公路工程中的軟基處理技術(shù)研究

楊維東

（蘭州公路應(yīng)急保障與路網(wǎng)監(jiān)測中心，甘肅 蘭州730030）

0 引言

當(dāng)代我國交通基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)基本處于完善的狀態(tài)，但是有關(guān)于不同類型的路基處理仍然需要進(jìn)一步發(fā)展，因?yàn)槲覈哂械赜蜻|闊的特點(diǎn)，所以公路工程土質(zhì)類型較為復(fù)雜，可應(yīng)用的處置方式也各不相同。為了切實(shí)提升公路路基的施工質(zhì)量，并延長其使用壽命，有必要針對不同的路基類型采用合適的處理方式。在通常情況下，凍脹土路基、鹽漬土路基以及軟基等均屬于較為常見的特殊路基，其中軟基還包括松散砂、有機(jī)質(zhì)土以及松軟土，能夠在一定程度上導(dǎo)致承載力不足的情況出現(xiàn)，所以有必要針對其進(jìn)行合理處理。

1 軟基的概念和特點(diǎn)

軟土地基也就是在工程中強(qiáng)度低且壓縮性高的軟弱土層，于該部位修建公路，易導(dǎo)致沉降變形情況出現(xiàn)，進(jìn)而導(dǎo)致公路的使用受到影響，同時(shí)也不利于相關(guān)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。整體上來看，軟基位置具有透水性差、塑性指數(shù)高、強(qiáng)度低、含水量高等特點(diǎn)，所以不能直接作為地基，而是需要進(jìn)行相應(yīng)的處理，之后方可正常開展公路工程的施工。

2 軟基的形成

2.1 地表水過量

地表水導(dǎo)致路基穩(wěn)定性受到影響，所以需要針對地表水進(jìn)行嚴(yán)格整治，避免路基長時(shí)間處于被浸泡的狀態(tài)下整體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，進(jìn)而使承載力下降，并引起不均勻沉降以及路面早期破壞等不良情況。

2.2 地下水過量

地下水過量能夠加速軟基的形成，并且，如果地下水位過高，能夠引起路基翻漿破壞情況，且冬季氣溫下降時(shí)，還可出現(xiàn)凍融情況，導(dǎo)致路基穩(wěn)定性受到嚴(yán)重影響。

2.3 孔隙比過大

在正常情況下，黏土最大化孔隙比應(yīng)為1.5，如果其孔隙比在1.5以上，軟基承載力則能夠出現(xiàn)大幅度的下降，軟基穩(wěn)定性也就能夠因此受到嚴(yán)重影響。

2.4 碾壓作業(yè)

在開展公路工程施工工作的過程中，需要針對路基進(jìn)行壓實(shí)處理，以提升路基的強(qiáng)度以及承載能力，但是對于軟基來說，因?yàn)槠渲泻窟^大，碾壓時(shí)易導(dǎo)致地下水位提升，并進(jìn)一步加劇軟基發(fā)展[1]。

3 軟基不足之處

3.1 承載力較弱

軟基自身具有較大的含水量，所以土體壓縮量相對較大，在承受荷載時(shí)，被壓縮的可能性就較大，也就更容易形成大幅度的沉降。并且，外界壓力可能導(dǎo)致軟土地基受到整體影響，由此，軟土承載能力偏弱屬于軟基中最為顯著的一個(gè)特點(diǎn)。

3.2 沉降量較大

軟基自身的松散程度與其中的含水量具有密切關(guān)聯(lián)性，含水量越大，松散程度就越高，也就更易發(fā)生沉降。施工過程中產(chǎn)生的壓力能夠?qū)е萝浕糠殖霈F(xiàn)顯著的沉降情況，針對此情況進(jìn)行處理時(shí)，若方法不得當(dāng)，還能夠引起不規(guī)則沉降現(xiàn)象，并導(dǎo)致后續(xù)施工受到嚴(yán)重影響，甚至有可能引起路面的傾斜及塌方。

3.3 壓縮性大

軟土具有孔隙大、松散程度高的特點(diǎn)，所以可針對其進(jìn)行較大程度的壓縮，在開展施工工作的過程中，需要合理處理軟土地基，避免導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)、邊坡錯(cuò)位以及路基塌方等不良情況出現(xiàn)，進(jìn)而導(dǎo)致施工過程中的安全性以及整體施工質(zhì)量受到影響。

