道路軟基工程施工的病害特征及處理策略

余深武

（廈門市捷安建設(shè)集團(tuán)有限公司，福建廈門361026）

0 引言

國(guó)內(nèi)道路建設(shè)規(guī)模逐步加大，數(shù)量逐步增多，為國(guó)民生產(chǎn)及生活提供了諸多便利。伴隨建設(shè)進(jìn)程逐步加深，道路建筑施工中面臨的問(wèn)題也在不斷增加，軟土地基就是問(wèn)題中的一個(gè)，對(duì)道路工程施工進(jìn)度與施工質(zhì)量均會(huì)產(chǎn)生較大影響，能否有效處理軟土地基已成道路軟基工程建設(shè)中的重中之重。所以，確立道路地基工程施工中常見的病害特征，探討軟基處理的實(shí)際有效策略，會(huì)為今后道路工程施工有所幫助。

1 地基工程施工中常見的病害特征分析

1.1 路面損壞

路面病害是地基工程施工中常見的病害特征，諸如路面材料破碎等，其原因是地基施工地溫度變化所致使路基面呈現(xiàn)裂痕狀況。同時(shí)，在實(shí)際路基施工過(guò)程中，鑒于施工者對(duì)混凝土養(yǎng)護(hù)工作不嚴(yán)謹(jǐn)，致使混凝土在實(shí)際施工中，內(nèi)外溫差過(guò)大，繼而呈現(xiàn)溫度應(yīng)力，嚴(yán)重制約著路基施工質(zhì)量。同時(shí)，在后續(xù)施工中沒(méi)實(shí)施預(yù)壓沉降，這會(huì)制約著路面使用效果。比如，當(dāng)行車荷載對(duì)路面形成沖擊時(shí)，坑洼會(huì)在路面上呈現(xiàn)出來(lái)，這樣不但會(huì)制約著路面應(yīng)用與維護(hù)，還會(huì)給通行帶來(lái)諸多不便[1]。

1.2 車轍問(wèn)題呈現(xiàn)

道路施工完成后，路面在初期若形成車轍病害，其原因在于路基承載力不穩(wěn)，在車輛行駛的荷載下，承載力不夠的路段會(huì)出現(xiàn)明顯的沉降，同時(shí)車輪在荷載行駛過(guò)程中會(huì)對(duì)路面造成積壓變形，進(jìn)而呈現(xiàn)嚴(yán)重的車轍狀況。

2 地基工程施工中應(yīng)對(duì)病害的處理策略

2.1 道路軟土地基的處理方法

其一，軟基深層擠密法。該法是利用土層中成孔的模式對(duì)周圍土體產(chǎn)生擠壓力，而后使地基深層達(dá)到壓實(shí)的方法，也是地基基礎(chǔ)方法之一。軟基深層擠密法按照成孔方式分為：振沖擠密、打工具管擠密和爆破擠密。按照填充材料分為：碎石樁擠密、砂樁擠密、石灰樁擠密、土樁和灰土樁擠密[2]。其二，軟基置換法。該法是主要以優(yōu)質(zhì)土置換軟弱土，以此確保填土穩(wěn)定和減少沉降量的一種軟土地基處理方法。該施工方法有以下幾種：人工挖掘置換；借填土自重置換；爆炸法強(qiáng)行擠出置換。這幾種方法在施工過(guò)程中很容易做到，在大多數(shù)情況下能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。從可靠性角度來(lái)講，人工挖掘置換是優(yōu)選，但是要從施工進(jìn)度來(lái)講，選取爆炸法強(qiáng)行擠出置換是最快的。其三，軟基加載法。該法是為了能預(yù)先促進(jìn)軟土地基沉降，從而用來(lái)增加地基的強(qiáng)度，防止在填土上構(gòu)造物與埋入地下的構(gòu)造物發(fā)生沉降而導(dǎo)致破壞。在促進(jìn)地基固結(jié)沉降的方法一般是在地基上進(jìn)行增壓，減少土中的間隙。采用填土加載法時(shí)，必須要注意到地基穩(wěn)定狀態(tài)的良好性，而降低下水法和大氣壓加載法則不用擔(dān)心地基是否遭到破壞。

2.2 工程案例分析

以山西省晉中市某路段市政道路改造工程為例，該項(xiàng)工程道路總長(zhǎng)大約為1700m。該工程早年間修建的電廠灰?guī)靽虒挒?m，黃海高程903.5m，該工程當(dāng)時(shí)在施工中放坡采用的是沿路堤放坡的構(gòu)造模式。路基排水主要是通過(guò)抽排融合的降水模式進(jìn)行，該工程歷時(shí)15 個(gè)工作日完成降水處理。同時(shí)，該工程的南北兩側(cè)都是以石砌護(hù)邊坡構(gòu)造進(jìn)行施工；電廠灰?guī)斓鼗鶠樵瓬\河灘，并且附近都是淺灘，水位保持在0.34m 左右，土層多為砂土、黏性土層；電廠作業(yè)改道早在九年前就完成了，改道寬為9m，黃海高程為902.5m，路基采用拋石擠淤夯擊法。目前，該項(xiàng)工程設(shè)計(jì)運(yùn)行速度60km/h，設(shè)雙向四車道，路基寬度設(shè)計(jì)為24m，其路基土層主要有以下幾種：

