公路施工中軟土路基的施工技術(shù)處理分析

魏明禮

(甘肅萬(wàn)泰建設(shè)工程有限公司，甘肅 蘭州 730000)

近年來(lái)，中國(guó)的社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷得到提升，城市化的進(jìn)程不斷向前推進(jìn)，各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施也得到持續(xù)的完善，而高速公路的施工也被認(rèn)為是我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建筑工程中最重要的組成部分之一。在高速公路實(shí)際施工的整個(gè)過(guò)程中，不可避免會(huì)遭遇到各種不同的情況，軟土路基便是比較常見(jiàn)的一種特別情況。一旦在處理這些軟土路基時(shí)發(fā)生一些問(wèn)題，那么這條高速公路的行駛安全性和運(yùn)行穩(wěn)定性也將很大程度上受到威脅。

1 公路軟土路基特點(diǎn)

為保證公路工程的施工活動(dòng)順利進(jìn)行，在開(kāi)始相應(yīng)的施工之前，就需要組織相關(guān)技術(shù)人員針對(duì)公路工程施工現(xiàn)場(chǎng)周邊的軟土路基進(jìn)行有效的分析，了解公路工程施工中軟土路基的特點(diǎn)，據(jù)此制定一種更為合理的軟土路基處理方法和模式，盡可能地減輕軟土路基對(duì)于公路工程所帶來(lái)的負(fù)面影響[1]。第一，軟土地基的產(chǎn)生和形成機(jī)理主要指的就是土層中含水率過(guò)高，這也充分說(shuō)明軟土路基本身具備含水率較高的特征，這也正是造成公路工程中軟土路基產(chǎn)生高度流動(dòng)性的一個(gè)重要原因，這對(duì)公路工程的施工質(zhì)量和效果都會(huì)產(chǎn)生巨大的負(fù)面影響。若未及時(shí)采取恰當(dāng)?shù)姆椒ê痛胧┽槍?duì)軟土路基在高速公路中存在含水率過(guò)大的狀態(tài)進(jìn)行優(yōu)化和修復(fù)，必然會(huì)造成公路工程中的地基穩(wěn)定性降低，加大工程項(xiàng)目在施工過(guò)程中出現(xiàn)的質(zhì)量事故和安全問(wèn)題的概率，直接影響到我國(guó)道路交通運(yùn)輸產(chǎn)品行業(yè)的綜合發(fā)展。第二，軟土地基中的黏土?xí)写罅可皾{，導(dǎo)致軟土地基的整體抗震強(qiáng)度太低，直接造成高速公路工程總體承載力的下降，嚴(yán)重影響后期建設(shè)和施工的效果。因此，在開(kāi)始準(zhǔn)備進(jìn)行我國(guó)高速公路基本工程的基礎(chǔ)施工之前，首先針對(duì)其中的一些軟土滲透路基防水進(jìn)行有效的防水處理，降低這些軟土滲透路基防水中的各種有機(jī)質(zhì)和水含量，據(jù)此可以增強(qiáng)我國(guó)高速公路基礎(chǔ)工程的軟土滲透防水能力[2]。同時(shí)，還要根據(jù)軟化硬土地面路基中基層淤泥的總體物理學(xué)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的淤泥加固和軟化處理，控制軟化硬土地基中的淤泥黏土對(duì)于我國(guó)公路工程軟土施工所可能產(chǎn)生的不良影響，據(jù)此不斷增強(qiáng)我國(guó)公路工程軟土施工的技術(shù)質(zhì)量以及安全性和工程穩(wěn)定性。如果不能有效地對(duì)于高速公路工程建設(shè)中的路體軟土層和路基基層進(jìn)行有效的硬化處理，必然地就會(huì)大大增加高速公路工程在后期施工經(jīng)營(yíng)過(guò)程中出現(xiàn)的各種質(zhì)量安全問(wèn)題和交通安全隱患的發(fā)生概率，公路后期工程建設(shè)和生產(chǎn)使用的經(jīng)營(yíng)過(guò)程中各類交通安全事故多次頻發(fā)，嚴(yán)重威脅影響到目前我國(guó)高速道路交通管理運(yùn)輸安全產(chǎn)品經(jīng)營(yíng)行業(yè)的健康、良性有序地持續(xù)發(fā)展。

