公路與城市道路工程路基施工中的軟土地基施工技術(shù)研究

廣天順

（晴隆縣交通運(yùn)輸局，貴州黔西南州布依族苗族自治州晴隆縣 561400）

0 引言

為了使公路交通網(wǎng)絡(luò)覆蓋更加全面，道路工程建設(shè)在目標(biāo)地選擇方面具有隨機(jī)性的特征。有些并不適宜進(jìn)行地基施工的地段也需要通過特殊處理完成地基施工。而在地基建設(shè)的過程中，施工人員很容易遇到軟土地質(zhì)。軟土地質(zhì)水分含量較高，滲透作用較小，即便勉強(qiáng)充當(dāng)了地基施工的土料，也難以讓地基壽命和質(zhì)量達(dá)到理想狀態(tài)。為了使公路建設(shè)按照既定規(guī)劃推進(jìn)，使得公路的實(shí)用性能更為理想，施工團(tuán)隊(duì)需要根據(jù)當(dāng)前軟土地基施工建設(shè)過程中存在的問題，進(jìn)行軟土地基施工技術(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化與完善，爭(zhēng)取讓公路與城市道路工程建設(shè)得到可靠的保障。

1 軟土地基施工技術(shù)在地基施工中的應(yīng)用

1.1 有公路等級(jí)和施工環(huán)境方面的區(qū)分

并不是所有等級(jí)公路，都可使用同一種軟土地基處理方式進(jìn)行處理和施工的。也不存在某一種軟土地基施工技術(shù)，能夠在各類施工環(huán)境中產(chǎn)生作用。因此在軟土地基施工技術(shù)使用之前，施工人員需要正確區(qū)分公路等級(jí)以及道路建設(shè)的實(shí)際要求，采用更具有針對(duì)性的軟土地基沉降處理技術(shù)，完成地基沉降處理的工作。如果公路的等級(jí)較低，那么公路建設(shè)的鋪設(shè)工藝要求很可能并不高[1]。在這種情況下，施工人員只要等待沉降穩(wěn)定，便可進(jìn)行常規(guī)的鋪路建設(shè)。這種軟土地基施工過程中所需要投入的成本并不高。當(dāng)然，為了更進(jìn)一步地提升公路建設(shè)質(zhì)量，在施工方案設(shè)計(jì)的過程中，施工人員需要全面考量公路的線形以及側(cè)面路堤的施工方式，有時(shí)甚至需要慎重考慮公路的高度和寬度。如果使用普通的置換技術(shù)進(jìn)行軟土地基建設(shè)，那么低等級(jí)公路結(jié)構(gòu)很可能遭受破壞。如果公路等級(jí)較高，那么貿(mào)然使用置換技術(shù)，有可能讓重壓加載法的應(yīng)用產(chǎn)生負(fù)面影響。因此在軟土地基施工技術(shù)使用的過程中，施工團(tuán)隊(duì)需要全面考量各種可能影響到公路施工建設(shè)的外部因素，選擇最為適宜的軟土地基施工技術(shù)，在不同等級(jí)公路和不同施工環(huán)境下完成地基建設(shè)。

1.2 存在地基處理技術(shù)選用方面的區(qū)分

現(xiàn)階段較為常見的軟土地基處理技術(shù)有如下幾種。其一，凍結(jié)施工技術(shù)。該施工技術(shù)在使用過程中需要使用到制冷機(jī)和液態(tài)氮，有時(shí)也會(huì)使用液態(tài)二氧化碳。上述幾類物質(zhì)的添加使用，能夠迅速改變?cè)恋鼗€階段的性能，提升軟土地基的強(qiáng)度。在具體的操作中，施工人員不得跳過膨脹處理的步驟，否則液態(tài)二氧化碳或液態(tài)氮最終的添加效果很可能不盡如人意。在這二者添加完畢后，施工人員需要及時(shí)啟動(dòng)制冷系統(tǒng)和操作液壓系統(tǒng)，盡可能保持這兩種液體在低壓環(huán)境下持續(xù)運(yùn)作，以保證在短時(shí)間內(nèi)提升軟土地基的承載力[2]。

