研究軟土地區(qū)公路路基設(shè)計(jì)及處理方法

趙 鑫

(貴州智恒工程勘察設(shè)計(jì)咨詢有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550001)

1 項(xiàng)目概況

某公路全長(zhǎng)為40 km，因納入了國(guó)道規(guī)劃，故需對(duì)其進(jìn)行提等改造。由于項(xiàng)目所在區(qū)域地形地質(zhì)條件復(fù)雜，水系發(fā)育，且植被茂密，環(huán)保壓力較大，導(dǎo)致路線走廊帶單一，施工難度較大。考慮工程造價(jià)及環(huán)境保護(hù)等因素，相關(guān)部門(mén)決定對(duì)原有老路進(jìn)行改擴(kuò)建建設(shè)，改擴(kuò)建后使該公路達(dá)到二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)時(shí)速為60 km/h，路基寬度是8.5 m，橋梁結(jié)構(gòu)采用空心板、簡(jiǎn)支箱梁T梁與連續(xù)鋼構(gòu)結(jié)構(gòu)。

2 公路軟土路基設(shè)計(jì)要點(diǎn)與處理措施分析

2.1 路基設(shè)計(jì)要點(diǎn)

結(jié)合此公路路基特點(diǎn)得知，在新舊路基結(jié)合位置，設(shè)計(jì)人員采取“內(nèi)密外疏”設(shè)計(jì)方法，合理調(diào)整各個(gè)樁之間的距離，提升公路路基的穩(wěn)固性。為了更好的提升新舊路基結(jié)合面的面積，可以采取開(kāi)挖臺(tái)階方法，進(jìn)行有效拼接，每開(kāi)挖完一級(jí)臺(tái)階，要求施工人員鋪設(shè)相應(yīng)厚度的土工格柵，保證公路路基應(yīng)力狀態(tài)得到更好改善，進(jìn)一步提升公路路基的完整性，避免出現(xiàn)不均勻沉降。

2.2 軟土路基處理措施

(1)排水砂墊層處理措施

為了保證公路軟土路基得到高效處理，施工作業(yè)可以采用排水砂墊層施工技術(shù)，通過(guò)在此軟土路基的上部，鋪設(shè)50～100 cm厚度的砂墊層，能夠顯著提升軟土路基的穩(wěn)定性。排水砂墊層對(duì)公路路基的軟弱土層起到固結(jié)作用，能夠?qū)⒌叵滤行懦?，降低填土水位，提升公路路基的可靠性與安全性。

(2)高壓噴射注漿處理措施

在處理軟土路基的過(guò)程當(dāng)中，此種處理方法應(yīng)用較多，又常被人們稱作壓密注漿處理方法，在高壓狀態(tài)下，噴射一定量的水泥漿液，在壓力作用之下，充分?jǐn)嚢杌炷?，形成混凝土柱，提升公路軟土路基的穩(wěn)固性。通過(guò)采用此種處理措施，可以防止公路路基出現(xiàn)大面積滲漏，進(jìn)一步提升公路路基壓實(shí)度。但考慮項(xiàng)目所在地為喀斯特地貌分布去，區(qū)域內(nèi)地質(zhì)條件復(fù)雜，地下水系、溶巖間隙較為發(fā)育。若采用高壓注漿法對(duì)軟土路基進(jìn)行處理，其注漿方量可能會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)設(shè)計(jì)方量，工程造價(jià)也會(huì)大幅增加，故本次設(shè)計(jì)中對(duì)注漿法不予采用。

(3)擠實(shí)砂樁處理措施

擠實(shí)砂樁處理方法，主要指的是利用沖擊力或者振動(dòng)方法，在公路軟土路基當(dāng)中加入適量的回填土，提升公路軟土路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，通過(guò)采用此種施工處理方法，可以保證路基砂質(zhì)土壤結(jié)構(gòu)有效改善，強(qiáng)化公路路基的穩(wěn)定性。

(4)深層石灰攪拌處理措施

結(jié)合軟土地區(qū)公路路基結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在實(shí)際施工期間，施工人員可采用石灰材料，運(yùn)用石灰攪拌樁施工方法，提升路基加固效果，保證石灰和地基土壤充分混合，兩種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后，強(qiáng)化路基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。通過(guò)采用此種處理措施，可以顯著提升公路路基的承載力與施工強(qiáng)度。