2 公路施工中軟土路基處理技術(shù)分析

軟土路基的處理對(duì)于高速公路建設(shè)中起著十分重要的作用，因此必須要做到保證高速公路工程中軟土路基的處理成功，嚴(yán)格控制高速公路工程中軟土路基的施工中出現(xiàn)問(wèn)題的概率和可能，避免軟土路基對(duì)高速公路工程的施工質(zhì)量造成的負(fù)面影響[3]。軟土路基與其他路基在整體結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)等各個(gè)環(huán)節(jié)上都存在著一定的差異，所以相關(guān)的人員都需要根據(jù)軟土路基的特點(diǎn)設(shè)計(jì)出合理的軟土路基建筑物施工設(shè)備和技術(shù)，以便控制軟土路基在相應(yīng)的施工環(huán)節(jié)中會(huì)出現(xiàn)的質(zhì)量事故發(fā)生問(wèn)題。不僅如此，在進(jìn)行公路工程軟土路基的施工前，還是需要專門(mén)組織相關(guān)的人員根據(jù)實(shí)際情況，結(jié)合軟土路基的特點(diǎn)去選擇正確的施工技術(shù)，嚴(yán)格把控公路工程軟土路基的施工技術(shù)缺陷，確保公路工程軟土路基的處理技術(shù)能夠適應(yīng)我國(guó)交通運(yùn)輸領(lǐng)域建設(shè)的發(fā)展。就目前情況來(lái)看，應(yīng)用在高速公路建設(shè)中的軟土路基建筑施工的技術(shù)手段很多，主要分為以下五種。

2.1 排水固結(jié)法

這種渠道處理方法也算是比較常見(jiàn)的一種處理途徑，其主要目的之一就是為排除地下軟土路基當(dāng)中的積淀物和水分，一般而言可以通過(guò)兩個(gè)渠道來(lái)完成[4]。第一種技術(shù)主要適用于對(duì)水分物質(zhì)含量并不高的軟土路基進(jìn)行處理，在進(jìn)行高速公路建設(shè)施工時(shí)，施工人員通常都會(huì)采取熱處理的手段把土壤中的水分從路基中排出，讓土壤表面的堅(jiān)實(shí)程度及穩(wěn)定性都得到提升，保證路基的堅(jiān)韌性。這種黏土施工流程技術(shù)管理方法的具體操作流程非常簡(jiǎn)單，但是仍然目前只能廣泛應(yīng)用于土壤含水率相對(duì)較低的軟質(zhì)柔性土和硬質(zhì)基層土壤和路基上。第二種加壓方法也就是把這些軟土基礎(chǔ)路基的土層排水管全部進(jìn)行安裝好后將其放入這些軟土基礎(chǔ)路基中，同時(shí)向這些土層內(nèi)部施加一定的土層高度排水壓力并用來(lái)幫助排除這些軟土中所可能包含的多余軟土水分，循序漸進(jìn)地逐塊加壓推動(dòng)其繼續(xù)進(jìn)行，能夠有效使一些土壤路基中的土層裂紋和軟土縫隙部分得以有效壓實(shí)，避免一些軟土基礎(chǔ)路基在城市建筑和道路施工中同時(shí)可能會(huì)多次出現(xiàn)同時(shí)發(fā)生軟土變形或者軟土下沉等不良情況。這種類型采用立式排水管道固結(jié)結(jié)構(gòu)方式的設(shè)計(jì)時(shí)候它所需要首先考慮到的影響因素主要分為有兩個(gè)，是排水管道和流體壓力的直接來(lái)源。一般的實(shí)際情況下，施工單位都應(yīng)該是采擇選用性價(jià)比高的天然塑料或者優(yōu)質(zhì)織物塑料袋式沙井作為排水主體的沙井排水系統(tǒng)設(shè)備，其所需要具有的特點(diǎn)是沙井排水順暢效果好、價(jià)格低廉等幾大特點(diǎn)。另外，在我國(guó)高速公路工程開(kāi)始前期施工進(jìn)行軟土基礎(chǔ)路基基層處理之前，一般就有人認(rèn)為會(huì)從軟土路基上基層開(kāi)始逐步進(jìn)行基層加壓路基處理，迫使它們能夠提前防止出現(xiàn)路基沉降，保證基層軟土基礎(chǔ)路基堅(jiān)實(shí)的基層硬度，而且路基壓力的程度和面積大小通常情況下都應(yīng)該是以高速道路即將通車的車道標(biāo)準(zhǔn)高度作為主要測(cè)量參考。

