公路施工中的軟土路基處理技術(shù)初探

金霄

（貴州建工集團(tuán)有限公司 貴州貴陽 550000）

引言

軟土地基是指公路地基的天然土體較為軟弱，容易出現(xiàn)液化、塌陷等現(xiàn)象。采取軟土路基處理技術(shù)能夠有效規(guī)避路堤翻漿、路面開裂等現(xiàn)象，節(jié)省施工成本，化解后續(xù)的保養(yǎng)壓力，提高公路施工的工程質(zhì)量和效率。

1 公路施工中軟土路基處理的一般方法

1.1 加筋法

加筋法是軟土路基處理的一種常用方法，是指在軟土中加入某種特殊材料從而減少公路變形，提高路基的承載能力，一般分為土工織物法、加筋土法和土釘墻技術(shù)，使用材料多為土工合成材料。土工合成材料，是由聚乙烯（PE）、聚酯（PET）、聚酰胺（PER）等材料聚合而成的一種新型的巖土工程材料，可分為土工織物、土工膜、玻纖網(wǎng)、復(fù)合土工合成材料等等。

1.2 復(fù)合地基法

復(fù)合地基法是指在天然地基中增設(shè)一定數(shù)量的柱體，由天然集體和增強(qiáng)提共同承擔(dān)荷載作用，復(fù)合地基一般可以分為散體材料樁復(fù)合地基、柔性樁復(fù)合地基和剛性樁復(fù)合地基三種，能夠有效地解決軟土路基沉降不均勻的問題，將公路路基的沉降量控制在5～25mm以內(nèi)，兼具密實(shí)法和置換法的效應(yīng)，具有強(qiáng)度高、工藝簡單、應(yīng)用范圍廣泛等特點(diǎn)，具有良好的性價比。使用復(fù)合地基法能夠極大地提高軟土路基抗震性和承載能力，以此提高整個公路工程的堅(jiān)固性和穩(wěn)定性。

1.3 反壓護(hù)道法

反壓護(hù)道法的通常做法是在公路工程的兩側(cè)填筑一定寬度和高度的土體，利用沙性材料均勻性、滲水性的特點(diǎn)平衡路堤下的淤泥和泥炭的運(yùn)動張力，防治軟土地基的剪切和滑移，降低路基坍塌的風(fēng)險(xiǎn)。反壓護(hù)道法要求護(hù)道施工盡量與路堤填筑保持同步，并使反壓護(hù)道壓實(shí)度符合設(shè)計(jì)主線要求，施工人員在施工過程中要把控好施工速率和施工工藝。

1.4 化學(xué)加固法

化學(xué)加固法是指在軟土路基中注入化學(xué)溶液，通過化學(xué)反應(yīng)增強(qiáng)土顆粒之間的連結(jié)，填補(bǔ)土顆粒之間的縫隙，降低土體的滲水性，從而提高土體的力學(xué)強(qiáng)度，一般包含硅化加固法、堿液加固法、電化學(xué)加固法、高分子化學(xué)加固法等等。在土體中注入化學(xué)藥劑能夠永久性地加工軟土地基，保障公路工程的施工質(zhì)量，但是，化學(xué)加固法普遍造價高昂，需要引進(jìn)專門的設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)，且具有一定的安全風(fēng)險(xiǎn)性。

2 軟土路基處理技術(shù)在公路施工中的應(yīng)用——以我國S公路工程為例

2.1 工程概況

我國S公路工程位于三角洲平原地區(qū)，屬于季風(fēng)氣候，冬季較為寒冷。該工程的地基土體為海陸交互相沉積，地下水位變化較穩(wěn)定，存儲與粘性土和粉細(xì)砂之間，主要依靠大氣降水和海水進(jìn)行補(bǔ)給。一方面，其軟土地基的土壤主要由黏土粒組和粉體粒組構(gòu)成，含水量較高，孔隙比大于1.0，滲透性較小，海相黏土呈現(xiàn)絮狀結(jié)構(gòu)，具有明顯的流動性，土壤抗剪強(qiáng)度較低，壓縮性大。另一方面，S公路的軟弱土層具有明顯的區(qū)域性，自地表向下可分為素填土、褐黃色粘性土、灰色粘性土層和黃色粉質(zhì)黏土與粉細(xì)砂層。

