高速公路施工中的軟土路基施工技術(shù)分析

張偉

摘 要：在高速公路工程建設(shè)中，由于其空間距離長，經(jīng)常會遇到各種復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境，軟土路基是其中最常見的一種。軟土路基具有變形程度大、土的結(jié)構(gòu)強度低等缺點，施工難度大。如果處理不當(dāng)或不及時，容易造成路堤的滑動變形、沉降等問題，給行車安全帶來很大的安全隱患。加強高速公路軟土路基基礎(chǔ)工程的施工，不僅是保證高速公路質(zhì)量的必要手段，也是保證行車安全的必要措施。

關(guān)鍵詞：高速公路施工;軟土路基;施工技術(shù);分析

中圖分類號：U416.1 文獻標(biāo)識碼：A

1 軟土路基概述

軟土路基作為一種特殊路基，在我國分布廣泛。常見于含水量大的地方，如河岸、低固體洼地和沼澤地。軟土路基因其含水量高、天然強度低、壓縮性大，已成為公路工程中最復(fù)雜、最難處理的路基。其工程質(zhì)量問題主要表現(xiàn)在道路塌方、高含水量、高壓縮性塌方、裂縫多由軟土路基抗剪承載力與路面外荷載不平衡引起。因此，在施工過程中，需要對其進行特殊工藝處理，以保證其長期穩(wěn)定。軟土路基研究的根本目的是在提高其穩(wěn)定性的前提下，提高其承載力，幫助解決我國公路建設(shè)中的實際困難。

2 軟土路基特性

2.1 弱負載性能

荷載性能作為軟土路基的基本要求，對保證高速公路發(fā)揮其通行能力和運輸作用起著至關(guān)重要的作用。然而，高速公路軟土路基承載性能差已成為制約高速公路充分發(fā)揮其承載能力的重要因素，主要體現(xiàn)在高速公路施工過程中容易變形或沉降，高速公路路面不能承受高荷載壓力，軟土路基的基本特性決定了不均勻沉降容易引起路面開裂。

2.2 軟土路基含水量高

研究表明，軟土路基的含水量大多在35%～85%之間，部分地區(qū)軟土路基的含水量甚至遠大于此值，達到100%以上。在高速公路軟土路基施工過程中，其含水量大，極易引起路基滲水、路基結(jié)構(gòu)坍塌等問題，不僅增加工程造價，而且延誤工期，導(dǎo)致路基工程不能順利施工，最終高速公路工程質(zhì)量難以得到有效保證。

2.3 結(jié)算

在軟土路基施工過程中，土體結(jié)構(gòu)容易受到外界荷載和上部荷載的影響而產(chǎn)生變形和沉降，這將對道路的穩(wěn)定性產(chǎn)生很大的影響，并會帶來路面開裂等問題。因此，施工人員需要在工程開工前對施工現(xiàn)場及周圍土壤結(jié)構(gòu)進行詳細的現(xiàn)場勘察，在掌握其特點的基礎(chǔ)上，合理運用施工方法，確保路基在工程開發(fā)過程中始終處于穩(wěn)定狀態(tài)。

3 目前軟土路基施工技術(shù)在我國應(yīng)用概況

3.1 施工團體的責(zé)任意識和安全站位不高

就目前高速公路建設(shè)而言，軟土路基的施工質(zhì)量直接關(guān)系到整個高速公路工程的質(zhì)量水平和運營后期的正常運營安全。然而，由于軟土地基處理方法的不合理使用，以及一些施工單位和隊伍缺乏責(zé)任和質(zhì)量底線，盲目追求建設(shè)進度沒有底線，施工企業(yè)遭受了非常嚴(yán)重的經(jīng)濟損失。以普遍現(xiàn)象為例，一些施工企業(yè)自身在項目準(zhǔn)備階段還不成熟，沒有完善的設(shè)計方法和施工項目方案，沒有做好周密的安排和時間控制，未對有關(guān)技術(shù)人員和施工隊伍進行技術(shù)培訓(xùn)和交底，盲目按以往經(jīng)驗施工，以趕上施工進度。而相應(yīng)的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備不熟悉，傳統(tǒng)的施工方法一味不能滿足施工需要。此外，一些施工單位的日常管理和施工組織不強，用工不當(dāng)也是造成建筑工程質(zhì)量問題的主要原因。