其二，重壓加載施工技術(shù)。該技術(shù)的使用原理并不復(fù)雜，施工人員只需要使用重型壓路機(jī)進(jìn)行軟土地質(zhì)的反復(fù)碾壓，便能夠讓軟土地基中原本存在的大孔隙不斷被壓縮，從而排出孔隙中的水分，只要進(jìn)行反復(fù)多次的碾壓，軟土地基的強(qiáng)度便能得到進(jìn)一步的提升，進(jìn)而達(dá)到施工建設(shè)要求。當(dāng)然，為了保障重壓加載施工技術(shù)的使用效果，在單項(xiàng)技術(shù)使用后，施工團(tuán)隊(duì)仍然需要進(jìn)行軟土地基承壓能力的數(shù)據(jù)測(cè)量，只有確保軟土地基達(dá)到了施工標(biāo)準(zhǔn)，才能進(jìn)行下一步驟的施工建設(shè)。

其三，碎石樁壓密注漿施工技術(shù)。該技術(shù)在具體的軟土地基性能改變過程中，經(jīng)常為施工人員所使用。但在使用過程中，技術(shù)人員需要隨時(shí)注意控制碎石的添加量，以及水泥的注入量。通過合理應(yīng)用水泥填補(bǔ)樁位中碎石的孔隙，使樁位內(nèi)的填料強(qiáng)度達(dá)到理想狀態(tài)，在這一過程中，施工人員需要精細(xì)控制水泥的凝固時(shí)間，只有如此，碎石樁的強(qiáng)度才能夠達(dá)到既定標(biāo)準(zhǔn)值。相較于其他施工技術(shù)而言，該技術(shù)的最終使用效果不容易受到外部因素的干擾，施工人員也不需要投入過高的施工成本，因此該項(xiàng)技術(shù)逐步成為施工團(tuán)隊(duì)的最優(yōu)選擇。

2 軟土地基施工技術(shù)的優(yōu)化策略探討分析

2.1 粉噴樁技術(shù)的優(yōu)化

不同目標(biāo)施工地點(diǎn)的道路建設(shè)過程中，技術(shù)人員可能遭遇到的軟土地基，在性質(zhì)方面會(huì)存在一定差異。有些施工團(tuán)隊(duì)已經(jīng)摸索出了較為完備的、應(yīng)對(duì)不同種類軟土地基的施工流程和路徑，能夠讓不同種類的軟土地基通過合理化的施工處理，達(dá)到理想的施工狀態(tài)。如果在具體的軟土地基施工建設(shè)過程中，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)軟土地基本身穩(wěn)定性能較差，就可以使用與之相對(duì)應(yīng)的粉噴樁技術(shù)來解決問題。所謂粉噴樁技術(shù)，指的是通過鉆孔給地基添加特殊的壓力，向地基內(nèi)注入固化劑。粉噴樁技術(shù)的應(yīng)用，能夠在短時(shí)間內(nèi)充分融合地基中的水分和固化劑，使二者產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，從而提升地基強(qiáng)度。但粉噴樁技術(shù)也有一定的使用局限，施工人員需要通過前期調(diào)研工作，切實(shí)考量粉噴樁技術(shù)在該階段的軟土地基施工中，是否能夠正常發(fā)揮作用[3]。

2.2 強(qiáng)夯處理技術(shù)優(yōu)化

除了粉噴樁技術(shù)之外，強(qiáng)夯處理技術(shù)也是軟土地基施工建設(shè)過程中經(jīng)常使用到的一種技術(shù)。由于軟土地基中的淤泥和其他細(xì)小顆粒物較多，因此相較于正常地基而言，軟土地基內(nèi)的土壤孔隙較大，孔隙內(nèi)水分較多，必然會(huì)影響到地基的強(qiáng)度。為了解決這些問題，施工人員需要采用動(dòng)態(tài)壓實(shí)的方式進(jìn)行強(qiáng)夯處理。所謂強(qiáng)夯處理，指的是從高處墜落重物，讓重物撞擊軟土地基。在反復(fù)的撞擊過程中，軟土地基內(nèi)的孔隙就會(huì)被逐步壓縮，地基強(qiáng)度也能逐步增加。該項(xiàng)技術(shù)的使用能夠在一定程度上降低城市道路建設(shè)過程中，剛性建筑框架結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，也能極大地降低倒塌類不良事故發(fā)生的概率。因此該類技術(shù)的使用受到了施工人員的重視。實(shí)際上相較于其他類技術(shù)而言，該類技術(shù)的使用門檻要更低一些，施工人員只需要掌握基本的施工方法和流程，便能成功使用強(qiáng)夯處理技術(shù)完成軟土地基的處理工作。但需要注意的是，如果目標(biāo)施工地點(diǎn)附近有鐵路，那么該技術(shù)則不適宜在此地點(diǎn)直接進(jìn)行使用；倘若施工人員仍然想要使用該類技術(shù)處理目標(biāo)地點(diǎn)的軟土地基，就需要在施工之前，完成隔振溝槽挖掘工作，以保障重物撞擊地基時(shí)不會(huì)影響周邊鐵路的正常使用。

