公路工程軟土路基施工技術(shù)探討

路通

摘 要：路基是整條公路的基礎(chǔ)，施工質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響工程的順利進(jìn)展及日后的運(yùn)營，尤其在公路路基施工中遭遇軟土路基，由于其承載力低、穩(wěn)定性差，一旦施工不當(dāng)，容易出現(xiàn)公路下陷、坍塌等安全事故，因此，對于軟土路基的處理是公路施工中的一重大問題。本文分析了處理軟土路基的重要性并就幾種常見的軟土路基施工技術(shù)進(jìn)行簡單的探討，望能為日后相關(guān)工作提供借鑒。

關(guān)鍵詞：公路工程;軟土路基;施工技術(shù)

1 引言

在公路工程建設(shè)中，有可能遭遇軟土路基，如對軟土路基問題處理不當(dāng)，則有可能導(dǎo)致公路路基的承載力與穩(wěn)定性降低，影響整條公路的施工質(zhì)量。軟土路基施工技術(shù)隨著在工程中的不斷實(shí)踐，得到了一定的發(fā)展與創(chuàng)新，但是，多種軟土路基處理技術(shù)都有其各自的缺點(diǎn)與局限性，因此，需要不斷改進(jìn)構(gòu)建成熟的施工技術(shù)體系，能夠使軟土施工技術(shù)靈活應(yīng)對路基施工中的各種問題。

2 處理軟土地基的重要性

公路工程建設(shè)中，存在路基貫穿軟土區(qū)域的情況，軟土地基是指強(qiáng)度低，壓縮量較高的軟弱土層。由于含有大量的軟弱粘土及淤泥，軟土路基自身承載力弱，穩(wěn)定性較差，在這種情況下，一旦外部荷載較大時(shí)，很容易造成路面的沉降，嚴(yán)重的可能導(dǎo)致路面坍塌等事故發(fā)生，給公共基礎(chǔ)設(shè)施以及們的生命財(cái)產(chǎn)帶來潛在的威脅^[1]。其次，當(dāng)?shù)鼗写罅坑倌鄷r(shí)，路面的滲水能力會隨之減弱，造成路面積水，當(dāng)路段積水過多，水分會融入內(nèi)部材料，使地基強(qiáng)度減弱，導(dǎo)致整個(gè)路面的穩(wěn)定性降低。與此同時(shí)，施工隊(duì)與檢測人員很難及時(shí)察覺到地基承載力的變化，以及相應(yīng)的各種問題。基于以上情況，軟土路基的存在，會帶來一系列的問題，不僅會降低工程質(zhì)量，延誤工期以及增加造價(jià)^[2]，而且會給人們生命財(cái)產(chǎn)帶來威脅，因此，對軟弱地基進(jìn)行恰當(dāng)?shù)奶幚硎欠浅Ｓ斜匾模瑸楦玫慕鉀Q此類問題，施工隊(duì)必須找出相應(yīng)的解決辦法，降低各類安全隱患，提高人們的出行質(zhì)量。

3 公路工程軟土路基施工技術(shù)

公路工程建設(shè)中對于軟土路基的處理方法有多種，主要有水泥攪拌樁法，凍結(jié)法，強(qiáng)夯法，真空預(yù)壓法，排水固結(jié)法等等。在實(shí)際施工中，要根據(jù)工程所處的地理環(huán)境與地質(zhì)環(huán)境，對軟土的類型進(jìn)行準(zhǔn)確的區(qū)分^[3]，制定可行的方案，且在實(shí)際施工中一般都會將幾種方法綜考慮，達(dá)到工程施工的要求。

