探究公路工程軟基施工技術(shù)的實際應(yīng)用

楊勇華 歐陽旭 方志

摘 要：我國地大物博，地質(zhì)種類也比較多樣化，軟土地基施工是目前我國公路工程建設(shè)的一部分，軟基施工技術(shù)在公路工程施工中是非常常見的施工形式，通過采用這種技術(shù)可以實現(xiàn)施工質(zhì)量不斷提升的目標(biāo)，同時有效減小公路工程施工難度。但在目前我國公路工程施工中遇到一系列問題，影響施工質(zhì)量，為了確保公路工程整體施工質(zhì)量，需要加大對軟基施工技術(shù)的應(yīng)用力度，并強化軟基施工過程管理，從而促進公路工程建設(shè)的穩(wěn)定發(fā)展。

關(guān)鍵詞：公路工程；軟基施工技術(shù)；實際應(yīng)用

1軟土地基的概念及特點

1.1 軟土地基的概念

所謂的軟土地基指的是以濱海、湖沼、谷地、河灘沉積的天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強度低的細粒土作為建筑的地基，有時還會出現(xiàn)少量的泥炭層。路基中常見的軟土，一般是指處于波動狀態(tài)下的黏性土，其特點是天然含水量大、孔隙比大、壓縮系數(shù)高、強度低，并具有蠕變性、觸變性等特殊的工程地質(zhì)性質(zhì)，地質(zhì)條件較差，如果處理不當(dāng)，會給公路的施工和使用造成很大的影響。為避免發(fā)生此類情況，施工單位應(yīng)采取相應(yīng)的處理措施對軟土地基進行處理，提高軟土地基的穩(wěn)定性和強度。

1.2 軟土地基的特點

軟土地基中含有粉砂顆粒且層次明顯，結(jié)構(gòu)成分較復(fù)雜，各個地區(qū)之間也存在一定的差異，主要特點體現(xiàn)在 3 個方面：（1）孔隙比較大，含水量高。軟土地基的主要構(gòu)成成分為淤泥土及淤泥質(zhì)黏土顆粒，并含有較少的有機物質(zhì)，受環(huán)境的影響形成絮狀結(jié)構(gòu)，含水量通常在 35%～80%。（2）抗剪強度弱。據(jù)調(diào)查分析，軟土地基的抗剪強度一般低于 20kPa，有效摩擦角為 20°～35°。由于軟土地基含水量高、孔隙率大、導(dǎo)致軟土的壓縮較大，同時軟土的滲透性非常弱，在不具備排水條件時，抗剪能力弱。（3）由于軟土自身結(jié)構(gòu)的影響，其極易受到擾動，當(dāng)軟土地基受到震動或擠壓后，軟土地層的強度會明顯下降，甚至出現(xiàn)流動狀態(tài)，并且抗剪強度也會因此不斷降低。

2軟土地基存在的問題及常見處理方法

2.1 軟土地基存在的問題

公路工程施工前，勘察數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，設(shè)計不合理，施工過程中對軟土地基的處理不夠重視，沒有根據(jù)工程實際情況選擇科學(xué)合理的技術(shù)方案，都會導(dǎo)致路面失穩(wěn)，給通行安全帶來嚴(yán)重的隱患，也使周圍的既有建筑的穩(wěn)定性受到影響。

2.2 路面開裂

對于路面軟基的設(shè)計，存在沉降量過高的現(xiàn)象，其本身存在土層孔隙過大的現(xiàn)象，導(dǎo)致路基出現(xiàn)不均勻沉降。在高速公路投入使用后，會進一步導(dǎo)致路面開裂，影響使用壽命。

2.3含水量較高

軟基的含水量相對較高，在高速公路建設(shè)中，由于地下水的浮力影響，導(dǎo)致其會出現(xiàn)進一步的沉降，從而影響公路的施工。因此，在施工中，需要對水分的含量進行精確的控制。

3軟土地基處理技術(shù)的優(yōu)化

3.1 鋪墊材料

在高速公路的工程施工過程中，對于軟土的排水處理，需要通過鋪砂墊層的方式來完成。通過該方式，可以獲取理想的排水速度，同時利用該技術(shù)，可以降低土壤中的水位，提升抗剪強度。但是在高速公路施工中，其對墊層技術(shù)具有明確的要求，人員砂石的不均勻系數(shù)需要在 5 以下，且在選擇砂石時，盡量保證選擇粗砂或者中砂，另外，采用土工織物可以提升軟土的強度以及抗拉能力，其主要是由于該材料具有較高的抗拉能力。在高速公路的工程施工中，將上述材料進行鋪設(shè)，可以達到隔離和排水的功效。

3.2 表層排水技術(shù)

軟土黏土具有較高的強度，因此在軟土路基的設(shè)計中，需要加入相應(yīng)的添加劑，其主要包括水泥和石灰添加劑，通過附加機，可以降低土壤中的水分，且會產(chǎn)生附聚效應(yīng)，從而可以在一定程度上縮短固結(jié)的時間，保證路基的整體穩(wěn)定性。在土壤表層以及路基較好的地帶，需要在溝槽處進行開挖，排出地表水，在排出水分后，為了保證施工效果，需要盡量選擇砂礫，同時要采用預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)，保證整體的牢固性，從而提升高速公路的整體使用性能以及壽命。在布設(shè)排水溝時，需要結(jié)合土質(zhì)以及地形的具體情況，水溝的斷面寬度設(shè)計為 50cm 左右，深度通常設(shè)計在50～100cm 左右，對路基填筑時，通過砂礫回填，并且設(shè)計 10～15cm 的橫向盲溝，可以有效的提升排水效率。

