公路軟土路基加固處理施工技術(shù)

裴 富 國(guó)

(山西王城高速公路有限公司，山西 繁峙 034300)

近幾年，我國(guó)的公路建設(shè)取得了突飛猛進(jìn)的進(jìn)步，不僅方便了國(guó)民的出行，也促進(jìn)了我國(guó)各地的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。目前，公路交通已成為影響我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素，其施工技術(shù)水平在國(guó)內(nèi)乃至國(guó)際都是相當(dāng)先進(jìn)的。不過(guò)，公路交通的安全是公路建設(shè)的重點(diǎn)，現(xiàn)階段我國(guó)公路建設(shè)還存在或多或少的問(wèn)題，對(duì)公路交通安全是不利的，其中較為明顯的是軟土路基問(wèn)題。軟土路基是影響公路交通建設(shè)至關(guān)重要的一環(huán)，其強(qiáng)度較低，承載能力就較弱，就會(huì)導(dǎo)致有軟土存在的公路出現(xiàn)塌陷。如果這類(lèi)問(wèn)題不及時(shí)解決，對(duì)公路交通安全的影響甚大，嚴(yán)重的可能還會(huì)造成生命和財(cái)產(chǎn)的損失。因此，為了改善公路的質(zhì)量，確保人們的出行安全，施工單位必須明確軟土路基加固技術(shù)的應(yīng)用。

1 公路軟土路基

1.1 公路軟土路基概述

所謂的公路軟土路基通常是指含水量較高、縫隙較大、顆粒含量較多、壓縮性較好的土層，諸如淤泥、砂土等。目前我國(guó)軟土區(qū)域多為南方河流、湖濱較多的低洼區(qū)域，一般地表潮濕，施工不便，而其他區(qū)域的丘陵、山谷等也存在軟土路基。由于軟土路基的承重力較弱，如果不處理好軟土路基問(wèn)題就會(huì)造成地面下沉、塌陷，甚至釀成更嚴(yán)重的禍?zhǔn)隆?/p>

1.2 公路軟土路基現(xiàn)狀

眾所周知，軟土路基是我國(guó)公路建設(shè)中不可避免的問(wèn)題，尤其是在南方區(qū)域。因?yàn)槟戏浇虞^多，會(huì)造成質(zhì)軟的物質(zhì)存在于地下，這樣就直接影響了公路的建設(shè)，諸如公路質(zhì)量、完工時(shí)間以及工程費(fèi)用都受到很大的影響。所以國(guó)家也在大力支持施工單位解決軟土路基的問(wèn)題。最開(kāi)始，很多施工單位會(huì)通過(guò)木樁來(lái)加固，也會(huì)選擇用拋石擠淤的方式來(lái)解決軟土路基問(wèn)題。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，后來(lái)又開(kāi)始使用砂樁、碎石樁等對(duì)軟土進(jìn)行加固。到現(xiàn)如今，被用的最多的是吹砂填筑的方式，這種方式能夠加快施工，影響因素較小，被廣泛運(yùn)用在軟土路基加固中。

1.3 公路軟土路基加固處理準(zhǔn)備工作

公路建設(shè)前期一定要對(duì)計(jì)劃施工的區(qū)域進(jìn)行實(shí)地考察和檢測(cè)，以公路的使用期限為基礎(chǔ)，在一定壽命前提下測(cè)算該區(qū)域公路沉降的情況。在這些準(zhǔn)備就緒的情況下，根據(jù)一系列數(shù)據(jù)來(lái)制定具體的施工方案、施工線(xiàn)路等工作。需要注意的是鉆探工作，可以避免塌陷的發(fā)生。一旦施工區(qū)域或者線(xiàn)路上出現(xiàn)軟土路基，在不影響施工進(jìn)程的前提下，按照因地制宜的原則，通過(guò)判斷分析當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況來(lái)設(shè)計(jì)適合的處理加固施工方案。

2 公路軟土路基處理加固施工技術(shù)

2.1 置換技術(shù)

大多數(shù)的施工單位常采用的是碎石法，通過(guò)高壓水的沖擊，把管狀設(shè)備騰空，再將碎石材料放入，形成樁體，以加強(qiáng)路基的承重力。由于造價(jià)較低，不受水質(zhì)影響，這種技術(shù)被廣泛用于公路建設(shè)中。除了碎石外，水泥和生石灰等粉末材料也常被放入設(shè)備中形成樁體加固，被用在公路路基中。粉末材料的樁體可通過(guò)配比的不同而具有不同程度的承重力，使用也較方便。除此之外，鋼渣法、石灰樁也屬于置換技術(shù)，應(yīng)用也較廣泛。

