道路施工中軟土路基的常見問題及應(yīng)對措施

戴鋒

摘 要 我國地理環(huán)境多樣，道路橋梁建設(shè)環(huán)境復(fù)雜，軟土路基的建設(shè)問題是不容忽視的道路建設(shè)難題。本文從提升軟土路基施工技術(shù)的重要性、軟土路基施工中的常見問題以及軟土路基的常見應(yīng)對措施三方面，分別論述了軟土路基在道路工程中的具體內(nèi)容，旨在幫助建設(shè)者們更好地開展道路建設(shè)工作，提升我國道路工程的工程質(zhì)量。

關(guān)鍵詞 道路施工 軟土路基 常見問題 解決措施

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，道路橋梁的需求也日益增加，為了給更多的人民帶去生活的便捷，道路橋梁建設(shè)者們不得不面對復(fù)雜多樣的施工環(huán)境與施工難題，如何有效解決軟土路基帶來的施工問題就是其中之一。解決好軟土路基的施工難題，不僅是工程質(zhì)量的重要保障，也能夠更好地推進社會經(jīng)濟的發(fā)展，讓更多的人民享受到我國經(jīng)濟發(fā)展帶來的巨大福利。本文將從提升軟土路基施工技術(shù)的重要性、軟土路基施工中的常見問題以及軟土路基的常見應(yīng)對措施三方面，對道路施工中軟土路基建設(shè)展開具體論述。

1 提升軟土路基施工技術(shù)的重要性

軟土是指江灘、湖泊、海邊等地沉積的細粒土。軟土路基是道路橋梁施工過程中經(jīng)常會面對的情況，尤其在海邊、江灘、谷底等處，軟土路基暴露出的問題尤為突出。軟土因為其天然的物理構(gòu)造，有著區(qū)別于其它材質(zhì)的特殊屬性，主要表現(xiàn)為較高的含水量，較大的天然孔隙比、較高的壓縮性、較低的抗剪強度，同時與其它材質(zhì)相比，軟土的固結(jié)時間更長、靈敏度更高、擾動性較大，具有明顯的結(jié)構(gòu)性和流動性?；谲浲恋倪@些特性，軟土路基存在土層層狀分布復(fù)雜以及不同土層之間的物理力學(xué)性質(zhì)相差較大的特點。[1]因此，施工人員在對軟土路基的施工過程中需要采取科學(xué)合理的處理方式，結(jié)合不同的施工環(huán)境選取適宜的施工技術(shù)，減少軟土路基對后續(xù)施工的影響，確保后期的工程質(zhì)量。若是軟土路基未能受到建設(shè)者的足夠重視，則容易出現(xiàn)路面開裂、道路沉降、路面塌陷等相關(guān)病害，給道路橋梁后期的使用埋下嚴重的安全隱患。所以提升軟土路基施工技術(shù)對道路橋梁建設(shè)者而言具有不容忽視的作用，準確分析軟土路基的屬性，選取合理的處理方法，采用科學(xué)的施工技術(shù)，能夠有效地改善軟弱地基中出現(xiàn)地基變形、沉降或斷裂等現(xiàn)象，是道路橋梁的整體質(zhì)量的重要保障，確保道路后期使用中的通行安全。

2 軟土路基施工中的常見問題

2.1 滲水性能較差

由于軟土普遍存在含水量較高的特性，軟土路基內(nèi)部往往也會含有較高的水分。在水分基本飽和的狀態(tài)下，道路表層的水分就很難再被軟土所吸收，因此軟土路基普遍存在滲水性較差的問題。這一問題將對道路施工，尤其是混凝土澆筑過程中的硬化環(huán)節(jié)帶來嚴重的影響。因為混凝土的凝固具有水化熱的特點，混凝土從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)這一過程中將會產(chǎn)生大量的水分，若處在滲水性較差的軟土環(huán)境中，蒸發(fā)的大量水分得不到有效的揮發(fā)，這將造成混凝土凝固不充分、凝固時間較長等現(xiàn)象，進而對路基的穩(wěn)固性以及后續(xù)施工的有序推進產(chǎn)生消極影響。同時，水分無法得到有效的排除，大量囤積在路基之中，隨著時間的推移，這些水分勢必會對路基產(chǎn)生腐蝕，造成路面裂縫、道路沉降等嚴重的質(zhì)量問題，給人民生命與財產(chǎn)帶來不可估量的損失。