4 軟基施工注意事項(xiàng)

第一，需要對公路等級進(jìn)行充分考慮，如果公路等級相對較高，應(yīng)注意對處理技術(shù)進(jìn)行細(xì)致選擇；第二，應(yīng)對土質(zhì)條件進(jìn)行充分考慮，若土質(zhì)為黏性，則應(yīng)主要應(yīng)用壓實(shí)法，該方法可以避免地基整體情況受到影響；第三，應(yīng)對周邊環(huán)境進(jìn)行充分考慮，因?yàn)樵谕ǔＧ闆r下，公路工程的施工能夠在一定程度上導(dǎo)致周邊環(huán)境受到不良影響，所以應(yīng)根據(jù)周邊具體情況，對于軟基處理技術(shù)進(jìn)行合理選擇[2]。

5 軟基處理技術(shù)

5.1 表層排水方式

該處理方式適合在土質(zhì)良好且含水量過大的軟基中進(jìn)行應(yīng)用，在針對軟基部位進(jìn)行填土前，應(yīng)首先開挖溝槽，將地表水排空，同時(shí)起到降低地基表層含水量的作用，且為了提升溝槽在施工過程的使用效果，使其呈現(xiàn)出盲溝的作用，在回填時(shí)，應(yīng)主要選擇具有良好透水性的碎石或是砂礫。

5.2 砂墊層法

如果軟土層厚度小且含水量大，需要在其上鋪設(shè)砂墊層，砂墊層厚度應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況控制在0.5～1.2m，以促使軟土層得到固結(jié)，由此，砂墊層不僅可以在上部起到排水作用，也可在填土層的部分起到地下排水的作用，有利于促使填土部分的含水量降低。并且，如果地下水量較大，同時(shí)填土面積較大，排水過程不便捷，則可在其中設(shè)置盲溝，且應(yīng)盡量控制排水距離的長度。如果僅采用山砂作為砂墊層，排水效果難以得到提升，而如果將粉土作為砂墊層，因?yàn)槠洳痪哂辛己玫耐杆?，所以一旦其受到土壤覆蓋，將有可能出現(xiàn)排水效果受阻的情況，所以針對砂墊層端部，有必要進(jìn)行妥善處理[3]。

5.3 添加劑法

如果軟基表層土質(zhì)為黏性土，則應(yīng)在其中適量加入添加劑，使地基強(qiáng)度特性以及壓縮性能得到改善，從而能夠?yàn)槭┕み^程中各項(xiàng)機(jī)械的正常應(yīng)用提供保障，同時(shí)也有利于促使填土固結(jié)效果得到提升。一般來說，添加材料可以包括水泥、熟石灰以及生石灰，因?yàn)樾枰槍Υ祟愋偷奶砑硬牧线M(jìn)行攪拌，所以其不僅有利于控制土壤中的含水量，使團(tuán)粒效果更加顯著，還能夠促使黏土成分發(fā)生化學(xué)變化，從而提升其中的固結(jié)效果，并使土體更加穩(wěn)定。

6 公路工程中軟基處理技術(shù)的應(yīng)用

6.1 水泥攪拌樁中的應(yīng)用

6.1.1 加固原理

作為一種應(yīng)用頻率較高的地基加固措施，水泥攪拌樁的加固原理為，通過應(yīng)用水泥水化機(jī)理，以水泥為固化劑，再借助攪拌機(jī)械，針對固化劑以及軟土進(jìn)行強(qiáng)制性的攪拌，使二者之間能夠生成物理反應(yīng)及化學(xué)反應(yīng)，促使軟土發(fā)生硬結(jié)，提升其中的水穩(wěn)性、整體性以及強(qiáng)度，也就可以提升其中的地基強(qiáng)度。

6.1.2 施工流程

對水泥攪拌樁進(jìn)行應(yīng)用，其施工流程主要如下：測量定位；樁基就位；首次下沉；制備水泥漿；提升樁頂標(biāo)高；二次下沉，并進(jìn)行噴漿；移動(dòng)樁基開展下一根水泥攪拌樁的施工工作。施工過程中涉及的參數(shù)主要包括以下：水泥材料的摻量應(yīng)控制在15%；應(yīng)將水灰比控制在0.45～0.55；將施工速度控制在每分鐘15cm左右。

