導(dǎo)致水流入公路。一旦公路的行車壓力增大、路基負載能力不足，便會發(fā)生銜接處沉降，路面會發(fā)生不規(guī)則的沉降和變形，進而引發(fā)路面開裂，剪切拉裂破壞問題。受到振動或自身質(zhì)量過大問題的影響，軟土地基會受到破壞，使邊坡發(fā)生土體凸隆的情況。在發(fā)生土體強化下降的問題時，軟土層整體都會下滑，且在這個過程中路基也會有不規(guī)則沉降。此外，剪切拉裂破壞會導(dǎo)致整個路面發(fā)生裂縫，且各條裂縫之間是互相連通的，只要一邊的裂縫遭受難以承受的重壓，則必然會導(dǎo)致整個公路癱瘓。

3.軟土地基處理技術(shù)在公路施工中的應(yīng)用

3.1換填法

換填法是一種傳統(tǒng)的土地處理技術(shù)，主要是因為軟土地承載力較弱，無法承受相應(yīng)的混凝土，容易出現(xiàn)沉降。為了避免這種情況的發(fā)生，在軟土地基承載力不足時，往往會挖空一定的軟土層，使用砂、石等材料將其填充，然后才進行相應(yīng)的填充。一般而言，置換后的土層稱墊層，這種墊層設(shè)計主要是以實際情況作為依據(jù)，選定合適的墊層材料、把握好墊層的寬度與厚度，盡量使墊層厚度大于或等于1/4基底寬度。為了避免墊層材料發(fā)生側(cè)向擠出，應(yīng)該以力的擴散角作為依據(jù)來設(shè)計，同時一定要超出底面邊緣的相應(yīng)距離，并且驗算下臥層的容許承載力，保證公路建設(shè)的正常性。換填法是公路施工中比較常見的一種方式，其效果也比較好，能夠增加軟土地基的硬度。換填法的方式是以軟土地基的實際情況，選取合適的換填材料，將軟土層全部挖出，將這些材料再放入挖好的坑中并加以填滿，而后采用相應(yīng)的壓實方式，使換填的路面平整度與硬度較高，從而提升軟土地基的承載力。

在砂墊層設(shè)計中，換土的厚度要求是砂墊底面處的自重應(yīng)力與附加應(yīng)力之和不大于軟土層的容許承載力，即σCZ+σZ≧R，如圖1。其壓實系數(shù)應(yīng)該為壓實系數(shù)為1單位體積沙粒體積除以1單位填土體積，即：

3.2高壓噴射注漿法

高壓噴射注漿法作為一種新型工藝，是以特種高壓噴槍作為器材，以配好比例的漿液作為材料，運用超高壓的方式將漿液注入相應(yīng)軟土地基中的孔中，從而保證公路的厚實性，便于提升公路的承載力。所用的材料一般是水泥漿、粉煤灰等。軟土地的造孔處理的孔深要根據(jù)軟土地基的地層的軟弱程度進行設(shè)置，一般在噴射漿液的過程中要不斷地旋轉(zhuǎn)噴槍，促使軟土地基中形成相應(yīng)的圓柱體的樁，這種圓柱體的樁具有良好的凝固性和粘結(jié)度，可以使樁與樁之間的土形成復(fù)合地基，有效地提升軟土地基的承載力。高壓注漿的作用是加固土體，用水泥漿填充和堵塞土體的間隙，使得土體的整體強度增大。高壓噴射注漿法的優(yōu)點是施工工藝簡單、工程投資成本低，在公路建設(shè)中占據(jù)著重要作用。當然，高壓噴射注漿法也存在一定的缺點，這些缺點會直接影響軟土地基的處理效果和處理質(zhì)量。例如，在處理地基的過程中，操作人員由于疏忽大意，忘記旋轉(zhuǎn)噴槍，導(dǎo)致噴射灌漿不合理，使軟土地基形成墻狀固結(jié)體，嚴重影響軟土地基的平整度和硬度。

