公路施工中軟土路基的施工技術處理研究

馬萬欽 宋 濤

（中交路橋建設有限公司海外分公司， 北京 100010）

0 前言

根據(jù)國家交通部提供的數(shù)據(jù)，2019年，我國公路總里程高達501.23萬公里，同比增長16.60萬公里，公路分布密度達到52.21公里/百平方公里。為進一步提升公路施工建設成效，促進公路網絡的逐步完善與健全，施工企業(yè)在進行公路項目施工過程中，需要采取系列手段，有效應對軟土地基等特殊的施工環(huán)境，以排除軟土地基對于公路項目施工活動的負面影響，實現(xiàn)公路項目施工質量的提升與施工成本的管控，逐步構建起完善的公路項目軟土地基處理機制。

1 軟土地基施工影響因素

從過往經驗來看，公路項目在軟土地基區(qū)域施工過程中，往往受到施工環(huán)境、施工要求以及公路形狀的影響，對影響因素的全面分析，為施工思路的調整、施工技術的優(yōu)化提供了方向性引導。

1.1 環(huán)境因素對軟土地基施工的影響

施工區(qū)域的地理位置、水文環(huán)境以及環(huán)境溫度等因素，對于軟土地基的施工成效有著最為直接的影響。例如當施工區(qū)域在降水量較大的情況下，由于軟土自身的透水性較差，大量的水體滲入到軟土地基之中，無法快速排除，導致軟土中的水分含量的持續(xù)增加，這種情況的出現(xiàn)使得軟土的性狀發(fā)生了深刻的變化，軟土區(qū)域難以快速固結，進而誘發(fā)沉降問題的發(fā)生。

1.2 施工要求對軟土地基施工的影響

公路項目施工條件的不同，對于軟土地基的處理要求也有著明顯的差異。例如普通等級的公路由于車輛通行量較少，使得對軟土地基的處理要求相對較低，因此在施工技術的選用過程中，施工企業(yè)以及技術人員，可以簡化軟土地基處理流程，有針對性地進行軟土地基處理。而對于高等級的公路，考慮到車輛通行較多，因此在軟土地基處理環(huán)節(jié)，在施工技術選擇方面，需要優(yōu)化軟土地基處理流程，強化地基處理效能，避免軟土滑坡、沉降等問題的出現(xiàn)。

1.3 公路形狀對軟土地基施工的影響

軟土地基施工處理過程中，施工企業(yè)以及技術人員，應當綜合考量公路基本形狀，選擇恰當?shù)能浲恋鼗幚矸桨福瑢崿F(xiàn)處理成效與處理成本的兼顧。例如對于路堤寬度較大的公路，在進行軟土地基處理環(huán)節(jié)，如果仍舊沿用傳統(tǒng)的換填施工技術方案，由于公路自重較大，荷載控制難度較高，使得路基施工過程中，發(fā)生沉降的機率相對較高。

2 公路軟土地基處理存在問題

現(xiàn)階段施工企業(yè)在應對公路項目軟土地基處理過程中，由于處理方案的不健全、不完善，導致地基處理過程中出現(xiàn)地基滑坡、地基沉降等問題，導致地基結構的穩(wěn)定性不佳，無法滿足實際的施工要求。

2.1 路基滑坡

從過往施工經驗來看，我國軟土分布范圍較為廣泛，軟土作為一種特殊的地質情況，其結構強度較低，壓縮性較強，在外力的作用下，極易發(fā)生變形的情況。同時軟土的抗剪能力較差，透水性較低，流變性較強。當軟土地基的含水量不斷增加的基礎上，導致軟土路基在外力的作用下，由于受力的不均衡，導致軟土無法對外力產生必要的支撐。軟土的這種支撐特性，使其在施工外部施工環(huán)境、施工要求以及公路形狀的影響下，將會造成路基滑坡的情況發(fā)生。

2.2 路基沉降

在多種因素的共同作用下，軟土路基發(fā)生沉降問題的機率較高，通過對路基沉降原因的客觀、全面梳理，為后續(xù)軟土路基處理思路的梳理，處理舉措的制定與完善，提供了方向性引導。具體來看，軟土地基形狀較為特殊，在外力作用下，軟土路基發(fā)生變形、移位。