2.2 機(jī)械夯實(shí)法

提到機(jī)械軟土形成路基的基礎(chǔ)材料與結(jié)構(gòu)處理擠壓技術(shù)，大部分沒(méi)有專業(yè)常識(shí)的建筑企業(yè)或者業(yè)內(nèi)人士也可能會(huì)通過(guò)查詢機(jī)械軟土夯實(shí)的解決辦法[5]。這種夯實(shí)方法主要原理是通過(guò)機(jī)械利用大型的軟土壓路機(jī)等機(jī)械裝置自身的結(jié)構(gòu)材料與處理重量，對(duì)整塊軟土路基進(jìn)行強(qiáng)力擠壓，把整個(gè)軟泥鋪土中需要儲(chǔ)存的軟土縫隙從原來(lái)的大壓縮縮減到最小，保證整塊軟土形成路基的一定耐久性與具有抗壓性的能力。然而這些置換方法與一般土層土質(zhì)置換用的方法相同，都僅僅是因?yàn)樗鼈冎脫Q需要額外花費(fèi)一定的技術(shù)時(shí)間和人力成本，而且某些特殊的地形上的置換方法也已經(jīng)完全失去實(shí)際得到應(yīng)用的最大概率，其它的實(shí)用性也并不強(qiáng)。為有效改善此次不實(shí)情況，在對(duì)基層公路工程建筑軟土路基基礎(chǔ)進(jìn)行相關(guān)機(jī)械設(shè)備夯實(shí)和運(yùn)行處理之前，必須嚴(yán)格要求工程相關(guān)的工作人員針對(duì)基層公路工程建筑軟土基礎(chǔ)路基的處理過(guò)程中所需要應(yīng)用的各類相關(guān)機(jī)械設(shè)備應(yīng)用進(jìn)行有效地統(tǒng)計(jì)分析，明確各類相應(yīng)機(jī)械設(shè)備的具體運(yùn)行處理模式及具體的機(jī)械夯實(shí)處理效果，使得工程相關(guān)的工作人員更加靈活地可以操縱和配合使用各類相應(yīng)的機(jī)械儀器設(shè)備應(yīng)用來(lái)直接開(kāi)展對(duì)基層公路工程建筑軟土基礎(chǔ)路基的夯實(shí)。

2.3 排水砂墊層與化學(xué)方法

這種對(duì)應(yīng)于軟土水泥路基的基層處理施工技術(shù)主要是其目的就是為充分利用軟砂石土層輕薄且處于含有大量天然水分的土壤條件下，具體方法一般應(yīng)該認(rèn)為是將1cm左右的土層厚度的軟砂石基層材料均勻地地鋪設(shè)于水泥路基上，提高其對(duì)水泥路基的土壤抵抗能力[6]。在碰到一些結(jié)構(gòu)硬度比較小的城市道路建筑基礎(chǔ)時(shí)也可以通過(guò)考慮分散鋪設(shè)其他各種土工建筑材料和其他織物，把它的承載力均勻地將其分散應(yīng)用到其他各種土工建筑材料和其他織物等的結(jié)構(gòu)中，同時(shí)又可以通過(guò)分散計(jì)算出軟混凝土的內(nèi)部的承應(yīng)力，進(jìn)而也就起到不斷提高城市道路基礎(chǔ)施工工程質(zhì)量的重要作用。另外，還有一種加固方式使用化學(xué)物質(zhì)加固的方法不太常見(jiàn)，主要方法是根據(jù)不同發(fā)展國(guó)家和偏遠(yuǎn)地區(qū)土壤軟土層和路基的不同軟化特點(diǎn)，選取合適的各種化學(xué)物質(zhì)來(lái)攪拌和路基進(jìn)入軟化的土層中，讓路基二者之間能夠發(fā)生相互融合反應(yīng)，促進(jìn)其基層土壤的軟化固結(jié)，讓軟化的土層路基能夠凝固形成一個(gè)完全的軟土整體，從而能夠保證進(jìn)入軟土層的路基也能具有一個(gè)足夠的軟土強(qiáng)度和未來(lái)能夠承受一定時(shí)間強(qiáng)度的基層土壤含水壓力。