3.1 水泥攪拌樁法

水泥攪拌樁是處理軟土路基常用的方法之一，其原理是利用水泥作為固化劑，通過固化劑與軟土產(chǎn)生一系列的物理化學(xué)反應(yīng)，來提高軟土的整體性與穩(wěn)定性.水泥攪拌樁技術(shù)較為復(fù)雜^[4]，用于處理正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土（避免產(chǎn)生負(fù)摩擦力）、粉土、飽和黃土、素填土（包括沖填土）、黏性土以及無流動地下水（以防固化劑尚未硬結(jié)而遭地下水沖洗掉）的飽和松散砂土等地基。水泥攪拌樁法加固地基的優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面：

3.1.1 最大限度地利用了原土;

3.1.2 攪拌時(shí)無振動、無噪音和無污染，對周圍原有建筑物及地下溝管影響很小;

3.1.3 根據(jù)上部結(jié)構(gòu)的需要可靈活地采用柱狀、壁狀、格柵狀和塊狀等加固形式;

3.1.4 與鋼筋混凝土樁基相比，可節(jié)約鋼材并降低造價(jià)等。

3.2 凍結(jié)法

凍結(jié)法是利用人工制冷技術(shù)，使淤泥類土或者其他天然巖土變?yōu)閮鐾?，凍結(jié)法在軟土地基中的應(yīng)用，能夠提升軟土路基的強(qiáng)度以及增強(qiáng)路基的穩(wěn)定性。因此軟土路基的各項(xiàng)數(shù)據(jù)會與標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)相匹配，進(jìn)而達(dá)到施工要求。施工隊(duì)在潤土過程中，一般利用二氧化碳和液氮，使私土得到冷卻，從實(shí)際情況來看，冷凍法對軟土路基進(jìn)行處理，其操作與設(shè)備均不復(fù)雜，成本投入少改善軟土的效果顯著且適用范圍較廣^[1]。因此，冷凍法是較為主流的解決軟土路基的方案。

3.3 豎向變形觀測

豎向變形監(jiān)測中采用由金屬測桿、鋼底板、保護(hù)套管等構(gòu)成的沉降板進(jìn)行，底板測桿直徑為4cm，使用60cm×60cm×3cm，分別在中央分隔帶、地表坡腳處、路基左右路肩、路基邊坡平臺位置處埋設(shè)沉降板。豎向變形主要發(fā)生在路基土固結(jié)期間，固結(jié)完成后路基沉降情況逐漸趨于收斂。K1715+100斷面路基頂面中JC-1存在-17mm最大豎向位移，JC-3存在-15mm最小豎向位移。路基邊坡平臺位置處，JC-5存在-9mm沉降，JC-4存在-10mm沉降。路基坡腳地表位置中，JC-7、JC-6沒有出現(xiàn)豎向位移，可見地基未被剪切破壞。通過以上觀測數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果可知，100d達(dá)到最大的變形情況，隨后逐漸趨于收斂。CFG樁處理之后的軟土路基頂面未發(fā)生不均勻沉降現(xiàn)象，存在-4mm最大水平變形、-17mm最大豎向變形，兩者均發(fā)生在JC-1位置。路基邊坡未出現(xiàn)破壞現(xiàn)象，變形情況大于路基邊坡處的水平變形與豎向變形。地基地表未隆起，地基未被剪切破壞。

3.4 強(qiáng)夯法

強(qiáng)夯法也是工程中處理軟土地基常用的方法，強(qiáng)夯法指的是為提高軟弱地基的承載力，用重錘自一定高度下落夯擊土層使地基迅速固結(jié)的方法，其工作原理是利用機(jī)械設(shè)備的縱向夯實(shí)來增強(qiáng)軟土的密實(shí)度，從而對軟土路基進(jìn)行加固。其優(yōu)點(diǎn)是處理的效果好，操作簡單，成本低廉^[4]。利用強(qiáng)夯法處理軟土地基需注意以下幾方面：

3.4.1 在強(qiáng)夯施工前先將場地整平，并在周圍設(shè)置排水溝，根據(jù)夯點(diǎn)的布置情況進(jìn)行測量放線以確定具體夯位。如果區(qū)域地下水的水位相對較高，則需要采取措施降低水位然后在進(jìn)行強(qiáng)夯施工。