3 公路軟土路基施工處理方案

公路軟土路基施工處理環(huán)節(jié)，技術人員應當在科學性原則、實用性原則的引導下，借鑒過往施工經驗，整合施工人員、施工設備的整合優(yōu)化，提升軟土路基的處理效果，最大程度排除軟土路基對公路施工活動的影響，促進后續(xù)公路施工活動的穩(wěn)步進行。

3.1 排水固結法的應用

為消除軟土路基對于公路項目施工的影響，多數(shù)施工人員在進行軟土路基的施工處理時，主要采用排水固結法，這種施工技術方案，操作難度相對較低，施工成本規(guī)模較小，因此具有較強的可行性。其技術原理在于，施工人員通過提前進入施工區(qū)域，掌握軟土分布、厚度以及透水性等基本情況，在基礎上，在軟土層中設置相應的排水單元，利用這些排水單元，將軟土中積累的水分快速排出到相關區(qū)域，這種排水方式，可以達到固結軟土的目的，保證軟土額定結構穩(wěn)定性，在一定程度上解決了軟土沉降的問題。與傳統(tǒng)的排水系統(tǒng)以及加壓系統(tǒng)有著明顯的差異，排水固結法的應用方式更為多元，充分適應不同場景下的軟土處理需求，以應用頻率較高的堆載預壓法、砂井堆載預壓法為例，兩種排水固結方案，不借助外力作用的情況下，充分利用施工區(qū)域的地形、地質條件，實現(xiàn)軟土內地下水的排出。以排水系統(tǒng)為例，在排水系統(tǒng)設計、施工過程中，工作人員充分評估施工區(qū)域的土層特點，根據(jù)地形的變化，設置排水溝槽，通過在軟土區(qū)域增加一定的外部壓力，使得軟土中富集的水分能夠快速排出。砂井堆載法則是在堆載預壓法的基礎上，通過增設砂井的方式，加快整個水分排出的速度，增加軟土地基的密實度，改善軟土路基的承載能力。在排水固結法應用過程中，為保證實際的應用成效，施工技術人員需要做好軟土性狀的勘察、記錄以及評估工作，以軟土的性質特點作為突破口，結合過往的有益經驗，選擇排水設備，設置排水結構，制定相應的排水固結施工方案。例如從過往經驗來看，對軟土區(qū)域預壓強度、預壓時間的科學調控，不僅能夠提升預壓施工的成效，改善排水固結效果，還可以在保證施工成效的基礎上，縮短軟土路基的施工周期，提升整個施工項目的效率。

3.2 換填法的應用

對于部分松散的軟土路基，目前主要采用換填法來進行處理。在換填施工環(huán)節(jié)，為保證換填的有效性，施工人員需要認真做好軟土路基深度等參數(shù)的測算工作，通過測算掌握軟土路基的分布情況，確定軟土路基換填施工的工程量，通過工程量對軟土路基換填施工的可行性、實用性進行評估。從過往施工經驗來看，換填法施工可以大幅度提升軟土路基的承載能力，有效防范軟土路基沉降情況的發(fā)生。同時其與固結排水法的聯(lián)合應用，能夠增強軟土自身的穩(wěn)定性，將軟土地基的凍脹幅度控制在合理的范圍內，為后續(xù)路面施工建設提供了強大的技術支持。在換填法施工環(huán)節(jié)，施工人員除了進行軟土路基深度、換填面積的測算之外，對于換填的材料，需要做好科學的選擇，通常情況下，選用的換填材料應當性質穩(wěn)定，具有較強的抗腐蝕性，換填材料以礫類土、山皮石、塊片石、碎石應用較多，效果顯著。對開挖設備的數(shù)量、換填材料的運輸設備做好管控，以保證軟土路基換填施工活動的有序開展。換填工作完成后，需要嚴格按照施工技術規(guī)范，進行壓實處理，確保檢測結果達到驗收要求。同時做好排水設施的開挖等工作，通過在軟土路基的兩側或者中間區(qū)域開挖排水溝，能夠保障換填環(huán)節(jié)軟土中的水分可以快速排除，針對于排水不暢的軟土區(qū)域，可以采用集水坑抽水、拋石擠淤的方式，最大程度地減少水分對于軟土結構強度、穩(wěn)定性的影響。

