軟基處理施工技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用分析

狄宜明

（和縣公路管理服務(wù)中心，安徽馬鞍山238200）

0 引言

目前，公路路基工程建設(shè)必須要提高在公路路基施工之中的效率與質(zhì)量，同時要保證公路路基基礎(chǔ)設(shè)施的安全，做好壓實和防護工作。軟土地基是公路建設(shè)中的常見問題，因此采取有效措施減少軟土地基對公路安全的影響是十分必要的。公路軟基施工當(dāng)中應(yīng)該重視樁基的施工。這種施工的方法在工程建設(shè)當(dāng)中是最為常見的，可以充分發(fā)揮明顯的效果，不斷優(yōu)化施工安全的措施，提高施工機械化程度。

1 公路工程施工中軟土地基的應(yīng)用特點

1.1 分析地基結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了很大的變形

由于軟土地基的結(jié)構(gòu)變形比較大，特殊的地質(zhì)條件，土壤的含水量會比普通土大，在外力的作用之下容易發(fā)生其結(jié)構(gòu)變形。這種結(jié)構(gòu)變形是由于地基土體結(jié)構(gòu)剪切的強度差而造成的，在土體結(jié)構(gòu)的壓實過程當(dāng)中，土體結(jié)構(gòu)當(dāng)中水分的含量比較大，它還會引起地面結(jié)構(gòu)的變形與沉降，在施工的后期與長期使用中會帶來嚴(yán)重的安全隱患[1]。

1.2 分析地基發(fā)生了不均勻的沉降

在軟土地基的結(jié)構(gòu)當(dāng)中，不同地區(qū)軟土地基的含水率差異比較大，且此部位土體的顆粒群厚度、土體組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)均存在著明顯的差異，實際抗剪的強度也不同，在外力的作用之下還會導(dǎo)致明顯的沉降變形，沉降變形也呈現(xiàn)出了不均勻性與差異性的特征。這給公路工程的施工質(zhì)量也造成了十分嚴(yán)重的問題，從而影響了公路工程的安全性與舒適性。

2 軟土地基施工面臨的問題

公路路基抗沉降方面的可靠度和承載力是衡量路基施工水平中的關(guān)鍵因素。隨著內(nèi)外界環(huán)境的變化，在軟土地基的施工過程當(dāng)中通常存在著兩個關(guān)鍵性的問題：路基沉降與滑坡問題。路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、收縮壓能力是造成路基沉降的主要原因，路基失穩(wěn)是造成滑坡發(fā)生的至關(guān)重要的原因。因此，要提高高速公路的工程施工質(zhì)量和使用壽命，就必須要保證軟土地基的穩(wěn)定性[2]。

3 公路工程中軟基處理技術(shù)

3.1 位移法

位移法是一種比較常用的特殊路基處理的技術(shù)，非常適用于淺埋軟土地基，即直接用其他合適材料替換不良土壤。該方法適用于軟弱地基或特殊部位淺基礎(chǔ)的處理。更換前，軟土地面之上的雜物應(yīng)該清理干凈，并用合適的填料填充。一般基于抗壓強度和穩(wěn)定性的填料選擇標(biāo)準(zhǔn)，使軟土地基具有足夠的強度和承載力。在現(xiàn)場施工過程中，技術(shù)人員需要嚴(yán)格控制變更數(shù)量，觀察路基壓實情況，以便加固工作順利完成。若采用位移法施工，必須根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行施工[3]。

3.2 振動成樁工藝要點

根據(jù)設(shè)計深度的相關(guān)要求，振動打樁機是用來固定其鋼管的。砂樁的直徑與鋼管的直徑是相同的，采用閥尖，在入口處將砂石注入樁管，振動之時將樁管進行拔出。拔管、拔樁的時候，每隔50cm 停止拔出一段的時間，在連續(xù)振動25s 之后繼續(xù)拔管、拔樁，以保證樁孔之內(nèi)的砂土也能夠壓實并且逐漸擴大其樁徑。振動打樁機的激振力應(yīng)該控制在30×70kN 左右，避免激振力過大對土體結(jié)構(gòu)造成干擾。拔樁的速度應(yīng)該控制在1m/min，并且根據(jù)振動打樁機的直徑選擇合適的激振力。大直徑的砂樁進行施工時，一般的直徑為φ50×70cm，宜選用大噸位的振動打樁機。在樁身壓實的試驗當(dāng)中，選用7～9 沉管，通過試驗確定充砂、提升速度、提升高度、擠壓次數(shù)、擠壓時間、電機工作的電流等等質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。將試驗的參數(shù)作為振動樁施工的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，保證振動樁的壓實均勻性。加強灌砂過程中含水量的控制。如果土層是飽和的，可以適當(dāng)增加其含水率，使砂土飽和；若土層為雜填土或者非飽和土，含水率應(yīng)該控制在7%～9%。采用靜態(tài)滲透測試、標(biāo)準(zhǔn)滲透測試以及手提式滲透測試，以檢測樁柱之間壓實土壤的質(zhì)素。在檢查的過程當(dāng)中，檢查的位置選擇在正三角形的中心。當(dāng)檢查復(fù)合地基的處理效果時，檢驗的時間應(yīng)在1 或2 周之后。如果要檢查砂基，必須在施工之后1 周進行。如果對飽和土地基進行檢測，應(yīng)該在施工之后2 周之內(nèi)進行。施工記錄包括水砂充填其材料的質(zhì)量，在每個樁部分，往復(fù)擠壓振動樁管的時候，解除范圍，提升速度等等。實際施工操作的參數(shù)與質(zhì)量控制的標(biāo)準(zhǔn)由測試進行比較與分析質(zhì)量檢驗的基礎(chǔ)。經(jīng)過質(zhì)量的檢驗，發(fā)現(xiàn)不符合質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)的，應(yīng)當(dāng)及時采取補救的措施，修復(fù)之后應(yīng)當(dāng)重新進行檢驗與評價復(fù)合地基的處理效果[4]。

