公路軟基施工技術(shù)討論

羅旭冉

【摘 要】 隨著我國公路建設(shè)的迅速發(fā)展，軟土問題成為影響公路工程質(zhì)量和建設(shè)工期的關(guān)鍵因素之一。如果對(duì)公路工程建設(shè)中出現(xiàn)的軟土地基不進(jìn)行有效地處治，就會(huì)導(dǎo)致路基不均勻沉陷，路面開裂等病害的發(fā)生，對(duì)道路的穩(wěn)定性、安全性影響較大。同時(shí)還會(huì)增加公路的養(yǎng)護(hù)成本。本文結(jié)合筆者多年的工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)了公路軟基工程施工技術(shù)與常見處理措施，與同行探討。

【關(guān)鍵詞】 公路；軟基工程；路基；施工技術(shù)；處理措施

1 概述

近年來，我國高速公路發(fā)展迅速。2003年全國新增高速公路通車?yán)锍?615km，總里程達(dá)到29745km，躍居世界第二位。2003年河南省高速公路通車?yán)锍桃策_(dá)到1418km。國家交通部規(guī)劃，到2010年我國將建成主要由高速公路組成的“五縱七橫”12條國道主干線，總里程達(dá)到35000km。

為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，中東部地區(qū)是我國高速公路建設(shè)的重點(diǎn)。這些地區(qū)軟土分布廣泛.如沿海諸省除個(gè)別地段外大部分為淤泥質(zhì)海岸.中部也存在著不少河、湖相淤泥質(zhì)軟土。軟土具有含水量高、孔隙比大、滲透性小、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低、觸變性等工程性質(zhì)，這些都會(huì)對(duì)工程建設(shè)產(chǎn)生不利影響，必須進(jìn)行路基處理。高速公路常見的橋頭跳車、錯(cuò)臺(tái)等問題即是由于路基處理不完善致使地基不均勻沉降所造成的。目前，軟土路基處理是影響高等級(jí)公路建設(shè)質(zhì)量、工期、造價(jià)以及營運(yùn)水平的主要因素之一。

因此，研究軟土路基處理技術(shù)，對(duì)發(fā)展高速公路事業(yè)、促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義；研究軟土路基后處理技術(shù)不僅對(duì)新建高速公路探索出一種新的方法和途徑，也對(duì)已有高速公路的維護(hù)加固提供技術(shù)支持。

2 公路軟基工程施工質(zhì)量控制

2.1 施工方法合理選擇

當(dāng)前多采用機(jī)械化施工或綜合機(jī)械化施工法，采用配套機(jī)械，主機(jī)配以輔機(jī)，相互協(xié)調(diào)，共同形成主要工序的綜合機(jī)械化作業(yè)的方法，能極大地減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，加快施工進(jìn)度，提高工程質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低工程造價(jià)，保證施工安全。因此，所采用的機(jī)械必須滿足路基施工的要求，特別是壓實(shí)設(shè)備合理配備，是保證路基強(qiáng)度的關(guān)鍵。

2.2 嚴(yán)格施工程序

必須認(rèn)真按規(guī)定要求做好組織，物質(zhì)，技術(shù)及現(xiàn)場(chǎng)四個(gè)方面的準(zhǔn)備工作。施工工藝和程序控制在加固處理軟基過程中，施工技術(shù)人員必須嚴(yán)格按照操作規(guī)程和工藝要求施工。

旅工工序：清除表土一排除積水一挖除淤泥一分層換（拋）填石頭泥墊層一壓實(shí)一壓實(shí)度檢驗(yàn)一路基分層填筑一壓實(shí)度及彎沉檢測(cè)一路面施工等工序。

3 公路軟基工程關(guān)鍵施工技術(shù)

3.1 路基填料

規(guī)范規(guī)定了對(duì)路基填料應(yīng)有條件的選用。對(duì)路基填料的最小強(qiáng)度和最大粒徑給了量化的標(biāo)準(zhǔn)，引入了路床的概念。對(duì)上路床的填料提出了限制的條件。嚴(yán)格控制不合格的土填入路。基路基填土不經(jīng)選擇把表層土、帶草皮的土及腐殖土等不合格的土填入路基導(dǎo)致路堤出現(xiàn)強(qiáng)度不均勻達(dá)不到壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，甚至出現(xiàn)路基沉陷等質(zhì)量問題。

3.2 路基的填土和壓實(shí)

據(jù)悉，公路路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性很大程度取決于路基填料的性質(zhì)及其壓實(shí)的程度。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，改進(jìn)填土要求和壓實(shí)條件是保證軟基基質(zhì)量最有效和經(jīng)濟(jì)的方法。

3.2.1 填方路基的施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

一是分層填筑，滿足上一層壓實(shí)要求后，再填壓下一層，壓實(shí)前必須對(duì)含水量進(jìn)行測(cè)定，含水量符合要求后再碾壓，避免返工浪費(fèi)：二是干密度試驗(yàn)標(biāo)定要準(zhǔn)確，對(duì)不同的土質(zhì)要分別標(biāo)定干密度，不可以用同一個(gè)干密度去評(píng)定不同土質(zhì)的壓實(shí)度。四是分段施工，縱向搭接兩段交接處不在同一時(shí)間填筑，則先填地段應(yīng)按l：1坡分層留臺(tái)階，若兩個(gè)地段同時(shí)填，則應(yīng)分層相互交疊銜接，搭接長度不得小于2m，否則路基會(huì)出現(xiàn)不均勻沉陷，影響路面平整度。當(dāng)路基穩(wěn)定受到地下水影響時(shí)應(yīng)在路堤底部填以水穩(wěn)性優(yōu)良不易風(fēng)化的砂石材料或用無機(jī)結(jié)合料（石灰水泥等固化材料）進(jìn)行加固處理使基底形成水穩(wěn)性好的厚約20cm～30cm的穩(wěn)定層。