2.3 排水處理技術(shù)優(yōu)化

相較于普通地基而言，軟土地基的含水量較高，因此在進(jìn)行軟土地基處理的過程中，施工人員需要著重考慮排水問題，唯有處理掉多余水分，才能提升軟土地基的強(qiáng)度，讓施工達(dá)到更為理想的狀態(tài)?，F(xiàn)階段較常使用的排水處理技術(shù)有兩種，一種是地表排水法，另一種是深層排水法。通常情況下，施工團(tuán)隊(duì)不會(huì)單獨(dú)使用某一種排水技術(shù)，而傾向于交織應(yīng)用兩種排水法，來提升軟土地基的排水效率。在土壤排水的過程中，施工人員需要在松軟地基層鋪設(shè)中等大小的砂石，這是減少地基表面水分的重要方式和途徑。除此之外，施工人員還可嘗試使用壓力法，這也是一種提升軟土地基穩(wěn)定性的重要方式和方法。該深層排水方式在使用原理上，與地表排水技術(shù)有著較為明顯的區(qū)別，大部分深層排水技術(shù)都需要與排水井配合進(jìn)行使用。在這一過程中，施工人員需要讓壓實(shí)裝置進(jìn)入軟土地基內(nèi)部，通過壓力作用擠壓軟土地基中的水分，以此提升水分排出的效率和質(zhì)量[4]。

2.4 土地置換技術(shù)優(yōu)化

相較于正常土質(zhì)而言，軟土質(zhì)具有易于塌陷、易于沉降等各類不良特性。因此強(qiáng)行使用軟土質(zhì)進(jìn)行地基施工，很容易導(dǎo)致公路建設(shè)出現(xiàn)突發(fā)性事故。為了避免這一現(xiàn)象的出現(xiàn)，在地基施工之前，施工團(tuán)隊(duì)需要使用更具有針對(duì)性的土地置換技術(shù)（見圖1），改變?cè)械鼗某休d力和強(qiáng)度。具體而言，施工人員需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量數(shù)據(jù)反饋，挖除部分軟土地基，在原有軟土地基處填充優(yōu)質(zhì)土，以置換方式強(qiáng)化地基的各項(xiàng)性能，以此降低地基投入使用后出現(xiàn)突發(fā)事故的概率。但由于該項(xiàng)技術(shù)使用需要額外增加成本，因此不宜在大型施工項(xiàng)目中使用。如果道路施工建設(shè)的規(guī)模較小，那么施工團(tuán)隊(duì)不妨考慮使用土地置換方式進(jìn)行原有軟土地基性能的改造。

圖1 土地置換技術(shù)使用圖示

2.5 噴射混凝土樁技術(shù)

在公路與城市道路施工過程中，經(jīng)常會(huì)遭遇涵洞，也經(jīng)常需要進(jìn)行人行道的施工。因?yàn)槿诵械篮秃炊季哂幸欢ǖ奶厥庑裕虼耸┕と藛T可以采用噴射混凝土樁的方式加固地基。在該技術(shù)使用的過程中，施工人員需要在軟土地基底部放置注水泵管和噴頭，以高壓注入的方式，在軟土地基中填入砂漿。這種被注入地基內(nèi)部的砂漿，由于密度較大，因此能夠讓原有的軟土地基得到進(jìn)一步的加固，在該項(xiàng)技術(shù)使用后，原有軟土地基的承載能力能夠得到明顯的提升。但需要注意的是，為了使噴射混凝土樁技術(shù)的使用達(dá)到理想狀態(tài)，施工人員需要盡可能地保障噴射的液體密度達(dá)到額定值，如果噴射的密度超出了軟土地基所能承受的液體噴灌密度，軟土層在噴灌過程中極易出現(xiàn)損毀現(xiàn)象；此外，為了避免液體對(duì)軟土層的破壞，在進(jìn)行液體噴灌時(shí)，施工人員要盡可能地保障噴灌范圍內(nèi)不存在任何障礙物，否則最終的噴灌效果很可能不盡如人意。