3.3 深層攪拌樁支護法

在深層攪拌樁的支護方法當(dāng)中主要就是通過成樁進行固化的操作過程。它可以在整個施工的過程之中充分發(fā)揮其原有土壤的作用，同時也實現(xiàn)了自然資源的再利用。在相應(yīng)的攪拌過程當(dāng)中，對于地基周圍的土體以及周邊日常的交通并無實質(zhì)性的影響。由于樁的形成過程當(dāng)中離不開應(yīng)用混凝土的澆筑，相關(guān)操作人員應(yīng)做好充分的技術(shù)準(zhǔn)備，在適當(dāng)?shù)臅r間進行澆筑作業(yè)。

3.4 排水固結(jié)法

當(dāng)軟土地基中土體在恒定的黏度和飽和度下，可以采用排水固結(jié)法來進行有效處理。這種方法主要是通過感知來自路面的荷載壓力，將排水器放置在土層中，對周圍的土層施加壓力，把土層中的水?dāng)D出來。這層土壤被保護起來不受水的侵蝕，它的致密性會增加，穩(wěn)定性會在一定程度上進一步提高。綜上所述，采用該方法的前提是軟基是否具有一定的黏性，土體中的水分是否飽和。

3.5 強夯加固施工

工作的原理：軟土地基受到強烈的沖擊而被壓實。比如，重錘的工具可以使地基之中的軟土在外力的作用之下產(chǎn)生強度，從而減小了碎石與軟土的間距，這使得軟土地基結(jié)構(gòu)的壓實，從而也就提高了軟土地基的承載力。此方法也改善了軟土當(dāng)中的平衡，從而減少了基礎(chǔ)施工過程之中的坑洞，進一步保證了上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。該方法操作簡單，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)低，成本投資少。在工程的施工當(dāng)中應(yīng)用這種方法時，為了保證軟土地基中的空氣滲透性，必須要注意對原料進行夯實。由于透氣性比較好，此方法一般應(yīng)用于污泥區(qū)的施工公路，可以有效呈現(xiàn)過濾的效果，提高基礎(chǔ)施工的水平。

3.6 表面處理施工

本技術(shù)就是在基礎(chǔ)外表面增加適當(dāng)?shù)牟牧?，進一步加強基礎(chǔ)施工的密實度，并且設(shè)置輔助排水的設(shè)施，在軟土基礎(chǔ)當(dāng)中排放殘余水，從而增加了基礎(chǔ)施工的強度。表面處理技術(shù)的關(guān)鍵內(nèi)容是集中且高效的排水。本工程采用了表面處理的技術(shù)，高含水量的部分以軟土為主，降低了含水量，促進了基礎(chǔ)的穩(wěn)定。在排水工程的實踐當(dāng)中，應(yīng)該先開挖當(dāng)?shù)氐呐潘疁?，然后進行挖溝施工的實踐，重點關(guān)注周邊地質(zhì)的情況與開挖角度，保證排水的暢通。砂墊法就是一種十分流行的表面處理技術(shù)。常用于土層軟弱、含水量高的軟土地基的施工。在施工當(dāng)中，會鋪一層一定厚度的碎石來進行加固地基。砂墊施工的工藝：坡平—測量建立—砂墊鋪設(shè)—土工布—預(yù)熱砌塊鋪設(shè)—灰縫填充[5]。

3.7 現(xiàn)澆混凝土管樁技術(shù)

現(xiàn)澆混凝土管樁技術(shù)融合了多種先進技術(shù)的優(yōu)勢，具有綜合性的特點，其中主要包括了振沉模板薄壁防滲墻、振沉管樁、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁等等，能夠提高施工的便捷性，增強對軟基的加固效果，滿足現(xiàn)場監(jiān)督和質(zhì)量控制的要求，同時也具有經(jīng)濟性特點。在土體設(shè)計深度當(dāng)中，借助于管腔上部錘頭振動力將環(huán)形腔體打入，通過混凝土的澆筑使其與周圍土體保持良好的整體性，能夠起到改善土體整體力學(xué)性能的效果。在應(yīng)用現(xiàn)澆混凝土管樁技術(shù)的時候，需要明確橫向荷載和豎向荷載情況，從而確保樁與管樁之間的土能共同承受荷載，起到良好的平衡效果，以防止在基礎(chǔ)底面出現(xiàn)預(yù)應(yīng)力過度集中的情況。其次，在樁頂處設(shè)置墊層，在保障混凝土強度達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)值后，可以在樁頂中設(shè)置砂石，土工格柵用于管樁與增強樁之間的土力，并且形成堅固的現(xiàn)澆管樁復(fù)合地基?，F(xiàn)澆混凝土管樁技術(shù)的應(yīng)用，不僅能夠提高施工便捷性，而且加大了加固處理深度，不會產(chǎn)生較大的應(yīng)變，消除了粉噴樁施工中的問題。

4 結(jié)語

綜上所述，軟土是一種具有比較特殊性質(zhì)的土壤。軟土的質(zhì)地是十分脆弱的，無法進行承受路基。因此，在高速公路的施工過程之中，應(yīng)該采取有效的方法與措施提高軟土地基的承載力，以滿足公路建設(shè)的要求。軟土地基的處理可以采用多種技術(shù)措施，在選擇之時應(yīng)該考慮該技術(shù)的適用性與處理的效果。