公路施工中軟土路基的施工技術(shù)處理研究

王春剛

（中交一公局第六工程有限公司，天津 300451）

軟土路基主要由軟土組成，軟土具有穩(wěn)定性小、黏度與強(qiáng)度過(guò)低的特點(diǎn)，吸水易受重力影響可塑性較差。路基是公路建設(shè)的基礎(chǔ)，其質(zhì)量直接影響公路工程的質(zhì)量。相關(guān)人員應(yīng)采取合理手段解決軟土地基問(wèn)題，盡可能降低造價(jià)成本，提升地基的穩(wěn)定性，改善公路建設(shè)質(zhì)量，提升經(jīng)濟(jì)效益。

1 軟土地基質(zhì)量影響因素

1.1 環(huán)境因素

施工地及其周邊的地質(zhì)情況、溫度、氣候、水文條件等因素對(duì)軟土路基的質(zhì)量和建設(shè)效果造成不同限度的影響。比如施工地降水量大，軟土具有較差的吸水性能，雨水滲入地基中后，其自身難以快速將水排出，易造成軟土性質(zhì)與形狀的改變，路基中軟土部分難以固結(jié)，有可能引發(fā)沉降問(wèn)題。

1.2 施工要求

各個(gè)公路的施工要求不相同，對(duì)軟土路基的要求存在差異。比如一般等級(jí)公路的車流量較小，對(duì)軟土路基的要求略低，在建造技術(shù)的選取方面，企業(yè)及相關(guān)人員可適當(dāng)刪減軟土路基的處理環(huán)節(jié)，結(jié)合建設(shè)要求，針對(duì)問(wèn)題展開處理。在對(duì)待建設(shè)等級(jí)高的公路，其車流量較大，處理軟土路基時(shí)，應(yīng)選擇相對(duì)完善的技術(shù)，優(yōu)化地基處理環(huán)節(jié)，強(qiáng)化地基處理環(huán)節(jié)的精度，盡可能避免滑坡等問(wèn)題發(fā)生。

1.3 公路形狀

在處理軟土路基階段，施工企業(yè)和施工人員應(yīng)考慮公路形狀與建設(shè)長(zhǎng)度，選擇合適的地基處理辦法，盡可能實(shí)現(xiàn)效果與工程造價(jià)的雙贏。比如在路堤寬度較大的公路路段，其具有自重大的特點(diǎn)，在處理軟土路基時(shí)，仍使用換填施工方案，會(huì)加大控制荷載的難度，加大沉降問(wèn)題出現(xiàn)的概率，可能會(huì)影響施工安全。

2 軟土地基對(duì)公路建設(shè)的影響

2.1 沉降問(wèn)題

在建設(shè)公路的過(guò)程中，路面沉降是一個(gè)較常見的問(wèn)題，為避免該問(wèn)題的發(fā)生，應(yīng)開展對(duì)施工環(huán)節(jié)的科學(xué)控制工作。部分工程使用的建設(shè)技術(shù)不夠先進(jìn)，路基壓實(shí)程度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，使路基的穩(wěn)定性下降，導(dǎo)致路面局部出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，拖慢工程進(jìn)度。軟土路基受到水分影響，加劇水土流失，降低公路使用壽命。

2.2 路基穩(wěn)定性不足

軟土路基一般由松質(zhì)土壤、砂礫等材料混勻壓實(shí)而成，軟土的濕度高，土壤顆粒間的縫隙大、易壓縮。在壓實(shí)路面階段，易出現(xiàn)壓實(shí)程度不足等問(wèn)題，影響軟土路基的穩(wěn)定程度，為未來(lái)公路的使用埋下安全隱患。在雨季施工時(shí)，頻繁降雨將拖慢工程進(jìn)度，雨水會(huì)滲入軟土路基內(nèi)部。路基滲透性差，雨水排出速度慢，水分侵蝕土壤，影響公路安全。

2.3 路面硬化問(wèn)題

軟土路基因自身結(jié)構(gòu)與材質(zhì)不夠穩(wěn)定，導(dǎo)致出現(xiàn)路面硬化，公路建設(shè)階段一般選取瀝青混凝土為地面建設(shè)材料。上述材料的穩(wěn)定性仍不能滿足建設(shè)要求，應(yīng)引進(jìn)新型材料，例如納米材料等，路面鋪設(shè)材料性質(zhì)問(wèn)題及路面自身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性問(wèn)題，導(dǎo)致路面硬化現(xiàn)象的出現(xiàn)。

