公路工程施工中的 軟土路基處理技術(shù)

郭閆光

本文基于當(dāng)前我國基建工程時代背景,分析我國軟土路基處理技術(shù)。通過歸納當(dāng)前我國高速公路軟土路基處理現(xiàn)狀，提出技術(shù)應(yīng)用中的相關(guān)措施及使用中存在的問題,并得到相應(yīng)的解決措施,旨在提升我國公路工程建設(shè)質(zhì)量。

我國經(jīng)濟(jì)水平持續(xù)走高，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的步伐也日漸加快，公路工程建設(shè)規(guī)模得以拓展，建設(shè)的高等級公路里程不斷增加。公路路線穿越的地區(qū)越來越多。公路質(zhì)量對公路的可靠性和人們出行的安全性有著決定性影響，處理公路軟土路基成為提升工程質(zhì)量，縮短施工工期的關(guān)鍵。

一、軟土路基概述與處理材料

1.軟土路基概述

軟土路基根據(jù)沙質(zhì)的不同，可以將其劃分成為粘性土、沙質(zhì)土以及腐殖土三種不同的類型?？偠灾?，軟土路基具有較高的含水量、較大的孔隙、較差的適水性、較高的壓縮性和較低的承載力，所以軟土表現(xiàn)出來的特征基本上是流變性和觸變性。若是在施工建設(shè)環(huán)節(jié)中將建筑物直接在軟土路基上建造完成，將會使得原有的土體形態(tài)發(fā)生變化，建筑物緩緩下沉或者是朝向側(cè)向位置滑動，不能保證建筑物的穩(wěn)定性與安全性，甚至將會產(chǎn)生嚴(yán)重的財產(chǎn)安全威脅和人身安全威脅。由此可見，在工程開工之前，首先要完成軟土路基建設(shè)，將現(xiàn)代化技術(shù)應(yīng)用到其中，提升工程質(zhì)量。

2.軟土路基處理材料

當(dāng)前，國內(nèi)和國外在處理軟土路基問題的時候，選擇使用的處理方法主要是將軟土的力學(xué)性能作出改善，從而提升軟土的強度值，切實保障軟土地基穩(wěn)定性。在處理軟土地基的時候，基本上可以將其劃分成為改良法和加固法。改良法是使用排水和吸水的方式將軟土之中的含水量降低，加固法旨在通過運用人為制樁的方式強化應(yīng)力區(qū)。此外，可以選擇應(yīng)用約束法和壓實法。在諸多方法之中，經(jīng)常性地伴隨著鉆孔和沖孔制樁操作，所以在研究的過程中要提高重視程度，特別是成套設(shè)備和加固液。

選擇使用的材料中，基本上包含有石灰、砂石、碎石、無紡織物、塑料、竹木以及化學(xué)固結(jié)液等等。選擇使用砂石主要是因為其具備良好的透水性能，選擇使用該材料可以很好地將地基中的水分排出，比較適合應(yīng)用在粘性地基當(dāng)中，特別是薄砂夾層的粘土基當(dāng)中。水泥類的材料幾乎適合應(yīng)用在所有的土質(zhì)地層，石灰所適應(yīng)的范圍為粘性土，通過石灰提升粘性土強度。所以，在軟土路基處理時，最為常用的材料還是水泥、石灰和砂石。最近這些年，化學(xué)固結(jié)液發(fā)展起來，并且獲得相對較為廣泛的應(yīng)用，備受青睞。對化學(xué)固結(jié)液的成分作出分析可以得知，其組成材料基本是石灰、水玻璃和水泥，也有的是制糖工業(yè)企業(yè)的廢棄液體?；瘜W(xué)固結(jié)液在最初的階段是泥漿狀態(tài)，現(xiàn)如今隨著技術(shù)的成熟，為了保證其存儲的便利性，已經(jīng)逐漸制作成顆粒狀和粉末狀等。

二、軟土路基處理存在的問題

1.不能因地制宜

我國幅員遼闊，在處理軟土路基的時候必須要因地制宜。而如今在處理軟土路基的時候，普遍存在著盲目性。施工技術(shù)人員利用擠密法和振密法對飽和軟黏土路基進(jìn)行加固，這種方法在實際的應(yīng)用當(dāng)中雖然具有一定的效果，但是要視情況而定。以地質(zhì)條件以及路基加固原理為基礎(chǔ)，選擇具有針對性的軟土路基解決方案是特別重要的一項工作，在這一方面所出現(xiàn)的問題是，優(yōu)化施工方案力度不足，方案比較深度不深。在進(jìn)行方案選擇的時候，得到的結(jié)果不是最優(yōu)的。

2.不能正確評價措施的正確性

軟土路基處理方案具有一定的適應(yīng)性。雖然在處理路基時所提出的方案得到人們的普遍認(rèn)可，但是在遇到具體問題時，會有工作人員盲目擴(kuò)大軟土路基處理方案的應(yīng)用范圍，導(dǎo)致處理軟土路基方案的評價受到挑戰(zhàn)。在對軟土路基的施工質(zhì)量進(jìn)行評價的時候，將會因為施工范圍沒有在規(guī)定范圍之內(nèi)，導(dǎo)致評價標(biāo)準(zhǔn)不能有效落實。