3.3 CFG 樁

CFG（Cement Fly-ash Gravel）樁是指通過不斷的試驗確定配合比，并按照規(guī)定的比例將石屑和沙子或粉煤灰與碎石進行混合，再加入一定比例的水泥進行攪拌，混合均勻后，用成樁機械制成的具有一定強度的可變強度樁。通過打入 CFG 樁，并在基礎(chǔ)與樁和樁間土之間設(shè)置一定厚度散體粒狀材料組成的褥墊層，可以擠密樁間土，形成復(fù)合地基，使荷載通過褥墊層作用到樁間土，使樁土共同承擔(dān)荷載。從而提高地基的承載能力。這種方法主要應(yīng)用于淤泥質(zhì)軟土的處理中。目前，我國工程施工中 CFG 樁技術(shù)已經(jīng)成熟，不僅施工效率高，并且在質(zhì)量上能夠有較高的保證。

3.4強夯法施工

對公路工程軟土地基夯擊前，為了促進測量地面高程工作的順利進行，需要用石灰或者小木樁對第一次夯擊的位置進行標(biāo)注，并保證誤差不超過 5cm。具體來說，夯點施工可分以下 3 個階段進行：第一階段，公路工程軟基施工前，首先對施工場地進行實地考察，對于地面凹凸明顯的地方進行平整作業(yè)，采用相應(yīng)機械設(shè)備，再次測量場地的標(biāo)高數(shù)值，保證符合設(shè)計起夯面標(biāo)高的規(guī)定。然后，借助全站儀對施工場地內(nèi)的圖角點進行引測，并檢驗坐標(biāo)的準(zhǔn)確性。當(dāng)監(jiān)理人員檢測并達到規(guī)定要求后，選用一般經(jīng)緯儀，按照施工圖的設(shè)計要求，在現(xiàn)場布設(shè)第一遍夯點，為了使夯錘準(zhǔn)確達到相應(yīng)位置，需要用白灰標(biāo)識出夯點位置，提高施工的便捷程度。第二階段，第一遍夯點施工完成后，需要讓監(jiān)理人員對夯點及夯擊力度進行檢驗，合格之后，繼續(xù)進行場地平整、夯坑回填等工作。接下來，需要重復(fù)進行第一階段的工作，再次利用全站儀對施工場地內(nèi)的圖角點進行引測，同樣保證坐標(biāo)控制的準(zhǔn)確性，并采用白灰進行夯點標(biāo)識。第三階段，滿夯施工階段。這一階段不需要再次進行夯點布設(shè)及夯沉量觀測等工作，只需要采取合理措施，有效控制夯擊數(shù)和夯錘落距等數(shù)據(jù)。本工程選用的是長度為 2.4m、重量為 25t 的平底鑄鋼錘。滿夯施工完成后，可選用推土機對土地進行平整，同時控制碾壓標(biāo)高符合施工的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

3.3袋裝砂井法

在公路工程軟土地基施工中采用袋裝砂井法的主要原理是，利用軟土地基的透水性來進行袋裝砂井，實現(xiàn)加速軟土地基固結(jié)的最終目標(biāo)。這種方法目前在公路工程軟土地基施工中也得到了很好應(yīng)用。比如公路工程施工人員將散體砂裝入用纖維制作的袋子中，將其作為排水體，使其發(fā)揮出了排水通道的作用，采用這種方法可以有效改善原有地基邊界條件，從而起到增加孔隙水排水途徑的優(yōu)良作用。

3.4釘型水泥雙向攪拌樁

釘型水泥雙向攪拌樁是指利用機械設(shè)備對水泥進行攪拌，并通過施工機械設(shè)備中葉片的伸縮，將樁體的上半身截面加大，做成釘子形狀的樁體結(jié)構(gòu)，可以極大地提高地基承載能力。這種處理方式既保留了過去傳統(tǒng)水泥攪拌方法的優(yōu)點，又對傳統(tǒng)方法的缺點進行了改進，例如，在施工過程中不會產(chǎn)生噪聲，并且不會有強烈的振感，不會使地面向上鼓起，在保證工程質(zhì)量的同時，避免了環(huán)境污染，是當(dāng)前我國高速公路施工過程中對軟基處理效果較好的方案。

結(jié)語

在時代發(fā)展過程中，公路工程建設(shè)不斷增加，因此也促使了軟土地基施工技術(shù)在公路工程建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。鑒于軟基施工技術(shù)發(fā)揮出的重要作用，施工人員需要不斷加強對施工技術(shù)的有效創(chuàng)新，學(xué)習(xí)專業(yè)知識，同時從多個方面進行，以此方式來提升軟土地基施工技術(shù)，使其應(yīng)用效果在公路工程施工中得到最佳體現(xiàn)。

參考文獻

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（作者單位：湖北長江路橋股份有限公司）