(5)表層排水處理措施

通過(guò)采取表層排水技術(shù)，能夠更好的提升軟土路基固結(jié)效果。施工人員通過(guò)在表層黏性土內(nèi)部加入適量的添加劑，不斷提升公路路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，強(qiáng)化路基填土固結(jié)水平。結(jié)合大量的施工數(shù)據(jù)得知，通過(guò)運(yùn)用表層排水處理技術(shù)，不但可以改善公路軟土路基的壓縮性能，而且可以提升公路路基結(jié)構(gòu)的施工強(qiáng)度。如果公路軟土路基結(jié)構(gòu)土層分布不均勻，特別容易出現(xiàn)沉降、變形現(xiàn)象，為了避免此類問(wèn)題的出現(xiàn)，施工人員可以鋪設(shè)相應(yīng)的材料，提升路基土體的抗剪強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度，防止公路路基出現(xiàn)沉降。為了保證表層排水處理技術(shù)得到更好運(yùn)用，施工人員在具體施工環(huán)節(jié)，要結(jié)合公路軟土路基填土寬度，包括地基表層施工強(qiáng)度，科學(xué)選擇鋪設(shè)材料。

(6)加筋處理方法

結(jié)合此公路軟土路基結(jié)構(gòu)特點(diǎn)得知，決定采取加筋施工工藝，利用竹片、柳條等材料，配合使用玻璃纖維與尼龍等合成材料進(jìn)行有序施工，不斷提升公路軟土地基加筋施工質(zhì)量，具體的施工流程如下：

第一，將土工格柵層直接埋設(shè)到砂石墊層之中，提升路基軟土層的施工強(qiáng)度與承載能力，保證積水能夠快速排出。

第二，鋪設(shè)土工格柵的過(guò)程當(dāng)中，各項(xiàng)材料要保持統(tǒng)一性，路基平整度滿足施工要求，防止公路路基出現(xiàn)不均勻沉降。

另外，在輕質(zhì)路堤施工環(huán)節(jié)，該工程采取輕質(zhì)材料為填料，此種材料能夠降低公路路基自重，有效提升公路路基修筑質(zhì)量。在此公路軟土路基施工環(huán)節(jié)，選用土工泡沫塑料為填料，配合使用粉煤灰材料。

(7)夯實(shí)處理措施

在軟土地區(qū)公路路基施工環(huán)節(jié)，采取快速分離夯實(shí)方法，以管井降水為基礎(chǔ)，運(yùn)用真空降水當(dāng)中水氣分離原理，對(duì)軟土路基進(jìn)行有效預(yù)壓，保證軟土地區(qū)公路路基結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。在實(shí)際施工期間，為了更好的縮短施工工期，施工人員要按照以下施工步驟進(jìn)行施工：

首先，保持水土分離，結(jié)合公路工程施工場(chǎng)地的各項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，精確計(jì)算出水氣分離的高度，并利用荷載預(yù)壓方法，將公路路基進(jìn)行壓實(shí)，提升路基土體靜孔隙壓力。

其次，水氣分離。結(jié)合荷載預(yù)壓、振動(dòng)壓實(shí)，不斷提升公路路基土體的靜孔隙壓力，施工人員運(yùn)用水氣分離技術(shù)，將土體內(nèi)部的超靜孔隙水和超靜孔隙壓力徹底排出。在此公路軟土路基處理環(huán)節(jié)，施工人員在48 h之內(nèi)完成此項(xiàng)操作，對(duì)軟土地基夯實(shí)處理后，地基內(nèi)部的靜孔隙水壓力逐漸消散。

最后，分離預(yù)壓施工，完成上述施工步驟后，路基上部能夠形成8～10 cm厚度的硬殼，利用此硬殼層，插入到深層進(jìn)水分離管，進(jìn)行抽真空作業(yè)，不斷提升應(yīng)力管樁的安全性能。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上，通過(guò)對(duì)公路軟土路基設(shè)計(jì)要點(diǎn)與處理措施進(jìn)行科學(xué)性分析，例如明確路基設(shè)計(jì)要點(diǎn)、排水砂墊層處理措施、高壓噴射注漿處理措施、擠實(shí)砂樁處理措施、深層石灰攪拌處理措施、表層排水處理措施、加筋處理方法、夯實(shí)處理措施等等，可以保證公路軟土路基結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定、安全，促進(jìn)我國(guó)公路事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。