6.1.3 注意事項(xiàng)

第一，在攪拌樁成樁的過程中，應(yīng)保障其中的連續(xù)性和均勻性，不可出現(xiàn)斷層或是縮徑情況，且嚴(yán)格禁止噴漿時(shí)出現(xiàn)斷漿情況，若有斷漿情況出現(xiàn)，則應(yīng)重新開始施工，并且對于攪拌樁自身來說，樁位偏差應(yīng)在50mm以內(nèi)，垂直偏差應(yīng)在“樁長/200mm”以內(nèi)，且成樁之后，樁長以及直徑均不可在設(shè)計(jì)值以下；第二，在針對水泥攪拌樁進(jìn)行施工之前，必須首先明確地上部分以及淺層地下部分是否存在障礙物，若存在，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行清除，并于該位置回填適量黏性土，之后進(jìn)行壓實(shí)處理，堅(jiān)決禁止使用生活垃圾或雜填土作為回填物料；第三，因?yàn)槭┕み^程中需要對周邊道路、建筑物以及管線進(jìn)行保護(hù)，以保障其能夠持續(xù)處于正常且安全的狀態(tài)，所以必須對施工速度進(jìn)行嚴(yán)格控制。

6.2 預(yù)應(yīng)力管樁中的應(yīng)用

6.2.1 施工流程

第一，應(yīng)將任何可能導(dǎo)致施工過程受到影響的土層及垃圾進(jìn)行徹底清除，全面清掃施工現(xiàn)場，保障軟土地層處于完全平整的狀態(tài)，同時(shí)要求樁機(jī)就位；第二，通過靜力壓入法將管樁第一節(jié)壓入軟土層之中，將第二節(jié)吊起置于第一節(jié)上方，使二者重合，并在豎向處于直線狀態(tài)；第三，對管樁的第一節(jié)和第二節(jié)進(jìn)行焊接處理，保證垂直度良好，確認(rèn)第二節(jié)樁無不良情況，即可將其壓入地下；第四，重復(fù)進(jìn)行打樁操作，直至預(yù)應(yīng)力管樁與相關(guān)要求相符合，之后即可開展下一根預(yù)應(yīng)力管樁的施工工作。

6.2.2 注意事項(xiàng)

第一，接樁工序，一般情況下，應(yīng)使用端板焊接法完成接樁工作，需要首先清理管樁焊接部位的污漬或是銹跡，將管樁接口位置對齊，并保持其處于橫平豎直的狀態(tài)，以避免其中出現(xiàn)彎曲或錯(cuò)位情況，如果管樁接口位置存在縫隙，則應(yīng)使用相應(yīng)厚度的鐵片對縫隙位置進(jìn)行彌補(bǔ)，并與管樁共同進(jìn)行焊接，并且，為了避免出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)彎曲等不良情況，應(yīng)采用分層對稱式的焊接方式；第二，截樁工序，如果管樁已經(jīng)完全貫穿軟土層，之后在外部仍有剩余，則應(yīng)針對剩余部分進(jìn)行截樁處理，并且應(yīng)一邊使用切割機(jī)進(jìn)行切割，一邊針對切割部位進(jìn)行澆水，以避免溫度過高導(dǎo)致管樁受到損壞，并且切割過程中，必須完全應(yīng)用機(jī)械，并保持切割速度的均勻，以提升施工質(zhì)量。

7 結(jié)語

公路為當(dāng)代主要的交通運(yùn)輸方式之一，在施工過程中，必須對其中的安全性及實(shí)用性進(jìn)行充分考慮。為了避免在公路投入到應(yīng)用之后出現(xiàn)難以估量的損失，在開展設(shè)計(jì)工作以及施工工作的過程中，應(yīng)針對各方面不良情況進(jìn)行合理處理，特別是對于軟基情況來說，其處于一種較為常見并能夠?qū)饭こ藤|(zhì)量產(chǎn)生重要影響的情況，需要對相應(yīng)的處理技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，以保障公路工程施工質(zhì)量的提升以及使用壽命的延長。