試論公路施工中軟土路基的施工技術(shù)和處理方法

虞紅霞

（句容市交通工程有限公司 江蘇句容 212400）

前言

在城市化建設(shè)的快速推進下，公路工程越來越多，隨著施工范圍的擴大，軟土路基情況也逐漸增多。由于軟土路基的自然基礎(chǔ)承載力一般難以符合工程要求，要對其進行處理，從而滿足工程承載條件。避免在工程建設(shè)后，因軟土路基變形、位移等問題，引發(fā)公路不均勻沉降和表面開裂現(xiàn)象。因此，有必要對軟土路基施工技術(shù)處理方法進行詳細研究。

1 公路工程軟土路基危害及施工特點

1.1 軟土路基危害

公路工程軟土路基如果未得到有效處理，可能給工程帶來多方面危害，具體包括：①增加施工的安全風(fēng)險，軟土路基承載力不足，在路基不穩(wěn)固的情況下進行上層結(jié)構(gòu)施工，容易出現(xiàn)各種施工風(fēng)險，引發(fā)沉陷和裂縫等質(zhì)量問題，甚至導(dǎo)致工程施工無法進行；②影響公路正常施工，在公路工程交付使用后，車輛荷載較大，容易引發(fā)軟土路基變形，進而導(dǎo)致路面出現(xiàn)各種各樣的病害問題，道路平整度下降，容易增加行車安全隱患，引發(fā)交通事故；③影響公路使用壽命，在公路工程施工的前期未做好軟土路基處理，會嚴重增加后期的運行維護負擔(dān)，而且處理難度較高，容易加速公路折損、老舊，導(dǎo)致其無法達到設(shè)計使用壽命。這會嚴重影響城市公路建設(shè)規(guī)劃，增加公路建設(shè)投資成本，引發(fā)多方面的后果[1]。

1.2 軟土路基施工特點

在軟土路基施工過程中，首先需要掌握軟土路基的自身特點，具體包括以下幾點：①土層承載力差，軟土路基的土層結(jié)構(gòu)松軟，在外力作用下，容易出現(xiàn)變形和位移現(xiàn)象。而且地基抗剪能力差，會明顯增加公路工程施工難度，路基的穩(wěn)定性無法得到保證，需要對其進行更換或加固處理；②軟土路基的含水量一般較高，在10～20%左右，臨海臨河路段的軟土路基含水量更高，可能達到50%左右。如此高的含水量是導(dǎo)致其承載力不足的主要原因之一，在工程施工過程中，也需要采取有效的排水加固措施；③土壤孔隙比大，通常軟土路基土壤孔隙比在1以上，而且含水量高，導(dǎo)致土壤容重非常小。此外，在土壤中存在大量腐殖質(zhì)、可燃氣體和微生物，可壓縮性較大，一般采用路基壓實技術(shù)，難以取得較高的碾壓效果[2]。

總體而言，軟土路基施工的難度系數(shù)較大，必須根據(jù)工程實際情況，采取有效的處理方法，否則會對工程施工質(zhì)量造成嚴重影響。近年來，雖然我國公路施工技術(shù)水平已經(jīng)得到大幅度的提升，軟土地基處理技術(shù)也越來越多，但是受材料質(zhì)量、工藝技術(shù)等方面的影響，軟土路基處理效果還不夠理想。一方面，缺乏完整的理論體系支撐，另一方面，目前許多施工企業(yè)的技術(shù)設(shè)備也較為落后，使用的施工方法單一，不是根據(jù)工程實際情況對處理技術(shù)方法進行選擇，而是根據(jù)資金限制等進行選擇。再加上施工過程中缺乏對施工技術(shù)質(zhì)量的有效控制，導(dǎo)致軟土路基處理效果較差，完工后仍容易出現(xiàn)上述病害問題。因此，在掌握公路工程軟土路基施工特點的基礎(chǔ)上，還需要做到對各種處理技術(shù)方法的正確運用[3]。

2 公路工程軟土路基施工技術(shù)處理方法

2.1 工程案例

某公路工程總公里數(shù)為32.5km，部分路段臨近河水，存在軟土路基的情況。從前期的現(xiàn)場勘察結(jié)果來看，軟土路基含水量較大，其承載力遠遠無法滿足工程施工需求。根據(jù)工程設(shè)計要求，結(jié)合現(xiàn)場勘察數(shù)據(jù)，最終決定采用換填施工技術(shù)對軟土路基進行處理。先對工程軟土路基分段進行開挖使用，安排自卸車輛運送軟土，然后合理選擇填料，對砂石和礦渣質(zhì)量進行檢查，嚴格控制拌和過程中的用水量。在砂石墊層施工過程中，采用分層填筑及碾壓方法，嚴格控制每層填筑厚度及碾壓密實度，經(jīng)過處理后，軟土路基問題得到有效解決，能夠滿足工程承載力要求。