3 公路軟土路基處理方案

在路基處理階段，施工人員應(yīng)秉持科學(xué)、實(shí)用的原則，結(jié)合以往建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，引進(jìn)先進(jìn)施工設(shè)備，招攬高新人才，實(shí)現(xiàn)從建設(shè)隊(duì)伍到設(shè)備再到建設(shè)技術(shù)的整體優(yōu)化，達(dá)到更好的處理效果。盡可能將軟土路基對(duì)公路建設(shè)的負(fù)面影響降到最低，確保施工工作順利穩(wěn)定進(jìn)行，保障公路工程建設(shè)能夠按照規(guī)定時(shí)間交工。

3.1 排水固結(jié)法

為消除軟土路基對(duì)公路造成的負(fù)面影響，許多施工隊(duì)伍在處理過(guò)程中應(yīng)用排水固結(jié)法。該種方法的操作步驟簡(jiǎn)單、難度較低、成本投入較小、可行性較高。排水固結(jié)法的大致施工步驟為建筑工人提前勘察施工現(xiàn)場(chǎng)，掌握土壤厚度、滲水性等信息。在此基礎(chǔ)上，開展排水單元的建設(shè)，借助排水單元加速排水速度，快速將軟土內(nèi)的水分排至指定位置，排水固結(jié)法能夠有效達(dá)到固結(jié)軟土的目的，確保土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，避免軟土沉降現(xiàn)象的出現(xiàn)[1]。

排水固結(jié)法與一般的排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)有所不同，其應(yīng)用形式多變，充分滿足不同地理?xiàng)l件下的軟土處理需要。常用排水固結(jié)方案在不借助外力及其他設(shè)備幫助的情況下，結(jié)合施工場(chǎng)所的地質(zhì)條件，實(shí)現(xiàn)軟土中水分的排出。在排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與建造階段，施工人員應(yīng)多次實(shí)地勘察施工地的地質(zhì)特點(diǎn)，根據(jù)地形地貌建造排水溝槽，通過(guò)在軟土層施加一定外力將其內(nèi)含的水分排出。

在砂井堆載法中，砂井是很重要的一個(gè)輔助工具，起到加快水分排出、緊實(shí)地基的作用，加強(qiáng)軟土路基承載性能。在應(yīng)用排水固結(jié)法時(shí)，為了確保得到良好的加強(qiáng)效果，施工工人必須提前開展施工地軟土性質(zhì)的勘探，記錄、評(píng)估監(jiān)測(cè)結(jié)果，將軟土性質(zhì)特點(diǎn)作為改善軟土路基的著手點(diǎn)，結(jié)合以往建筑經(jīng)驗(yàn)，選擇合適的排水設(shè)置，制定相應(yīng)合理的排水固結(jié)建設(shè)方案，力求建造適合地方特質(zhì)的排水結(jié)構(gòu)。例如科學(xué)掌控對(duì)軟土區(qū)域預(yù)壓的時(shí)間與力度，能夠提升排水固結(jié)效果，在確保結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，盡可能縮減軟土路基建設(shè)時(shí)間，提升公路項(xiàng)目建造效率。

3.2 換填法

針對(duì)少數(shù)質(zhì)地松散的路基，現(xiàn)階段一般采取換填法處理。在該辦法的施行期間，為了確保換填工作的合理性，施工工人必須做好路基深度等參數(shù)的勘探與計(jì)算工作，以軟土路基的大致分布情況為基礎(chǔ)，確定換填施工的工程量，進(jìn)一步對(duì)換填施工的實(shí)際性與可行性進(jìn)行評(píng)估。按照過(guò)往建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，換填法能夠加強(qiáng)軟土路基的承載性能，降低軟土路基沉降等問(wèn)題發(fā)生的概率，切實(shí)增強(qiáng)軟土穩(wěn)定性，有助于為后續(xù)路面建設(shè)打下良好基礎(chǔ)。在實(shí)施換填法的過(guò)程中，施工工人應(yīng)針對(duì)路基深度、換填面積開展細(xì)致的測(cè)算工作，合理選擇換填材料[2]。