2.2 排水固結(jié)技術(shù)

排水固結(jié)技術(shù)一般是在軟土路基中使用排水設(shè)施，目的是將土中的水分排除掉，以便降低軟土的縫隙，使路基變得堅(jiān)固。排水固結(jié)處理技術(shù)又可分為電滲排水固結(jié)法、化學(xué)排水固結(jié)法、預(yù)壓排水固結(jié)法、砂井排水固結(jié)法以及塑料排水固結(jié)法。不過(guò)，此種方法需要一定強(qiáng)度的預(yù)壓，不適合在泥潭厚重的地方使用，如果土層較薄則可起到很好的作用。

由于排水固結(jié)技術(shù)需要使用排水設(shè)施，因此一般的排水設(shè)施是采用砂井來(lái)實(shí)現(xiàn)的。常規(guī)的砂井需要打鋼管或者高壓射水，成本較高，施工難度也較大。為了減少施工開(kāi)支，同時(shí)降低施工難度，現(xiàn)在用的最多的是采用織物袋來(lái)裝砂井。另外，塑料排水板也是使用較廣泛的工具，結(jié)合砂井使用時(shí)，能夠有效提升排水的速度和效率。

2.3 換算技術(shù)

換算法一般是把地面以下的部分去掉，并用強(qiáng)度較高、性能較好的碎石、礦渣等材料來(lái)進(jìn)行填充，然后通過(guò)分層夯實(shí)、振動(dòng)等方式保證土層達(dá)到一定的密度，從而提升其路基的承重能力。實(shí)際上，這種方式是在置換的基礎(chǔ)上利用復(fù)合的方式進(jìn)行的。如果軟表層的土層較薄，就不需要將軟土去掉，可直接填充碎石等，在地表進(jìn)行打壓、夯實(shí)，也可以達(dá)到同樣的效果。

2.4 深層攪拌技術(shù)

不同的路基則使用不同的技術(shù)，除了上述兩種方法外，深層攪拌法也是較常用的方式之一，一般用于含水量較高的路基，以及承重力低于120 kPa的粉質(zhì)等軟土路基中。深層攪拌法是利用機(jī)械將路基中的軟土和固化劑進(jìn)行攪拌，可以使軟土變硬形成樁體，從而達(dá)到加固路基的目的。這里所用的固化劑大多是水泥或者是生石灰。

2.5 高壓噴射注漿技術(shù)

高壓噴射注漿技術(shù)常用于人工填土、砂土、碎石等路基中，它主要是通過(guò)鉆機(jī)等機(jī)械，把帶有噴嘴的注漿管置入土層中，利用高壓噴射的沖擊力來(lái)破壞土層，同時(shí)使土層與噴射的固化注漿融合，從而達(dá)到加固軟土路基的目的。

2.6 重錘夯實(shí)技術(shù)

重錘夯實(shí)技術(shù)一般用于軟土土層較厚，且大范圍的軟土都不具備有效的處理方式的情況。此種方式主要是借助機(jī)械重錘從高處自由落下，反復(fù)夯實(shí)需要處理的軟土區(qū)域。通過(guò)重錘的夯實(shí)作用，土層發(fā)生上下位移，縫隙變小，密度變大，強(qiáng)度自然就提升了。由于需要大范圍的使用機(jī)械，因此施工場(chǎng)地局限的情況不適用這種技術(shù)。

3 公路軟土路基處理加固施工技術(shù)的選擇

根據(jù)上述軟土路基加固處理技術(shù)不難發(fā)現(xiàn)，目前我國(guó)公路建設(shè)的發(fā)展呈良好趨勢(shì)。由于不同的軟土路基處理加固技術(shù)對(duì)土層的要求，以及其成本、復(fù)雜程度都不一樣，因此施工單位需要在保證公路建設(shè)質(zhì)量的前提下，合理控制成本，并選擇適合的軟土加固處理技術(shù)。

