淺談公路施工中的軟土路基處理技術(shù)

張國(guó)軍

（中鐵十一局集團(tuán)第三工程有限公司，湖北 十堰 442000）

1 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展，我國(guó)對(duì)公路的需求越來(lái)越多，對(duì)公路的要求也越來(lái)越高。公路施工業(yè)要想滿足社會(huì)發(fā)展需求，就需要不斷提高公路施工水平。對(duì)于軟土地基來(lái)說(shuō)，采用何種方法對(duì)其進(jìn)行加固是一項(xiàng)重要的問(wèn)題，只有選擇了適合的處理技術(shù)，才能保證公路的質(zhì)量，進(jìn)而促進(jìn)公路施工業(yè)的發(fā)展，推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

2 軟土路基的特性

雖然軟土分布在我國(guó)各個(gè)地區(qū)，但是這些軟土都具有相似的特征，主要表現(xiàn)在以下四個(gè)方面：第一，含有大量水，有的軟土含水量甚至高達(dá)72%，并且軟土的空隙較大，在1.0～1.9之間。第二，軟土的透水性較差，多數(shù)軟土的滲透系數(shù)只有10-8cm/s。第三，抗剪強(qiáng)度不高。通常軟土的抗剪強(qiáng)度都不大于20kPa。第四，具有很強(qiáng)的能變性，尤其是軟土受到擾動(dòng)時(shí)，很容易出現(xiàn)流動(dòng)的情況。

3 軟土地基處理考慮因素

3.1 地基狀況

不論是軟土層較深還是較淺，都需要對(duì)軟土的表層進(jìn)行相應(yīng)的處理。一般軟土層較淺的地基處理起來(lái)較為簡(jiǎn)單，只需要采取開挖換填法就可以[1]。而軟土層較深的地基，應(yīng)選擇其他方法和表層處理法共同處理。表層處理法主要用于土層較薄并且含砂的軟土層。在進(jìn)行地基狀況調(diào)查時(shí)，常常出現(xiàn)遺漏7cm砂層的情況，應(yīng)注意，該砂層也屬于有效排水層，應(yīng)當(dāng)列入調(diào)查范圍內(nèi)。如果軟涂層不含砂層，則需要更長(zhǎng)的時(shí)間才能得到完全固結(jié)。

3.2 公路等級(jí)要求及道路形狀

不同等級(jí)的公路，其對(duì)路基的要求不同。對(duì)于等級(jí)偏低的公路來(lái)說(shuō)，一般為了降低成本，常常先對(duì)路面進(jìn)行簡(jiǎn)單的鋪設(shè)，等到沉降完全后，在進(jìn)行普通的路面鋪設(shè)就可以了。但是對(duì)于等級(jí)較高的公路來(lái)說(shuō)，就需要采取先進(jìn)的、有效的沉降技術(shù)。

另外，軟土地基的處理還應(yīng)當(dāng)考慮公路的形狀，根據(jù)路堤的寬度和高度選擇合適的處理技術(shù)。如果路堤較寬并且高度較小，選擇換填法的話很容易導(dǎo)致路堤的局部受到損害；如果路堤的高度很高并且缺乏足夠的穩(wěn)定性，選擇壓重法將受到諸多限制。路堤的寬度設(shè)計(jì)應(yīng)合理，過(guò)寬將會(huì)增加地基壓力，從而產(chǎn)生沉降。

3.3 公路施工的周圍環(huán)境

公路在施工時(shí)既會(huì)受到周圍環(huán)境的影響，也會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生影響，因此，在對(duì)公路軟土路基進(jìn)行處理時(shí)也應(yīng)當(dāng)清楚周圍的環(huán)境。

如果修建的公路地基非常軟，則在進(jìn)行路基處理時(shí)就要考慮公路周圍是否有建筑物和人民群眾，因?yàn)榈鼗浅＼浀墓吩谑┕r(shí)很容易產(chǎn)生嚴(yán)重的沉降，此時(shí)需要采取措施使沉降盡可能小。倘若沒(méi)有合適的方法減小沉降，則在施工前應(yīng)對(duì)周圍建筑物施加保護(hù)，避免產(chǎn)生不必要的損失。

4 公路路基施工中軟土地基處理技術(shù)