2.2 抗剪強度低

受到軟土自身特性的影響，軟土路基的孔隙率與擾動性較大，具有明顯的流動性，因此軟土路基的土質(zhì)大都較為松散，這些特性直接影響了路基的承重能力。所以，軟土路基在道路施工過程中，路基受剪力墻壓力作用明顯，路基的抗壓能力較弱。在這樣的路基上施工勢必會出現(xiàn)因路基不穩(wěn)固而產(chǎn)生的各種問題，無法完成施工。即使勉強完成施工，在道路后期的使用過程中，一旦出現(xiàn)受壓或者荷載的狀況，道路也容易出現(xiàn)變形、開裂等嚴重的工程質(zhì)量問題。因此如何在保證施工安全的情況下，花費較少的資金有效改變軟土的性質(zhì)，并增加軟土路基的抗剪能力，已然成為道路橋梁施工者們急需重視與解決的問題。

2.3 塑型體積應(yīng)變

雖然軟土的孔隙率過高給道路施工帶來了一定的不便，但這一特性也造就了軟土地基可塑性高的特點。軟土機構(gòu)含有較大的孔隙空間，不具備足夠的穩(wěn)定性與密實度，但由于其可塑性高，這一問題可以在施工過程中通過技術(shù)手段得到很好的改善。比如在施工過程中對軟土路基進行各個方向上的施壓，讓軟土顆粒進行移動與機構(gòu)的改變，構(gòu)成新的土層結(jié)構(gòu)形式，即土層孔隙變小，孔隙率降低，形成符合抗壓要求的理想施工路基。但值得注意的是，雖然改變軟土結(jié)構(gòu)的方法看似簡單，但由于軟土地基出于地下部分，這樣的施工環(huán)境將大大增加施工的難度。并且底層的位置確定后，一旦前期施工過程有不到位的地方，勢必影響后續(xù)的工程推進于工程質(zhì)量，且彌補的代價將極其高昂。

3 軟土路基的常見應(yīng)對措施

3.1 排水固結(jié)處理法

由于軟土路基普遍存在滲水性較差的問題，如何在道路施工中進行有效的排水處理顯得尤為重要。排水固結(jié)處理法就是對較為飽和的粘性軟土路基進行有效排水的理想處理技術(shù)。具體操作方法為：施工者將縱向的排水體鋪設(shè)在在較為飽和的粘性軟土路基內(nèi)，受到排水體的擠壓，軟土路基中的水分就會被有效地擠壓出來，并通過排水體排出。由于此類軟土路段的土質(zhì)本身具有較好的粘性，當(dāng)水分被大量排出后，軟土路基便會逐漸固結(jié)，穩(wěn)定性大幅提升，進而路基的強度便也能逐漸增加，為后續(xù)的建設(shè)質(zhì)量提供有效的保障。[2]但需要注意的是，此類處理方法，最有效的應(yīng)用環(huán)境是在較為飽和的粘性軟土中，利用軟土自身的粘性增加路基的穩(wěn)定性。若是粘性較低的軟土則較難達到預(yù)期的效果。

3.2 換填處理法

換填處理法是一種操作簡便、成本低廉、使用效果理想的軟土路基處理方法。該方法主要依靠替換路基材料的方法來增加路基的穩(wěn)定性與堅固性。以路基需要達到的承重壓力為依據(jù)，結(jié)合路基軟土需要的置換深度開展具體施工。換填處理法的具體操作是：施工者通過大型挖掘設(shè)備將軟土路段的軟土部分挖除，然后分層、分次地填充進擁有較高硬度、強度以及抗腐蝕性好的材料，比如煤渣、碎石等。需要注意的是，在填充過程中，軟土空間最底層鋪設(shè)的材料需要是本次填充材料中穩(wěn)定性最強、最為堅固的物料，從而更好地提升路基的穩(wěn)定性，達到施工標準。換填材料鋪設(shè)完畢后，施工者還需要用機械設(shè)備將填充物夯實，為后期建造高質(zhì)量的道路創(chuàng)造條件。由于換填處理法操作性強、造價低廉，具有較高的性價比，因此該種處理方法被廣泛應(yīng)用于土質(zhì)松軟的軟土路基施工中，適合縱向軟土深度較大的路基路段的施工。[3]