3 軟土地基施工技術(shù)優(yōu)化后注意事項(xiàng)分析

3.1 注意道路等級(jí)及交通流量

前面已經(jīng)說到過，不同等級(jí)道路應(yīng)當(dāng)選擇使用的軟土地基施工方法是有明顯差別的。因此在軟土地基施工之前，建筑團(tuán)隊(duì)需要結(jié)合目標(biāo)施工道路的具體等級(jí)，擬定軟土地基處理的精細(xì)化標(biāo)準(zhǔn)。譬如，在低等級(jí)公路的建設(shè)施工過程中，如果施工團(tuán)隊(duì)遭遇了軟土地基，那么只需采用翻挖晾曬等方式改變軟土地基性能，并采用分層壓實(shí)等方法提升軟土地基的強(qiáng)度，便能夠達(dá)到良好的軟土地基施工效果。但這種方式，在高等級(jí)公路的施工建設(shè)過程中并不適用。為了提升高等級(jí)公路的施工效果，施工團(tuán)隊(duì)需要使用更為先進(jìn)的軟土地基處理工藝，改變軟土地基的建設(shè)性能。只有如此，才能夠盡可能地避免工程建設(shè)完成后，出現(xiàn)各種各樣的質(zhì)量問題。

除此之外，不同交通流量的目標(biāo)道路，在軟土地基施工處理方面也存在一定的區(qū)別。這是因?yàn)椴煌煌髁康牡缆吩谕度胧褂煤?，其所需要承受的壓力以及破壞力度是存在區(qū)別的。如果目標(biāo)施工項(xiàng)目的預(yù)期交通流量并不大，那么即便軟土地基性能較為一般，無法承受高頻率通車，也不會(huì)有出現(xiàn)危險(xiǎn)事故的可能性。但如果目標(biāo)施工項(xiàng)目的預(yù)期交通流量較大，軟土地基性能就需要得到更進(jìn)一步的完善與提升[5]。否則地基在使用過程中很容易出現(xiàn)沉降或塌陷問題，最終使得軟土地基的施工效果大打折扣，甚至出現(xiàn)危險(xiǎn)事故。因此道路等級(jí)和交通流量，是軟土地基施工技術(shù)優(yōu)化使用過程中應(yīng)當(dāng)著重注意的事項(xiàng)。

3.2 注意結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行施工

不同區(qū)域的公路建設(shè)情況不同，因此施工團(tuán)隊(duì)選擇的軟土地基施工處理方式也應(yīng)當(dāng)有所區(qū)別。有些目標(biāo)公路施工項(xiàng)目，外部氣候環(huán)境較為多變，并且地基的土體密度不高，地基穩(wěn)定性能也不佳，在這種情況下，施工人員應(yīng)當(dāng)花費(fèi)更多的時(shí)間與精力制定軟土地基施工方案，并綜合使用多種軟土地基施工技術(shù)，改變?cè)械牡鼗阅堋５绻繕?biāo)施工地點(diǎn)的外部氣候環(huán)境較為穩(wěn)定，地基的主體密度也較為理想，那么施工人員便可根據(jù)實(shí)際情況，擇優(yōu)選擇一種軟土地基處理方式，便可達(dá)到較為良好的軟土地基處理效果。實(shí)際上，在軟土地基施工處理過程中，施工團(tuán)隊(duì)除了要分區(qū)域進(jìn)行方案擬定和研討之外，還需要在某些特殊的施工地點(diǎn)，分路段進(jìn)行軟土地基處理方案的討論工作。分路段進(jìn)行軟土地基施工處理技術(shù)的優(yōu)化，才能夠讓軟土地基施工處理效果達(dá)到既定目標(biāo)。因此從上述幾個(gè)方面來看，結(jié)合具體情況進(jìn)行軟土地基性能的改造，也應(yīng)當(dāng)成為軟土地基施工技術(shù)使用過程中的注意事項(xiàng)[6]。

4 結(jié)語

總而言之，公路與城市道路的路基施工建設(shè)過程中，大概率會(huì)遇到軟土地基，這種地基會(huì)增加施工的難度，如果不對(duì)其進(jìn)行有效處理，就會(huì)嚴(yán)重影響道路的施工質(zhì)量，影響人們的出行體驗(yàn)和安全。只有進(jìn)一步優(yōu)化軟土地基施工技術(shù)，才能夠確保公路與城市道路工程不為軟土地基施工所累，令公路與城市道路工程達(dá)到更為理想的狀態(tài)。