3.2 傳統(tǒng)施工工藝不應(yīng)放棄

由于軟土地基的各項性能指標(biāo)受多方面的影響，隨著高速公路向高速、舒適、環(huán)保、美觀方向發(fā)展，傳統(tǒng)的施工技術(shù)和理念已難以保證現(xiàn)代高速公路的發(fā)展和服務(wù)水平。施工單位隊伍中的各種矛盾和沖突日益突出，特別是當(dāng)前建筑工程公司自身不能充分利用最先進的施工技術(shù)，施工技術(shù)人員沒有接受過相關(guān)的培訓(xùn)和交底，而施工單位的工藝采用傳統(tǒng)的施工工藝形式，因此不能積極應(yīng)用新的突破性創(chuàng)新技術(shù)等設(shè)備和管理理念，工人施工不到位，導(dǎo)致軟土地基施工項目的開發(fā)不能滿足工程的要求，損失是無法彌補的。

4 高速公路施工中的軟土路基施工技術(shù)

4.1 填土法

采用填方法處理軟土路基時，首先要保持路基表面的清潔，清除上面的各種垃圾和雜物，包括樹根、生活垃圾、草皮土等，以提高填方法的實際效果。其次，應(yīng)遵循以下步驟：一是嚴(yán)格控制回填材料的控制，全面細致地分析路基填料的壓實度、最大粒徑和最小強度;其次，土方路堤應(yīng)分層填筑壓實，保持路堤填筑寬度符合實際施工要求，并保證路基壓實寬度高于設(shè)計寬度;三是路基填筑采用水平分層填筑。如果原地面平整度達不到要求，施工人員需要從底層開始分層填筑路基。要保證每一層都能壓實，使下一層填筑在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)符號后才能進行;第四，填料的同時壓實可以在一定程度上增強軟土路基的強度和硬度，從而保證高速公路的壓實度和使用壽命得到大幅度提高。

4.2 水泥攪拌樁法

根據(jù)公路實際施工條件和要求，設(shè)計水泥配合比，對攪拌機進行全面細致的檢查，確保攪拌機運漿速度和運量符合施工標(biāo)準(zhǔn)。水泥攪拌樁法處理軟土地基的主要原理是通過水泥不斷提高軟土地基的強度。采用專業(yè)拌和設(shè)備，經(jīng)過充分的時間混合后，軟土路基與水泥緊密結(jié)合，使二者充分反應(yīng)，實現(xiàn)從軟土向顆粒的轉(zhuǎn)化，最終產(chǎn)生高性能、高強度、完整性和穩(wěn)定性的地基。

采用此方法施工時，需要用機械設(shè)備攪拌30 min，然后采用兩噴兩拌的方法進行施工和處理。水泥漿輸送至噴孔后，噴射攪拌30 s。軟土、水泥攪拌充分后，適當(dāng)抬高攪拌頭位置，采用邊吊邊轉(zhuǎn)噴射混凝土的形式對軟土路基進行有效處理。水泥攪拌樁應(yīng)在通過軟土層后進入持力層，深度距離應(yīng)控制在0.5 m以上，鉆頭直徑應(yīng)與水泥攪拌樁直徑一致。預(yù)混下沉?xí)r，攪拌機不能沖洗。如果在下沉過程中遇到硬土層，應(yīng)在專業(yè)技術(shù)人員的指導(dǎo)下適量加水。沖水對水泥攪拌樁的強度有一定的負面影響，應(yīng)根據(jù)需要增加攪拌次數(shù)和噴射量。

4.3 排水固結(jié)法

排水固結(jié)法可以有效地處理軟土地基的穩(wěn)定和沉降，主要包括壓縮系統(tǒng)和排水系統(tǒng)。根據(jù)排水體的結(jié)構(gòu)和具體功能，可分為砂井排水和塑料排水帶排水。塑料排水板處理淤泥質(zhì)軟土地基是一種較為有效的處理方法。軟土路基排水板插入后，通過一定的措施，荷載作用在軟土路基上。塑料排水板由于地下水的存在而受到擠壓，通過毛細管上升至砂墊層。砂墊層完成后，開始塑料排水板施工。處理范圍由施工測量人員根據(jù)實際情況確定，逐塊標(biāo)出各排水板的實際位置后，用插板機找平后將排水板安裝在鉆頭位置，再用打樁機將塑料排水板切斷。應(yīng)保留一部分剩余長度。最后一步是填充塑料排水板周圍的沙子。

4.4 壓樁技術(shù)

在公路建設(shè)過程中，要注意將擠密樁處理技術(shù)應(yīng)用于軟土路基處理，根據(jù)軟土路基的實際需要，制定有針對性的實施方案，采用合理有效的技術(shù)，提高施工水平和質(zhì)量，使技術(shù)優(yōu)勢得到充分發(fā)揮。壓樁技術(shù)的主要原理是振沖法的有效應(yīng)用。施工過程中，將卵石原材料和碎石原材料置于樁孔內(nèi)，形成具有一定強度的樁，然后采用排水壓實技術(shù)對路基進行加固。卵石原料、碎石原料含泥量控制在5%以內(nèi)，施工前進行測量放線，成孔期間保持機械作業(yè)速度。