4.1 碎石樁處理法

在公路軟土地基處理過(guò)程中，碎石樁處理方法的應(yīng)用也比較普遍。這種方法主要是將軟土地基中的軟土用硬度較大的碎石樁代替，以使軟土地基擁有較高的穩(wěn)定性。要將碎石樁填充到軟土地基中，首先需要利用管樁器械對(duì)地基進(jìn)行震動(dòng)和沖洗，直到出現(xiàn)孔為止，然后將材料填充到孔中，由此來(lái)增加路基的穩(wěn)定性和堅(jiān)固性[2]。工程負(fù)責(zé)人要對(duì)公路施工過(guò)程中的軟土地基情況進(jìn)行綜合考量，對(duì)該種處理技術(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的選擇和應(yīng)用。

4.2 水泥攪拌樁處理方法

水泥攪拌樁處理技術(shù)的應(yīng)用原理是借助水泥固有的加固特性，將其添加到軟土內(nèi)部，進(jìn)而凝固，以提高地基的整體硬度和強(qiáng)度。此方法最早是在美國(guó)開始使用的，直到20世紀(jì)七八十年代才傳入我國(guó)。至今為止，該方法一直在我國(guó)公路路基處理中發(fā)揮著重要作用，尤其是軟土路基的處理。

4.3 換填處理法

換填處理法主要適用于土質(zhì)非常松軟的路基。在使用此方法時(shí)，主要是根據(jù)路基應(yīng)當(dāng)承受的壓力值來(lái)調(diào)節(jié)換填深度。填充的材料應(yīng)選擇穩(wěn)定性高、耐腐蝕的材料，以防止后期的頻繁修補(bǔ)，確保施工的質(zhì)量，確保公路的安全[3]。換填處理法的優(yōu)勢(shì)在于工藝比較簡(jiǎn)單，并且成本比較低，具有很好的應(yīng)用效果。

圖1 換填處理法

4.4 加筋土處理方法

對(duì)于處于懸崖或者山區(qū)地段的公路來(lái)說(shuō)，其面臨的危險(xiǎn)更多，因此，對(duì)路基的要求更高，如果路基是軟土路基，則需要選擇加筋土處理方法。該方法主要是將剛性較強(qiáng)的拉筋材料填加到填土中，在拉筋材料的拉力作用下，路基的承載力會(huì)得到相應(yīng)提高，從而提高公路的穩(wěn)定性。加筋土處理方法又包括樹根樁、土工織物和錨固法三種。樹根樁是借助小直徑灌注樁提高路基承載力；土工織物是應(yīng)用土工格柵對(duì)土體性質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，確保其輕度和韌度，進(jìn)而通過(guò)較好的拉力和剛度，提高路基承載力；錨固法是借助預(yù)先設(shè)置的錨桿提升路基承載力。在實(shí)際施工前，相關(guān)人員應(yīng)對(duì)公路及其周邊情況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行選用。

4.5 高壓噴射注漿法

利用鉆機(jī)將帶有噴嘴的注漿管鉆進(jìn)至土層的預(yù)定位置后，以高壓將加固用漿液（一般為水泥漿）從噴嘴噴射沖擊土層，土層在高壓噴射流的沖擊力、離心力和重力等作用下與漿液攪拌混合，漿液凝結(jié)后，便在土中形成一個(gè)固結(jié)體。高壓噴射注漿法實(shí)際上是改變了路基的結(jié)構(gòu)，使路基具有更大的承載力，從而有效降低沉降的發(fā)生率，提高路基的質(zhì)量。在噴射時(shí)，根據(jù)施工需要，可以選擇旋轉(zhuǎn)噴射或者定向噴射。只有路基土質(zhì)是淤泥或者粘性土?xí)r才選擇高壓噴射注漿法。

圖2 高壓噴射注漿法

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在社會(huì)快速發(fā)展的背景下，公路施工工程也面臨著更高的要求和更大的發(fā)展空間。對(duì)于軟土路基處理來(lái)說(shuō)，不同的路基處理技術(shù)有著不同的優(yōu)點(diǎn)和用途，在實(shí)際施工時(shí)應(yīng)根據(jù)施工要求和施工周圍環(huán)境選擇合適的路基處理方法，以確保軟土路基處理工程的質(zhì)量，從而提高公路施工水平，推動(dòng)公路工程業(yè)的快速發(fā)展。