3.3 碎石樁處理法

碎石樁處理法作為一種傳統(tǒng)的軟土路基處理技術(shù)，因其較為理想的處理效果，而受到了道路施工者們長久的青睞，在目前應(yīng)對軟土路基的道路橋梁施工中仍被廣泛使用。[4]該方法的具體操作是采用管狀設(shè)備對軟土路段進行水平振動，同時對振動區(qū)域進行適當(dāng)?shù)臎_洗，借用振動與沖刷的共同作用，在軟土路段及其表面產(chǎn)生大量的孔徑，然后將提前準備好的碎石材料填充到這些孔徑中去，最后在孔徑中加入一定劑量的粘結(jié)劑，增加碎石的粘合性，從而有效提升軟土路基的穩(wěn)定性與堅固性，獲得理想的路基狀態(tài)。施工過程中，具體碎石樁的鋪設(shè)位置與鋪設(shè)密度還需要施工者根據(jù)實際路基的面積與性質(zhì)來進行具體的考量。碎石樁處理技術(shù)造價成本低廉，效果理想等優(yōu)點。如果操作得當(dāng)，鋪設(shè)的碎石樁的穩(wěn)定性將較強，在軟土環(huán)境下能夠表現(xiàn)出優(yōu)良的抗腐蝕性，因此碎石樁處理法是施工過程中應(yīng)對軟土路基的常用處理方法。但施工者需要注意的是，由于碎石樁的鋪設(shè)范圍較為有限，此方法對路堤過寬的路段并不適用，道路建設(shè)者需合理評估施工環(huán)境。

3.4 強夯擠密處理法和強夯置換處理法

強夯技術(shù)也是軟土路基施工過程中常見的處理方法。該方法主要是依靠重力原理，將具有一定質(zhì)量的夯錘從足夠的高度落在軟土路基的土層表面。這樣經(jīng)過高強度捶打的土層在強夯的作用下，其物理結(jié)構(gòu)與特性就能能到一定程度的改變，比如，土層的孔隙率將大幅度降低，土層中的顆粒變得更加緊密，從而增加了土體的堅實度。在以碎石或沙礫土為主的軟土路基施工中，強夯技術(shù)得到了施工者們的廣泛使用。

常見的夯實技術(shù)中使用最多兩種方法為強夯擠密處理法和強夯置換處理法。兩種方法雖然在操作層面有許多相似點，但兩者的應(yīng)用原理與使用范疇都不盡相同。強夯擠密處理法通常是選取穩(wěn)定性強、堅固度高、耐用性好的材料，并將此類材料填充到軟土土層中，然后通過強夯技術(shù)夯實路基，增加軟土路基的強度。此類方法主要的應(yīng)用環(huán)境集中在碎石土、濕陷黃土、粘性土等土質(zhì)的軟土路基施工中。與強夯擠密處理法不同，強夯置換處理法是用堅實度較高的材料直接置換掉軟土路基中的軟土，然后進行路基的夯實處理，從而提升路基的穩(wěn)固性。[5]此類方法常使用于軟土粘性不高的路段，如砂土、松軟黃土等類型的軟土路基施工中。

4 結(jié)語

軟土地基作為道路橋梁工程施工中常見的問題之一，如果高效地解決軟土地基帶來的種種施工難題，不僅是施工過程能否順利推進的重要內(nèi)容，而且也是后期道路橋梁工程質(zhì)量能否得以保障的關(guān)鍵。本文著重分析了軟土路基施工中的三個常見問題，指出了軟土地基存在滲水性能較差、抗剪強度低、塑型體積應(yīng)變的問題，并根據(jù)這些問題結(jié)合實踐經(jīng)驗與國內(nèi)外的優(yōu)秀文獻列舉出了幾種常見的應(yīng)對措施，即排水固結(jié)處理法、換填處理法、碎石樁處理法、強夯擠密處理法和強夯置換處理法，并根據(jù)這些方法的特性歸納出了具體的適用情況，讓道路橋梁建設(shè)者們能夠更好地進行參考、運用。軟土路基的處理具有其特殊性與具體性，不同的施工環(huán)境需要根據(jù)當(dāng)下的具體情形進行處理方式的辯證選擇，只有根據(jù)工程現(xiàn)狀采取恰當(dāng)?shù)氖┕ぜ夹g(shù)，才能讓工程質(zhì)量得到有效的保障。

參考文獻

[1] 黃雨，江席苗，劉高.軟土路基穩(wěn)定性影響因素分析[J].地下空間與工程學(xué)報，2009（4）： 372-377.

[2] 郭俊杰，劉振.公路施工中軟土路基的施工技術(shù)和處理方法[J].技術(shù)研發(fā)，2015（8）：80-82.

[3] 張永超；王琦.公路施工中的軟土路基處理技術(shù)分析[J].江西建材，2014（22）：164.

[4] 崔偉.道路橋梁施工中軟弱地基的處理[J].交通世界，2017（11）：77-78.

[5] 唐鵬.道路橋梁施工中對軟弱地基的處理措施[J].城市建筑，2014（2）：86.