3.3 擠密法的應用

擠密法在軟土路基施工環(huán)節(jié)中的應用，可以通過分層填筑、分層碾壓的方式，提升軟土路基的密實度，在保證軟土路基結構強度的同時，加速了排水速度，改善了抗剪氣強度。隨著相關技術的日益成熟與不斷發(fā)展，擠密法逐步多元，反壓護道法、堆載預壓法、重錘夯擊法、深層拌和法等施工方案，在軟土路基處理施工中的應用，可以有效滿足實際的施工要求，實現(xiàn)軟土路基施工效果的穩(wěn)步提升。為確保擠密法的施工效果，施工人員需要從實際出發(fā)，嚴格按照相關施工流程，開展相應的軟土路基施工活動，以降低軟土路基對于公路項目施工活動的影響。具體來看，施工人員按照施工準備-測量放樣-路基填筑-沉降觀測-施工平整的施工順序，有序組織軟土路基施工作業(yè)，相關流程如圖1所示：

圖1 軟土路基擠密法施工基本流程

通過完善的施工流程，施工人員能夠按照相關要求，順利完成擠密法施工的各項要求，保證施工技術的合理化應用。在這個施工活動中，為保證擠密施工成效，施工人員需要定向做好路基填筑環(huán)節(jié)沉降觀測、移位邊樁的觀測、記錄工作，通過對沉降數(shù)據(jù)的針對性的記錄、分析，施工人員可以做好軟土路基施工方案的靈活調整，使其更加滿足于現(xiàn)階段軟土路基施工要求。

3.4 施工注意事項

為確保軟土路基的施工成效，避免滑坡以及沉降等問題的發(fā)生，施工企業(yè)在各項施工勘察、技術應用等活動開展之初，需要梳理總結施工注意事項，進一步明確軟土路基施工要點，避免技術應用環(huán)節(jié)的缺失，保證排水固結法、擠密法、換填法等相關施工方案的合理化應用。具體來看，考慮到軟土路基處理周期較長，工程體量較大，在這種情況下，為保證施工活動的有序進行，施工人員需要認真做好系列準備工作，從源頭上，避免突發(fā)問題的發(fā)生。例如施工人員需要根據(jù)軟土路基的分布情況、軟土性質以及施工區(qū)域的環(huán)境的特點，結合過往軟土路基處理經驗，對軟土路基處理過程中涉及到的施工原料、施工機械進行整合，對進入施工現(xiàn)場的施工材料進行質量檢驗，對于存在質量問題的施工材料，應當及時反饋，并溝通相關企業(yè)做好施工材料的補發(fā)等工作。認真評估施工機械的運行狀態(tài)，根據(jù)設備情況以及施工項目要求，制定合理的機械施工方案，避免施工機械應用的盲目性?？紤]到軟土路基處理流程較為復雜，處理難度較高，施工企業(yè)需要建立起由專業(yè)技術人員組成的軟土路基處理小組，由其負責制定軟土路基處理方案，監(jiān)督軟土路基處理進程，管理各項軟土路基施工活動，以確保施工材料、施工設備的合理化使用，排水固結法等施工技術手段的穩(wěn)步推進。這就要求施工人員做好技術人員的發(fā)掘、培養(yǎng)等方面的工作，持續(xù)提升技術人員的專業(yè)素質與技術能力，使其能夠更好地適應軟土路基施工活動的相關要求，保證軟土路基的處理能力。目前對于公路項目軟土路基的處理方案較多，為保證施工活動的有效性，實現(xiàn)軟土路基的快速處理，施工企業(yè)需要根據(jù)實際情況，做好施工技術的選擇與應用工作。從技術角度來看，不同的軟土路基處理方案由于技術原理的差異，其實踐效果、施工成本、處理速率有著一定的不同。為保證軟土路基施工技術的合理化使用，施工企業(yè)需要組織人員做好施工技術的選型、優(yōu)化工作，以確保施工技術方案的有效性、針對性。

4 結語

公路項目在軟土路基的施工、應對環(huán)節(jié)，暴露出軟土路基滑坡、沉降等問題，這些問題的發(fā)生，對于公路路面結構的穩(wěn)定性、平整性以及耐久性產生了極為消極影響。為實現(xiàn)軟土路基的合理化處理，技術人員需要在綜合評估施工區(qū)域基本情況的基礎上，通過排水固結法、換填法、擠密法等軟土路基施工方案的合理化應用，保證處理工作的有效性，防范軟土路基施工質量問題的出現(xiàn)。