3.4.2 強(qiáng)夯施工應(yīng)分段進(jìn)行，按照由邊緣到中央的順序，先對深層土進(jìn)行加固，然后對中層土進(jìn)行加固，最后對表層土進(jìn)行加固。

3.4.3 在夯擊過程中需要按照經(jīng)試驗(yàn)與設(shè)計(jì)選定的參數(shù)實(shí)施，夯錘的下落必須保持平穩(wěn)，且位置準(zhǔn)確。如果基坑底部的含水量較大，則可鋪設(shè)一層砂石再予以夯實(shí)。完成一遍夯擊后，應(yīng)用新土進(jìn)行填平。

3.4.4 必須在雨季進(jìn)行強(qiáng)夯施工時(shí)，需要在場地周圍開挖排水溝，避免雨水進(jìn)入到場地中;基坑中的土體，其中間部位的高于四周;填土的實(shí)際含水率應(yīng)滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范的要求;土體的回填、平整和碾壓都應(yīng)分層進(jìn)行，同時(shí)應(yīng)有一定排水坡度;在雨后應(yīng)立即排水，避免基底長時(shí)間受到雨水的浸泡。完成夯擊后，及時(shí)將夯坑填平和碾壓密實(shí)。

3.4.5 施工時(shí)認(rèn)真做好現(xiàn)場監(jiān)測與記錄，對錘重與其落距進(jìn)行檢查，做好夯點(diǎn)的測量放線及復(fù)核，確定夯坑具體位置是否滿足設(shè)計(jì)要求，根據(jù)設(shè)計(jì)要求對夯點(diǎn)實(shí)際夯擊次數(shù)與夯沉量進(jìn)行檢查，同時(shí)對所有技術(shù)參數(shù)做好記錄，將此作為質(zhì)量控制工作重要依據(jù)。

3.4.6 準(zhǔn)確標(biāo)定夯點(diǎn)的具體位置，并對場地的實(shí)際標(biāo)高進(jìn)行準(zhǔn)確測量。其中，夯點(diǎn)位置需要以設(shè)計(jì)要求為依據(jù)進(jìn)行布設(shè)，場地周圍和中央的控制點(diǎn)都應(yīng)設(shè)置明顯的標(biāo)記，測量點(diǎn)需要和夯點(diǎn)保持較遠(yuǎn)的距離，以免造成相互影響。

3.5 置換法

置換法也是公路工程中處理軟土地基常見的一種方法，是指當(dāng)軟土地基的承載力及變形滿足不了施工要求并且軟弱土層不是太厚，可將基礎(chǔ)下面要求范圍的軟土部分或者全部挖去，代替以碎石，砂等穩(wěn)定性能好無侵蝕性的材料，并夯實(shí)至要求的密實(shí)度^[2]。在實(shí)際工程中，置換法比較少的使用^[2]。

4 結(jié)語

我國高速公路總里程逐年增長，軟土區(qū)域的廣泛分布導(dǎo)致在施工中經(jīng)常遇到軟土地基，而地基是整個(gè)公路工程的質(zhì)量基礎(chǔ)，對軟土路基的恰當(dāng)處理關(guān)乎整個(gè)工程的質(zhì)量。當(dāng)前，雖有多種軟土路基的處理方法，但大都有著不同的缺點(diǎn)與限制，這就要求我們科研人員及施工人員積極探索軟土路基的施工技術(shù)，加強(qiáng)對軟土路基施工技術(shù)的創(chuàng)新，促進(jìn)我國公路事業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]計(jì)國豐.公路工程軟土路基施工技術(shù)探討[J].科技風(fēng)，2020（02）：111.

[2]]董雄春，周伏先.高速公路施工中的軟土路基施工技術(shù)[J].交通世界，2017（10）：68-69