3.施工單位技術(shù)水平不高

施工單位技術(shù)水平不高，最為典型的是在實施攪拌樁工程。在處理路基時，軟土路基處理不能夠應(yīng)用深層攪拌法完成，這并不是施工人員沒有靈活性地掌握深層攪拌法的應(yīng)用技術(shù)，也并非在設(shè)計加固路基時深層攪拌法的方法出現(xiàn)錯誤，而是在具體應(yīng)用時，施工機(jī)械設(shè)備以及施工單位所具備的能力不能夠滿足深層攪拌法的要求。這些年，建筑工程隊伍快速膨脹，工作人員的專業(yè)素養(yǎng)會得不到全面保障，甚至有的施工隊伍沒有進(jìn)行必要的技術(shù)培訓(xùn)，不能熟練地操作各項施工技術(shù)和施工設(shè)備。

4.施工設(shè)備簡陋

進(jìn)入新世紀(jì)，我國在處理軟土路基時，相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備得到了快速發(fā)展，甚至很多機(jī)械已經(jīng)形成系列化產(chǎn)品。但是相比較于目前我國工程建設(shè)的需求而言，既有的施工機(jī)械設(shè)備與施工需求之間仍舊存在很大差距，簡陋的機(jī)械設(shè)備想要保證處理軟土路基工作穩(wěn)定有序開展是十分困難的。

三、軟土路基處理技術(shù)分析

1.構(gòu)建模糊優(yōu)選模型

針對于處理軟土路基的方案設(shè)計出n個，方案集表示如下所示：

在設(shè)計完成的軟土路基處理方案中，每個方案在進(jìn)行評價的時候，均需要通過使用指標(biāo)或者是影響因素完成方案優(yōu)先度評價。設(shè)計完成的第k個施工方案可以進(jìn)行如下表示：

在上述集合表示之中，xk所表示的含義為設(shè)計完成的k個方案當(dāng)中第1個指標(biāo)到第m個指標(biāo)的特征值。符號“’”所表示的含義為轉(zhuǎn)置矩陣。完成設(shè)計的第n個軟土路基設(shè)計方案中的m個特征值，其矩陣表示如下所示：

因為在分析與對比方案的時候具有相對性，在定義方案的質(zhì)量的時候，所對照的是參加選擇的其他方案，所以在本文的分析當(dāng)中，將最優(yōu)方案的選擇框架定義如下：

在公式2當(dāng)中，“∨”所表示的含義為取大運算符。（y11，y12，…，y1m）所表示的含義為優(yōu)選軟土路基處理方案的第1,2，……，m個指標(biāo)特征值。

在公式3當(dāng)中，“∧”所表示的含義為取小運算符。（y21，y22，…，y2m）所表示的含義為次等軟土路基處理方案的第1,2，……，m個指標(biāo)特征值。

通過公式2和公式3可以得知，在處理軟土路基的時候選擇解決方案，需要從眾多的方案中選取適當(dāng)?shù)闹笜?biāo)完成評價。換言之，就是需要從設(shè)計完成的n個軟土路基設(shè)計方案中產(chǎn)生合適的方案，實現(xiàn)軟土路基處理的目標(biāo)。通過這兩個公式的分析可以得知，將會在軟土路基處理環(huán)節(jié)中出現(xiàn)兩個方案，分別為優(yōu)等處理方案和次等處理方案。

2.模型評價指標(biāo)分析

確定軟土路基處理方案的指標(biāo)和評價因素的時候，需要從不同的角度進(jìn)行。

第一是主、次插夯擊體。在幾個軟土路基處理的試點工程實施環(huán)節(jié)中，均選擇使用梅花型的方式布置完成夯擊體。不同夯擊體之間的間距也存在著差異性，夯擊體的底部直徑在0.4~1.0m的距離不等。因為在進(jìn)行夯擊時，夯擊的力度不同，形成夯擊深度也大小不一。綜合分析夯擊體的位置，不同夯擊體在工程中所承受的壓力也具有差異性，所以是要將夯擊體進(jìn)行劃分，基于其承受壓力的不同。

第二，工程造價。不同夯擊體的大小以及相互之間的距離均緊密聯(lián)系，處理軟土路基的費用在加固軟土路基環(huán)節(jié)之中，首先，要對設(shè)計的要求進(jìn)行充分考慮以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。其次，要綜合分析施工的工程造價。

第三，土壤含水量。在加固環(huán)節(jié)當(dāng)中選擇使用重夯的方式進(jìn)行，則要求土壤當(dāng)中的含水量必須要達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，以此來保證夯擊效果。為了對軟土路基的加固效果進(jìn)行檢驗，在處理完軟土路基以后，需要抽取部分土壤進(jìn)行實驗，檢測土壤當(dāng)中的含水量。

四、結(jié)語

軟土路基處理是當(dāng)前工程建設(shè)的重要內(nèi)容之一，建筑工程的施工質(zhì)量以及安全性和可靠性得到全社會普遍關(guān)注。想要提高工程質(zhì)量必須要立足于軟土路基處理技術(shù)，要充分認(rèn)識到軟土的性質(zhì)，以便于針對性地提出軟土路基處理方案；其次，了解處理軟土路基經(jīng)常發(fā)生的問題，以確保在分析軟土路基處理技術(shù)時快速完成模型構(gòu)建，評價指標(biāo)選擇可以更加清晰和明確。