3.1 軟土路基處理加固施工技術(shù)的確定原則

雖然目前軟土路基處理加固技術(shù)多種多樣，但每一種技術(shù)都是全能的，都有自己的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，在使用上也存在一定的局限性。因此，在選擇時(shí)首先要明確每一種技術(shù)的適用范圍，同時(shí)還要根據(jù)施工地區(qū)的實(shí)際土層狀況以及施工的條件和費(fèi)用預(yù)算來(lái)選擇適合的技術(shù)。不同的公路建設(shè)所要求的指標(biāo)都不一樣，包括公路的使用年限、公路的下沉速度等，這對(duì)施工技術(shù)、施工設(shè)備的要求都會(huì)不一樣，所以，在選擇軟土路基處理加固技術(shù)時(shí)這些因素都需要考慮進(jìn)去，才能選出最合適的方法，這是公路建設(shè)的基礎(chǔ)，也是關(guān)鍵所在。

3.2 軟土路基處理加固施工技術(shù)的選擇原則

通過(guò)前面對(duì)軟土路基的概述可知，軟土路基的土層架構(gòu)也各不相同。下面就根據(jù)軟土路基的土層結(jié)構(gòu)來(lái)簡(jiǎn)單說(shuō)明其對(duì)加固處理技術(shù)選擇的影響。軟土路基包括黏土質(zhì)路基、砂土質(zhì)路基、泥炭質(zhì)路基等幾種。其中適合黏土質(zhì)路基的技術(shù)很多，選擇性較廣，需要注意的是黏土質(zhì)路基會(huì)因細(xì)小的變化而影響其強(qiáng)度，因此在選擇時(shí)盡量選擇影響較小的技術(shù)。而泥炭質(zhì)路基因含水量較高，可選擇固結(jié)的技術(shù)，提升強(qiáng)度。另外，砂土質(zhì)路基是以上路基中性能較高的一種，一般不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，如果出現(xiàn)液化則可采用砂石樁體進(jìn)行處理。

路基的結(jié)構(gòu)影響著軟土路基加固處理施工技術(shù)的選擇，一方面是軟土土層的厚度，此時(shí)若軟土土層厚度較厚，在滿(mǎn)足土壤質(zhì)地和處理指標(biāo)的前提下，可以結(jié)合使用表層處理或其他方式。如果采用砂石樁體或者是排水處理系統(tǒng)會(huì)增加成本，且難度也較高，效果還不見(jiàn)得理想，因此處理時(shí)不用很深。此時(shí)如果軟土土層較薄，因其下沉小，可以采用處理表層的方式進(jìn)行。

另一方面，含有砂土的軟土土層。一般這種土層相對(duì)較薄，可以采用縮短固結(jié)排水距離的技術(shù)，此時(shí)通過(guò)填土預(yù)壓或表層處理，不需要使用砂石樁體或排水系統(tǒng)就可以降低下沉，從而提升軟土強(qiáng)度。還有一類(lèi)是不含砂土的軟土土層。這類(lèi)土層一般厚度較大，這時(shí)就需要采用豎向排井法進(jìn)行沉降處理，可以采用砂石樁體、石灰樁體等作為穩(wěn)定處理。最后一類(lèi)是上方有較厚的堆積黏性土層，而下方則是砂石的軟土，這時(shí)可選擇預(yù)壓填實(shí)、豎向排井等方式。

4 結(jié)語(yǔ)

路基是公路建設(shè)的核心，不僅影響著公路的使用壽命，也關(guān)乎著國(guó)民的生命健康。因此，對(duì)于軟土路基一定要合理處理，避免塌陷、下沉等情況的發(fā)生。未來(lái)，我國(guó)公路建設(shè)還將持續(xù)不斷的發(fā)展，那么隨之而來(lái)的軟土路基問(wèn)題也將一直存在。因此，施工單位應(yīng)加強(qiáng)對(duì)軟土路基的認(rèn)知，并提升企業(yè)處理加固施工的技術(shù)。目前的技術(shù)都是基于已有的軟土土層而來(lái)，在未知的區(qū)域也許還存在很多不可預(yù)知的軟土，那么現(xiàn)有的技術(shù)就不一定適用，因此施工單位需要根據(jù)施工過(guò)程中遇到的實(shí)際情況來(lái)選擇和優(yōu)化現(xiàn)有的處理加固施工技術(shù)，以便保證公路建設(shè)的順利開(kāi)展和后續(xù)使用。