2.4 拋石擠淤法

過(guò)往，一些軟土地基施工效果不達(dá)標(biāo)通常是因地基在水位之下，最后造成工程整體建設(shè)質(zhì)量和設(shè)計(jì)要求之間形成較大出入。應(yīng)用拋石擠淤法處理這種地基，是提高軟土地基硬度的有效方法之一。在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐中，如果能通過(guò)檢測(cè)確認(rèn)軟土底層平整、軟土呈流動(dòng)狀時(shí)，填筑應(yīng)沿路基中線向前方呈三角形形式安置片石，而后緩緩向兩側(cè)拓展。若現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)軟土底層橫坡陡是1∶10時(shí)，應(yīng)該由高側(cè)向低側(cè)填筑，且在低側(cè)坡腳一定寬度內(nèi)同時(shí)拋填筑造片石平臺(tái)?，F(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)建議選用10～20m路基為一個(gè)處理單元，挖淤前準(zhǔn)備好片石(片石厚度≥30cm，浸水抗壓強(qiáng)度>15MPa)，并測(cè)量出地面的高程。挖出的淤泥并將其臨時(shí)堆積在指定位置，通過(guò)人工投擲形式完成擠淤，重型壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，如圖1所示。

圖1 拋石擠淤法設(shè)計(jì)圖

2.5 灌漿施工法

如果應(yīng)用這種工法處理軟土地基，在正式開(kāi)工前要組織參建人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，協(xié)助他們掌握這種技術(shù)要點(diǎn)，并掌握其具體應(yīng)用范疇。如果施工的路基土質(zhì)較軟弱時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)工人要及時(shí)探查到地基縫隙，灌注適量水泥漿，利用這種方式填滿縫隙。在具體施工時(shí)，要從一側(cè)灌進(jìn)漿料，當(dāng)其由另一邊溢出時(shí)就可以暫停灌漿工序，盡可能的排凈空氣，以使灌漿的充分性得到保障，嚴(yán)禁出現(xiàn)四周一起灌漿的情況。在灌漿完成以后就可以進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，建議在灌漿完成后30min均勻的噴灑適宜的養(yǎng)護(hù)劑，也可以遮蓋打消適宜的塑料膜。既往有工程施工表明，該種工法能顯著改善軟土地基性質(zhì)，增加地基的硬度。施工執(zhí)行噴粉工序時(shí)，要配合使用型號(hào)適宜的鉆機(jī)設(shè)備進(jìn)行。在這種地基處理技術(shù)應(yīng)用時(shí)，督導(dǎo)參建人員嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)要求、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，只要這樣才能使噴粉施工價(jià)值淋漓盡致的表現(xiàn)出來(lái)。

3 結(jié) 語(yǔ)

總而言之，在公路工程施工過(guò)程中軟土地基處理技術(shù)的地位和作用是非常重要的，會(huì)影響到整個(gè)公路工程建成后的應(yīng)用和效果，因此需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)軟土路基的處理技術(shù)開(kāi)展研究，以排水固結(jié)法、機(jī)械夯實(shí)方法以及采用深層攪拌等方式來(lái)對(duì)軟土路基進(jìn)行處理，提高其承壓性能，保障公路工程施工的正常順利開(kāi)展。