2.2 換填施工技術(shù)處理方法

類似于上述工程案例，在許多公路工程中，如果存在軟土路基情況，都會選擇換填施工技術(shù)進行處理。這種軟土路基施工處理技術(shù)使用十分廣泛，在施工過程中，先將軟土層去除，然后用其他硬質(zhì)材料進行填充，可以從根本上解決軟土路基問題。在換填施工技術(shù)的應(yīng)用過程中，實際處理效果主要與填充材料及填筑施工技術(shù)有關(guān)。一般要求使用硬度較大的砂石材料，而且要具備一定的抗侵蝕能力，具體為砂石、碎石等。完成填充料攤鋪后，可對其進行碾壓后夯實，形成一個堅硬的墊層，改變軟土路基狀況。但由于這種施工技術(shù)需要先進行開挖施工，將軟土層去除，因此施工量較大，一般適合在軟土路基較淺的情況下使用。隨著換填施工技術(shù)的研究和發(fā)展，除了挖填法外，還有拋石法，這種施工方法相對簡單，而且在地勢較低、排水能力差的路段特別適合使用，其施工示意如圖1所示。

圖1 換填施工技術(shù)中的拋石法

2.3 擠密樁施工技術(shù)處理方法

擠密樁施工技術(shù)通過樁孔提供側(cè)向擠壓力，對樁間土進行擠密，然后采用灰土回填樁孔，并進行夯實，可以達到較好的軟土路基加固效果。目前該方法在黏性土、松軟砂土路基處理中都得到了一定應(yīng)用。在其處理過程中，首先要進行成孔施工，然后將灰土或砂石等填料填入樁孔，對其進行搗實。形成的樁體可以提供橫向擠壓力，達到對軟土層進行壓實的目的。在此情況下，軟土路基的密實度、承載力都能夠得到顯著增加，從而滿足工程實際需求，防止出現(xiàn)沉降和變形等問題。在具體施工過程中，應(yīng)對工藝技術(shù)進行合理選擇和控制。在成孔和填料施工中，采用砂樁能夠避免基底出現(xiàn)振動液化現(xiàn)象。石灰的優(yōu)點則是吸水性好，而且吸水膨脹后可提高較大的側(cè)向擠壓力，提升施工效果。此外也可以采用強夯法進行施工，無論采取哪種方法，都需要對工藝流程進行嚴格控制，確保最終的擠密施工效果。

2.4 排水固結(jié)施工技術(shù)處理方法

由于軟土路基的含水量較高，在施工處理過程中，也經(jīng)常需要使用到排水固結(jié)技術(shù)。該方法主要是通過在軟土路基中設(shè)置排水管道，通過建立豎井等方式，將軟土地基中的水量排除，讓土體固結(jié)沉降，達到對土體加固的目的。一般在施工過程中，還需要進行預(yù)壓處理，盡可能多的排除土壤孔隙水，增強土體強度、壓實度。在工程中使用較多的是袋裝砂井排水方法，也可以使用塑料排水板進行施工。相比之下，袋裝砂井施工方法操作較為簡單，可以按照梅花形布置，根據(jù)實際需要，適當(dāng)增加荷載，達到較好的排水固結(jié)效果。在施工過程中，需要在軟土路基中打孔，利用打樁機將鋼管打入路基中，然后將粗砂灌入孔洞，形成砂柱。完成施工后，還需要在軟土路基上填鋪砂墊層，并使用薄膜封蓋，采用抽氣泵將排水管道中的空氣抽出，從而讓軟土層水分可以在大氣壓力下不斷排出。

2.5 深層攪拌施工技術(shù)處理方法

如果在公路工程中，軟土路基的埋深較大，無法使用換填法等處理技術(shù)，一般需要選擇深層攪拌技術(shù)對軟土路基進行加固。這種施工處理技術(shù)也能夠提升軟土路基強度，在應(yīng)用過程中，主要采用注漿法對軟土路基加固。需要使用到高壓設(shè)備，將制備好的膠結(jié)型漿液，通過高壓設(shè)備注入路基底部。在漿液的填充和擴散過程中，軟土路基底部強度會逐漸提升。灌注的漿液則起到固化劑的作用，并通過使用深層攪拌機，讓漿液與土壤充分混合，確保公路路基能夠滿足施工條件。

2.6 真空堆載預(yù)壓施工技術(shù)處理方法

最后介紹一種真空堆載預(yù)壓施工技術(shù)，該技術(shù)的預(yù)壓力主要由真空荷載承擔(dān)。隨著預(yù)壓力的增加，軟弱路基附加應(yīng)力值會得到提升。該技術(shù)實際是真空預(yù)壓技術(shù)和推在預(yù)壓技術(shù)的聯(lián)合使用。對于軟土路基公路工程而言，一般軟土層在7d內(nèi)，應(yīng)力值能顧超過80kPa，施工效果較為顯著，而且不需要進行分級施工，效率較高。目前該方法也在公路工程中得到了一定應(yīng)用，從實踐情況來看，真空堆載預(yù)壓施工技術(shù)能夠在路基沉降期間，快速提升路基強度，解決路基沉降問題，達到有效的加固效果。從經(jīng)濟角度來看，該方法施工成本低，在施工操作過程中，不會產(chǎn)生側(cè)向變形和路基剪切破壞等問題，能夠有效減少后期公路維護負擔(dān)，經(jīng)濟效益較為突出。但在其施工中，要做好路基表面處理和排水工作，從而保證施工效果。

3 結(jié)束語

綜上所述，軟土路基會對公路工程施工產(chǎn)生多方面影響，通過對其施工特點進行分析，可以為施工處理技術(shù)的選擇提供依據(jù)。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)工程實際情況，靈活選擇軟土路基施工處理技術(shù)，并做好施工技術(shù)質(zhì)量控制，可以有效提升軟土路基處理效果，確保其能夠達到工程設(shè)計要求，避免在后期引發(fā)公路病害問題。