其一粉質(zhì)黏土，在黃海高程-9.99～-2.61m 路段處，主要是由黃興黏土、粉質(zhì)土、砂礫融合而成，土層強(qiáng)度不高且性質(zhì)不穩(wěn)定，同時(shí)承載力不足；其二素填土，綜合路段厚度是由500mm 厚度的素填土建成，部分厚度可達(dá)數(shù)米，該路段的填壓材料主要有碎石黏性土、砂質(zhì)土等，顆粒不大，受填埋后分布效果很好；其三淤泥質(zhì)土，主要分布在黃海高程-3.02～1.43m 路段處，符合一定設(shè)計(jì)高度，同時(shí)需要填埋大量塊料碎石。土層中含有水分多，有部分砂礫、貝殼、碎石堆積，且流動(dòng)性強(qiáng)。

2.3 軟基加固剖析

2.3.1 拋石擠淤法

首先，在施工準(zhǔn)備的具體操作。在實(shí)施拋石操作前，應(yīng)先抽干魚塘中的積水，對(duì)拋填深度加以掌握。為了可以更快地達(dá)到施工部位，需要對(duì)施工臨時(shí)便道實(shí)施科學(xué)的修建。這時(shí)，務(wù)必要事先把塊石備料工作做好，優(yōu)先選用符合設(shè)計(jì)要求的施工材料。該項(xiàng)目主要是通過(guò)已有的地域資源，開采周邊的優(yōu)質(zhì)散體石料，這樣可達(dá)到節(jié)省開支成本、減少運(yùn)距的目的，同時(shí)所收集的石料也符合施工工藝要求。其次，在拋石擠淤過(guò)程中的具體操作。在實(shí)施拋填施工時(shí)，需要事先對(duì)大體積塊石加以拋填，其中拋填深度需深入淤泥底部。為了把塘中淤泥充分?jǐn)D出，需要向外不斷的拋石。若坡度大于1∶10，需要從高側(cè)向低側(cè)實(shí)施片石拋投，拋填首層需要確保一定厚度，在較低一側(cè)需要盡可能添加較多的片石。若片石全部擠進(jìn)淤泥中，就能進(jìn)行接下來(lái)的拋投操作。若在壓路機(jī)施工中不出現(xiàn)下沉狀況，那么需要隨時(shí)停止拋填。再次，在整平過(guò)程中的操作。在整平施工中，需要通過(guò)推土機(jī)全面整平卸下來(lái)的塊石，讓塊石與塊石間不再有高度差。如若塊石體積過(guò)大，為了確保碾壓密度，需要對(duì)其實(shí)施碎體操作。若在有效的場(chǎng)地?zé)o法做到壓平，就需采用人工模式進(jìn)行填鋪碎石，以此達(dá)到找平效果。如若達(dá)到一定設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，同時(shí)在塊石頂面鋪設(shè)完成碎石層后，可利用推土機(jī)實(shí)施整體操作。最后，在碾壓過(guò)程中的具體操作。在該操作過(guò)程中需選用重型振動(dòng)壓路機(jī)，實(shí)施分層碾壓。在碾壓施工中，需要全面遵照先兩側(cè)后中間的施工秩序。為保碾壓壓實(shí)效果，壓路機(jī)輪跡需要具備0.4～0.5m 的重疊。在碾壓施工中，先要實(shí)施靜壓，而后再用低頻碾壓辦法，實(shí)施兩次高振幅碾壓，之后再實(shí)施兩次低振幅碾壓，最終實(shí)施一次靜壓操作。

2.3.2 強(qiáng)夯置換法

夯點(diǎn)位置、間距等需要憑借地勘材料與設(shè)計(jì)，經(jīng)測(cè)量放線后確立，后者的間距需要在試夯工作完成后，按照試夯資料予以確立，在工程施工中，按照試夯資料，確立以5.0m×5.0m 間距當(dāng)作施工夯擊點(diǎn)位進(jìn)行設(shè)置。

2.3.3 設(shè)計(jì)技術(shù)要求

在該項(xiàng)目工程施工中，就普通路段，沉降值需要控制在0～30cm 范圍內(nèi)；而對(duì)于特殊路段，沉降值需要控制在0～10cm 范圍內(nèi)；地基承載力特征值范圍需要控制在0～200kPa 內(nèi)。