5 關(guān)于高速公路施工中軟土路基施工技術(shù)實施中的改善策略分析

高速公路施工中關(guān)于軟土路基結(jié)構(gòu)的處理技術(shù)應(yīng)用，根據(jù)地基軟土路基的實際特點差異，以及工程施工工期，造價成本等基礎(chǔ)參數(shù)方面的差異，其在實際發(fā)展中涉及的軟土路基處理技術(shù)也較多。

5.1 加強基礎(chǔ)勘察及數(shù)據(jù)分析

高速公路施工中軟土路基的處理為基礎(chǔ)工程施工項目，因此，從地基控制和監(jiān)理的角度出發(fā)，加強地基勘察技術(shù)的數(shù)據(jù)分析，對于后期軟土路基處理技術(shù)的合理應(yīng)用和處理中的施工質(zhì)量控制具有重要意義。在具體實施中，建設(shè)單位要從多方面控制和優(yōu)化基礎(chǔ)調(diào)查和數(shù)據(jù)處理的實施。一是根據(jù)施工現(xiàn)場的宏觀狀況，制定基本勘察主體，逐一開展勘察工作，并記錄勘察參數(shù);其次，根據(jù)測量作業(yè)中獲得的基本參數(shù)，對基礎(chǔ)造型數(shù)據(jù)進行分析，通過數(shù)據(jù)導(dǎo)入分析造型變化狀態(tài)，為后期工藝技術(shù)選擇和質(zhì)量控制點設(shè)計提供基礎(chǔ)參考。

5.2 完善技術(shù)交底

高速公路工程施工中關(guān)于軟土路基處理技術(shù)的應(yīng)用，為確保各項工序的有效實施，同時合理的發(fā)揮技術(shù)應(yīng)用效果，完善技術(shù)交底則為高速公路軟土路基處理技術(shù)實施中的主要改善策略. 為保證技術(shù)交底的準(zhǔn)確性和有效性，設(shè)計、業(yè)主、施工方、材料供應(yīng)商應(yīng)組成聯(lián)合技術(shù)交底小組，對各種技術(shù)參數(shù)、施工標(biāo)準(zhǔn)、施工要求等進行交底，施工規(guī)范和施工設(shè)計內(nèi)容，交底完成后，四方應(yīng)簽訂相關(guān)責(zé)任和義務(wù)意識文件。為確保各方在后期施工實施中遵循工程施工技術(shù)交底的內(nèi)容，避免因違法施工造成的施工質(zhì)量問題和施工安全事故等不良現(xiàn)象。

5.3 落實基礎(chǔ)施工物料質(zhì)量檢測

隨著高速公路軟土路基施工技術(shù)的實施，基礎(chǔ)材料的質(zhì)量對工程的施工質(zhì)量有很大的影響。因此，對基礎(chǔ)施工材料進行質(zhì)量檢測，對于工程的施工質(zhì)量控制和工程建設(shè)投資效果的合理發(fā)揮具有重要意義。其中，在具體實施質(zhì)量檢測的基礎(chǔ)施工材料中，根據(jù)軟土路基施工技術(shù)的選擇差異，施工單位應(yīng)實施水泥、固化液、砂、礫石、卵石和混合水的質(zhì)量檢測。在具體檢測中，水泥的質(zhì)量檢測應(yīng)根據(jù)強度等級、材料批號、現(xiàn)場拌制試塊等進行。從材料基礎(chǔ)強度、粒度分布均勻性和雜質(zhì)含量等方面評價砂礫的質(zhì)量檢驗。其次，對固化液和混合水進行質(zhì)量檢驗，主要從固化液的化學(xué)性質(zhì)、有毒有害物質(zhì)含量等方面進行，避免出現(xiàn)有毒有害物質(zhì)超標(biāo)、環(huán)境污染等不良現(xiàn)象，混合水的質(zhì)量檢測主要從混合水的 pH 值，污染物方面進行檢測，以此確保后期在材料混合中基礎(chǔ)材料性能，強度的合理發(fā)揮。

6 結(jié)束語

公路是我國走向現(xiàn)代化、走向發(fā)達國家、實現(xiàn)民族偉大復(fù)興的必由之路。隨著社會的發(fā)展，公路在人們的生活中扮演著越來越重要的角色，對人們的生活產(chǎn)生著重大的影響。如何處理軟土地基已成為公路建設(shè)的重點和難點。合理選擇軟基處理方法不僅可以保證交通安全，而且可以節(jié)約成本，提高效率。因此，施工單位必須加強軟基施工過程中的各種技術(shù)和施工管理的研究，以促進中國高速公路的快速發(fā)展，為中國的現(xiàn)代化建設(shè)提供參考。發(fā)達國家和其他國家加快了民族的偉大復(fù)興。

參考文獻：

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