一般情況下，選取的換填材料應(yīng)具備性質(zhì)不易變化、抗腐蝕性強(qiáng)等特點(diǎn)，常見的換填材料有碎石、山皮石等。相關(guān)人員應(yīng)有效管理開挖設(shè)備，對(duì)其應(yīng)用、維修、檢查等工作做好詳細(xì)記錄，管控?fù)Q填材料及運(yùn)輸換填材料的設(shè)備，避免因運(yùn)輸問(wèn)題或材料質(zhì)量問(wèn)題影響施工正常進(jìn)行。結(jié)束換填工作后，必須按照技術(shù)規(guī)范與要求開展壓實(shí)處理工作，保證壓實(shí)度與穩(wěn)定度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)落實(shí)排水設(shè)施的挖掘與填埋工作，在軟土路基兩側(cè)挖掘排水溝，確保軟土中水分以最快的速度排出，某一軟土區(qū)域出現(xiàn)排水不暢的問(wèn)題，采取抽水、拋石擠淤等措施，盡可能減弱水分對(duì)路基造成的負(fù)面影響，確保路基質(zhì)量合格。

3.3 擠密法

流程如圖1所示。

圖1 擠密法施工具體流程

擠密法是改善軟土路基的措施，建筑工人采取分層填筑與碾壓的辦法，盡可能提升路基密實(shí)程度。在確保軟土路基結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不受損害的前提下，擠密法可提升排水速度，提升路基強(qiáng)度?，F(xiàn)階段，隨著高新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)和新設(shè)備的不斷研發(fā)，擠密法更多元化，衍生許多改進(jìn)方法，例如重錘夯擊法、堆載預(yù)壓法等，應(yīng)用軟土路基處理過(guò)程中，切實(shí)提升路基質(zhì)量[3]。確保擠密法取得良好的效果，建設(shè)人員應(yīng)嚴(yán)格按照施工步驟及流程開展施工活動(dòng)，盡可能降低軟土路基對(duì)公路建設(shè)的負(fù)面影響。一般情況下，建設(shè)人員按照準(zhǔn)備、放樣、填筑、觀測(cè)、施工的順序開展作業(yè)。

科學(xué)健全的施工流程是確保工程順利完成的前提，工人必須按照有關(guān)要求開展作業(yè)，盡可能滿足軟土路基的各個(gè)處理需求，確保技術(shù)應(yīng)用的合理化和科學(xué)化。在施工作業(yè)階段，為了確保擠密法達(dá)到預(yù)期效果，工人有針對(duì)性地做好沉降觀測(cè)、移位邊樁的觀測(cè)與記錄工作，應(yīng)對(duì)得到的沉降數(shù)據(jù)開展分析工作，記錄結(jié)果。通過(guò)該方法，按照實(shí)際情況靈活調(diào)整施工方案，幫助方案與實(shí)際施工相適應(yīng)，取得良好的施工效果。

3.4 高壓旋轉(zhuǎn)噴射技術(shù)

高壓旋轉(zhuǎn)噴射技術(shù)是一種新型技術(shù)，是相關(guān)技術(shù)人員在不斷實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐的一種技術(shù)方法，廣泛應(yīng)用于公路、鐵路等建設(shè)領(lǐng)域。該技術(shù)的工作原理是依靠高壓的作用，使易受破壞的土壤結(jié)構(gòu)硬化，制成圓柱體。在噴涂施工過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，如灌漿流失等，在這種情況下為了不降低實(shí)施效果，相關(guān)公路建設(shè)技術(shù)人員可以在公路材料中添加有關(guān)氧化鈣的物質(zhì)進(jìn)行控制和優(yōu)化。

3.5 灌漿法

灌漿法是可以增加軟土路基承載力的方法，可以提高路面的承載力，增強(qiáng)軟土路基的抗?jié)B能力，修路時(shí)可以承受更大的重量，對(duì)路基的破壞并不大。所謂注漿法指在軟土路基中注入膠結(jié)性能較好的填料，可為整體軟土路基提供支撐，增加路基的密度。提高路基的承載能力，保證軟土路基的穩(wěn)定性，可以防止外界水流對(duì)路基的侵蝕，真正能夠發(fā)揮技術(shù)能力，達(dá)到預(yù)期的道路建設(shè)目標(biāo)。

4 結(jié)語(yǔ)

在軟土路基的建設(shè)與處理階段，易發(fā)生路基沉降等問(wèn)題，將對(duì)路面的穩(wěn)定性、安全性與耐用性造成嚴(yán)重的負(fù)面影響。為了達(dá)到科學(xué)處理與優(yōu)化軟土路基的目的，技術(shù)工人應(yīng)在掌握施工現(xiàn)場(chǎng)具體情況的前提下，開展數(shù)據(jù)的分析與評(píng)估工作，采取措施，確保處理工作合理有效，盡可能避免施工過(guò)程出現(xiàn)問(wèn)題，影響工程質(zhì)量。