2.2 我國S公路工程軟體路基處理辦法

2.2.1 鋪筑土工合成材料

土工合成材料是公路工程領(lǐng)域較為新型的加固材料，具有多方面的功能：①加筋功能，將土工合成材料置于土體之內(nèi)，加筋軟土路堤，提升路基及其構(gòu)造物的穩(wěn)定程度。②隔離功能，利用土工合成材料隔離滲透性較大的材料，提升軟土路基的抗剪強(qiáng)度，加速土體固結(jié)，減少路堤產(chǎn)生不均勻沉降的可能性。③防護(hù)功能，土工合成材料能夠分散外力強(qiáng)度，對土體表面和材料內(nèi)部接觸形成保護(hù)。④防滲功能，應(yīng)用土工合成材料能夠防止基地和頂層滲露，在S公路的K1+300～K3+750路段范圍內(nèi)可以鋪設(shè)土工膜以保障環(huán)境和構(gòu)造物的安全。

在S公路K10+350～K20+350范圍內(nèi)的砂礫墊層上鋪設(shè)100%聚丙烯連續(xù)長絲無紡針刺土工布一道，在路基高度高于5m的地段鋪設(shè)土工布二道，并在現(xiàn)場鋪設(shè)土工格柵，對公路工程的軟土地基進(jìn)行加固，有效調(diào)整了公路橫斷面的不均勻沉降，提升了工程的抗剪切強(qiáng)度，并使路堤與原路面之間形成了良好的排水通道，使得超靜水壓力消散了90%。此外合成材料加筋體，增加了土體的抗變形能力和承載能力，使得該工程的安全系數(shù)增加了20～30%。在重載車通過20次之后，仍然保持工程線路平整流暢（表1）。

表1 通車20次后車轍深度

通過鋪設(shè)土工布，S公路工程的總沉降量明顯減小了30%，達(dá)到了理想了軟土處理效果，其耐腐蝕強(qiáng)、施工簡便、排水效果好等優(yōu)點(diǎn)能夠顯著的提升公路工程的承載力和穩(wěn)定性，減少應(yīng)力對公路的損壞，提升公路工程的使用壽命。

2.2.2 應(yīng)用CFG樁

軟土地基處理普遍采用振動沉管CFG樁體施工工藝，將自然基體與包含CFG樁的加固基體相結(jié)合，形成符合地基以增強(qiáng)公路的承載能力和強(qiáng)度，降低基地液化的可能性。CFG樁對于相對松散的粉細(xì)砂土和粉土地基的加固最為有效，對軟土的擠密效果十分顯著。CFG樁的材料主要包含水泥、細(xì)骨料、粗骨料、粉煤灰和水，結(jié)合S公路工程的施工特點(diǎn)和環(huán)境特征，其配合比設(shè)置為 236：815：1279：75：183。其施工設(shè)備主要采用DZ80型號振動打樁機(jī)，保障每臺設(shè)備能夠每日完成長5m的CFG樁70根。

在進(jìn)行CFG樁的施工之前，應(yīng)先對施工場地進(jìn)行清理，保障CFG樁機(jī)及其配套設(shè)備的安全有序運(yùn)行，保證施工工序的流暢運(yùn)行：保障試成孔數(shù)量，核對工程地質(zhì)信息和技術(shù)參數(shù)→復(fù)核測量幾項(xiàng)，明確CFG樁軸線定位點(diǎn)→樁機(jī)就位，調(diào)整沉管與地面的水平高度，并對沉管過程做好記錄→停機(jī)之后立即投放混合料，保障攪拌時間在1min以上→啟動馬達(dá)對混合料進(jìn)行振搗，留振6～11s之后開始拔管→在確保成樁符合設(shè)計(jì)要求之后，再進(jìn)行濕黏土封頂操作→對混合料試塊進(jìn)行抽樣，保障其抗壓強(qiáng)度和承載力符合CFG樁的施工要求→在CFG樁上鋪設(shè)30cm厚碎石墊層，碎石粒徑最好在8～20cm區(qū)間之內(nèi)（圖1）→CFG樁施工結(jié)束28d之后，使用低應(yīng)變檢測其質(zhì)量，抽檢頻率不應(yīng)小于10%。在對S公路進(jìn)行施工的過程中中應(yīng)避免施工振動擾動土體強(qiáng)度，保持提管速度均勻流暢，選用合理的施打順序，保障混合物的坍落度，防止CFG樁的縮頸和斷樁。

3 結(jié)論

綜上所述，應(yīng)用軟土處理技術(shù)應(yīng)充分結(jié)合工程的施工要求和地質(zhì)條件，不斷提升對新工藝、新技術(shù)、新材料和新設(shè)備的應(yīng)用，增強(qiáng)軟土路基的承載能力，從而保障公路工程的施工質(zhì)量和效率，推廣國家公共交通網(wǎng)路建設(shè)。

圖1 CFG樁的鋪設(shè)

[1]邱琴忠.公路工程施工中軟土路基處理技術(shù)應(yīng)用探究[J].中國建材科技，2018，27（01）：83～84.

[2]徐浩.公路施工中軟土路基的施工技術(shù)和處理方法[J].住宅與房地產(chǎn)，2018（06）：193.