2.3.4 夯擊參數(shù)

按照試夯資料，剖析點(diǎn)夯夯擊次數(shù)≤9 次，夯擊機(jī)械錘質(zhì)量不大于200kN，錘擊直徑維系在2.0～2.5m；夯擊動(dòng)能設(shè)置為3000kN.m，根據(jù)試夯資料確立的夯點(diǎn)間距5.0m×5.0m。同時(shí)，需要通過(guò)繞梅花形狀夯擊施工，且在每個(gè)夯擊點(diǎn)進(jìn)行反復(fù)的夯擊工作。

2.4 質(zhì)量控制要求

在實(shí)施拋石擠淤前，應(yīng)該切實(shí)驗(yàn)收與檢查清淤斷面，以保清淤斷面符合設(shè)計(jì)需求。在實(shí)施拋石擠淤施工時(shí)，若是出現(xiàn)明顯淤泥起包或是過(guò)多回淤量，應(yīng)該隨時(shí)給予處理。需要控制塊石的規(guī)格與級(jí)配，特別是擠淤塊石，為了得到最佳的擠淤效果，需要優(yōu)選大規(guī)格的塊石加以應(yīng)用。在強(qiáng)夯施工中，需要按照試夯確立的強(qiáng)夯工藝參數(shù)實(shí)施接下來(lái)的施工，同時(shí)還需選用級(jí)配高、高質(zhì)量的夯坑回填塊石，且單軸抗壓強(qiáng)度需要控制在50MPa以上。另外，在強(qiáng)夯施工中，還需對(duì)其實(shí)施視頻錄制，同時(shí)派專員實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督，對(duì)強(qiáng)夯施工中的控制力度加以提升，以免呈現(xiàn)漏夯與少夯等狀況。

3 加固效果剖析

3.1 平板載荷試驗(yàn)

待強(qiáng)夯施工完成后，實(shí)施平板載荷試驗(yàn)主要是驗(yàn)證與檢查強(qiáng)夯處理后的地基承載力。在這次平板載荷試驗(yàn)中，選用正方形承壓板。在地質(zhì)條件不良及附有代表性的地段中設(shè)置5 個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，其中每隔400m 需要設(shè)置1個(gè)載荷板試驗(yàn)點(diǎn)，按照檢測(cè)結(jié)果，所有檢測(cè)點(diǎn)的載荷均需滿足設(shè)計(jì)需求。

3.2 鉆孔

鉆孔時(shí)需用XY-1 型鉆機(jī)，通過(guò)全孔取芯法實(shí)施鉆探，且需要布設(shè)10 個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，檢測(cè)點(diǎn)間的間距需要控制在500m 內(nèi)，按照鉆孔檢測(cè)結(jié)果，不難發(fā)現(xiàn)，塊石落地狀況較好，進(jìn)而會(huì)取得較為理想的擠淤效果。

4 道路軟基工程施工的注意事項(xiàng)

4.1 需強(qiáng)化對(duì)軟土地基的地質(zhì)勘探

在該項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，若想做好原狀地基勘測(cè)工作，務(wù)必要做好參數(shù)記錄，同時(shí)做到詳盡檢查。那么，針對(duì)軟土地基而言，若地質(zhì)條件較煩瑣，那么會(huì)嚴(yán)重制約著后續(xù)施工質(zhì)量，嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致路面裂縫及其他病害等癥狀發(fā)生。當(dāng)在煩瑣地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)狀況采用對(duì)應(yīng)策略，按照地基結(jié)構(gòu)與土質(zhì)的不同，為該項(xiàng)設(shè)計(jì)工作提供重要參數(shù)，以此選用可全面避免道路軟基工程病害狀況呈現(xiàn)的施工方案。

4.2 重視軟土地基中水含量勘測(cè)

水是制約軟土地基病害的核心因素，含水量過(guò)多或是過(guò)少均會(huì)給路基的承載力造成影響。在施工前務(wù)必要做好有關(guān)調(diào)查工作，其中要細(xì)化調(diào)查地下水的分布、方向等工作。同時(shí)還需整體考察水文數(shù)據(jù)，確保施工場(chǎng)地下含水量不會(huì)影響道路施工質(zhì)量，以防軟土土基含水量不標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致道路軟基的病害呈現(xiàn)。

5 結(jié)語(yǔ)

軟土地基對(duì)于道路工程建設(shè)的影響很大，如果未能處理好軟土地基，將會(huì)影響道路工程的行人安全、行車安全及經(jīng)濟(jì)效益。所以，施工前應(yīng)對(duì)軟土地基實(shí)施剖析，按照施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況擇取適宜處理對(duì)策，對(duì)軟土地基實(shí)施有效處理，提升其穩(wěn)定性，強(qiáng)化其承載力，滿足施工需求，為后期施工提供便利。