3.2.2 松鋪厚度的控制。松鋪厚度與土質(zhì)類別、壓實(shí)機(jī)具功能碾壓遍數(shù)等有關(guān)，根據(jù)《公路施工技術(shù)規(guī)范》2007版4.4.2.2.1：壓實(shí)后鋪筑厚度不小于10CM。

3.2.3 嚴(yán)格控制路堤幾何尺寸和坡度。

路堤填土寬度每側(cè)應(yīng)比設(shè)計(jì)寬度寬出30cm壓實(shí)寬度不得小于設(shè)計(jì)寬度壓實(shí)合格后，最后削坡不得缺坡，以保證路堤穩(wěn)定性。

4 軟土地基處理方法

軟土地基處理方法可以按地基處理原理、地基處理的目的、處理地基的性質(zhì)、地基處理的時(shí)效等不同角度進(jìn)行分類，但最常見的是根據(jù)地基處理原理進(jìn)行分類。

4.1 換土墊層法

（1）墊層法其基本原理是挖除淺層軟弱土或不良土：，分層碾壓或夯實(shí)土，按回填的材料可分為砂（或砂石）墊層、碎石墊層、粉煤灰墊層、干渣墊層、土（灰土、二灰）墊層等。干渣分為分級(jí)干渣、混合干渣和原狀干渣；粉煤灰分為濕排灰和調(diào)濕灰。換土墊層法可提高持力層的承載力，減少沉降量；常用機(jī)械碾壓、平板振動(dòng)和重錘夯實(shí)進(jìn)行施工。

（2）強(qiáng)夯擠淤法采甩邊強(qiáng)夯、邊填碎石、邊擠淤的方法，在地基中形成碎石墩體。可提高地基承載力和減小變形。適用于厚度較小的淤泥及淤泥質(zhì)上地基。

4.2 振密、擠密法

振密、擠密法的原理是采用一定的手段，通過振動(dòng)、擠壓使地基上體扎隙比減小，強(qiáng)度提高，達(dá)到地基處理的目的。

4.3 排水固結(jié)法

沿海地區(qū)軟基的特點(diǎn)為含水量大、壓縮型高、透水性差和強(qiáng)度低，而排水固結(jié)法則是一種有效的處理方法。其基本原理是軟上地基在附加荷載的作用下，逐漸排出孔隙水，使孔隙比減小，產(chǎn)生固結(jié)變形。在這個(gè)過程中，隨著土體超靜孔隙水壓力的逐漸消散，土的有效應(yīng)力增加，地基抗剪強(qiáng)度相應(yīng)增加，并使沉降提前完成或提高沉降速率。排水同結(jié)法主要由排水和加壓兩個(gè)系統(tǒng)組成。排水可以利用天然土層本身的透水性，也可設(shè)置砂井、袋裝砂井和塑料排水板之類的豎向排水體。加壓主要是地面堆載法、真空預(yù)壓法和井點(diǎn)降水法。為加同軟弱的粘上，在一定條件下，采用電滲排水井點(diǎn)也是合理且有效的。

4.4 置換法

其原理是以砂、碎石等材料置換軟土，與未加固部分形成復(fù)合地基，達(dá)到提高地基強(qiáng)度的目的。

（1）振沖置換法（或稱碎石樁法）碎石樁法是利用一種單向或雙向振動(dòng)的沖頭，邊噴高壓水流邊下沉成孔，然后邊填入碎石邊振實(shí)，形成碎石樁。樁體和原來的粘性土構(gòu)成復(fù)合地基，以提高地基承載力和減小沉降。適用于地基土的不排水抗剪強(qiáng)度大于20kPa的淤泥、淤泥質(zhì)土、砂土、粉土、粘性土和人工填土等地基。對(duì)不排水抗剪強(qiáng)度小于20kPa的軟土地基，采用碎石樁時(shí)須慎重。

（2）石灰樁法在軟弱地基中用機(jī)械成孔，填入作為固化劑的生石灰并壓實(shí)形成樁體，利用生石灰的吸水、膨脹、放熱作用以及士與石灰的物理化學(xué)作用，改善樁體周圍土體的物理力學(xué)性質(zhì)，同時(shí)樁與十形成復(fù)合地基，達(dá)到地基加固的目的。適用于軟弱粘性土地基。

（3）強(qiáng)夯置換法對(duì)厚度小于6m的軟弱土層，邊夯邊填碎石，形成深度3—6m、直徑為2m左右的碎石柱體，與周圍土體形成復(fù)合地基。適用于軟粘上。

4.5 加筋土法

在土體中埋置土工合成材料（土工織物、土工格柵等）、金屬板條等形成加筋土墊層，增大壓力擴(kuò)散角，提高地基承載力，減小沉降。常采用土工合成材料、上層錨桿、土釘?shù)炔牧稀?/p>

5 結(jié)束語

總之，軟基處理一直是公路建設(shè)中的技術(shù)難題，地形的復(fù)雜多樣決定了不同的地質(zhì)狀況應(yīng)采用不同的軟基處理方法。隨著科技的進(jìn)步，在科研人員、技術(shù)人員、施工人員等相關(guān)人員的共同努力下，新的技術(shù)將不斷涌現(xiàn)，將不斷地推動(dòng)公路建設(shè)技術(shù)向前推進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

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[3] 道路工程施工技術(shù)交底手冊(cè).中國建筑工業(yè)出版社.2009-10-l.