3.3擠密法

擠密法作為處理軟土地的一種實用性方式，需要使用到相應(yīng)的施工機具對軟土地基加以正確地震蕩，使石粉、石砂在施工機具的作用下融入到軟土第幾種，再進行適當?shù)暮粚?，使軟土地基的土石充分結(jié)合，有效地提升軟土地的硬度和實度，從而增加軟土地的承載力。擠密法在處理軟土地基的方面具有一定的優(yōu)勢，這個優(yōu)勢主要體現(xiàn)在所使用的石粉、石砂能夠充分摻入軟土地中，有效地避免填石法所導(dǎo)致的地基表面不平整的問題。當然，凡事都有兩面性，擠密法既有一定的優(yōu)點也存在一定的缺點，其缺點便是在進行擠密法施工的過程中，施工工藝比常規(guī)工藝更加復(fù)雜，其操作技術(shù)要求比較高，需要大型的、多臺施工機具，可見所投入的施工成本比較高。

3.4堆載預(yù)壓

堆載預(yù)壓又叫堆載預(yù)壓排水固結(jié)法，是軟土地基處理的方法之一。這種方式是對場地實施加載預(yù)壓，使土體中的孔隙水沿排水板排出，逐漸固結(jié)，地基沉降，從而提升低級強度。堆載預(yù)壓法對各類軟弱地基非常有效，使用材料、機具簡單，施工操作方便。對于深厚的飽和軟土，排水固結(jié)所需要的時間很長，同時需要大量的堆載材料，在使用上會受限。另外，樁基礎(chǔ)也是軟土地的處理方式，是由基樁和連接樁頂?shù)某信_一起組成的，這種樁身深入軟土地中，起到固定和支撐的作用，能夠保證公路施工的有效進行。

4.公路施工工程實例

在浙江杭州至湖南長沙高速公路的浙江一段公路建設(shè)中，存在一段軟土地基情況，軟土地為淤泥，淤泥較厚，淤泥厚在2～3米之間，且水位較高，排水困難，也無法清淤。雖然有50～80cm亞粘性土，具有一定的穩(wěn)定性，但是由于淤泥較厚，施工困難。為了解決這個問題，施工人員特此對土質(zhì)進行分析，研究軟土、材料、淤泥物理力學等因素，采用土工格柵+山皮土+改良土的措施。這是因為這個路段，地下水位高，該公路沿線的軟土水穩(wěn)性差，浸水時承載力很低，路面容易破壞，土工格柵和山皮土配合可以提高路基填料的水穩(wěn)性，還可減弱地下水的毛細作用對路基產(chǎn)生不良影響，保證公路施工有效地進行，為公路施工質(zhì)量奠定結(jié)實的基礎(chǔ)。在軟土地施工過程中，要使算土地的地面更加平整，相關(guān)施工人員應(yīng)該運用現(xiàn)代化的科學技術(shù)，做好軟土地基的檢測工作并制定相應(yīng)的施工方案，以設(shè)計圖表、測定中線、施工工藝作為依據(jù)，考慮公路施工的實際影響因素，準確地指出兩側(cè)邊溝、路基坡腳、路基邊線位置。而后，根據(jù)施工方案，運用現(xiàn)代化的施工機械，在公路路基的具體位置上鋪筑施工所需要的第一層土工格柵，鋪設(shè)的目的是為了提升軟土地基的處理質(zhì)量。一般而言，鋪設(shè)的順序是由沿挖好的溝壁一側(cè)向另一側(cè)進行合理鋪設(shè)，鋪設(shè)范圍應(yīng)該以公路施工的實際范圍作為標準，合理控制鋪設(shè)范圍，鋪筑厚度控制在50cm以內(nèi)。鋪設(shè)完之后，應(yīng)該及時用碾壓機等施工機械對相應(yīng)的軟土地基進行碾壓、整平。然后，使用山皮土進行填筑，進行第二層土工格柵，與第一層土工格柵的施工方法相一致，然后用壓路機進行碾壓整平。之后，在進行相應(yīng)的填土壓平工作，保證軟土地基的硬度和實度。

5.結(jié)語

軟土地作為公路施工過程中比較常見的一個問題，處理的方式有多種，但其目的只有一個，便是增加軟土地基的硬度、實度，保持軟土地的平整度。軟土地基處理的方式多種多樣，都應(yīng)該以軟土地的實際情況作為落腳點，選擇性采取合理有效地處理方式，以便提升軟土地基的處理質(zhì)量和效果。所以，在軟土地基處理之前，相關(guān)工作人員應(yīng)該運用現(xiàn)代化的檢測設(shè)備，檢測軟土地基的相關(guān)數(shù)據(jù)，制定合理科學的處理方案，選取最恰當處理方式，有效地改善軟土地基。

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