公路工程軟土路基施工技術(shù)探討

徐豐川 王小祥

【摘要】我國幅員遼闊，在公路工程施工過程中會(huì)遇到各種地質(zhì)結(jié)構(gòu)，軟土路基強(qiáng)度低，壓縮性高，因此不加強(qiáng)軟土路基的處理，將會(huì)嚴(yán)重影響公路工程施工質(zhì)量和通行安全。軟土地基，作為公路工程在施工過程中常見的一種地質(zhì)類型，其土質(zhì)含水量相對(duì)較高，透水性和排水性比較差，這使得公路工程的承載力和施工質(zhì)量因此受到了一定的影響。因此，對(duì)軟土路基的處理方式進(jìn)行全面探究，提出科學(xué)合理的施工方式，對(duì)于提升公路工程的施工質(zhì)量具有極大的意義。

【關(guān)鍵詞】公路工程;軟土路基;施工技術(shù)

為保證公路工程的施工質(zhì)量，需要對(duì)軟土路基進(jìn)行預(yù)處理，以保證土質(zhì)強(qiáng)度達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)。軟土路基施工需要根據(jù)項(xiàng)目自身的施工條件進(jìn)行合理的施工方案設(shè)計(jì)和施工技術(shù)應(yīng)用，有效避免工程投入運(yùn)行后出現(xiàn)路基塌陷問題。針對(duì)公路工程軟土路基施工技術(shù)的相關(guān)問題進(jìn)行探討，對(duì)促進(jìn)公路工程領(lǐng)域的發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)意義。

1、公路軟土路基的主要特點(diǎn)

1.1抗剪強(qiáng)度較低

對(duì)于軟土路基而言，其土壤所具備的抗剪強(qiáng)度相對(duì)較差，其中的軟土內(nèi)摩擦角普遍介于20°～35°之間，與此同時(shí)，排水抗剪強(qiáng)度都≤20MPa，在排水固結(jié)以及各類荷載因素的共同作用下，軟土路基的抗剪強(qiáng)度并非處于穩(wěn)定狀態(tài)。如果提升了軟土排水固結(jié)的速率，則會(huì)進(jìn)一步提升其抗剪強(qiáng)度。

1.2土壤強(qiáng)度低

當(dāng)原狀土遭到外界的振動(dòng)或是擠壓影響后，則會(huì)對(duì)內(nèi)部的絮狀結(jié)構(gòu)造成影響，其會(huì)遭到不同程度的破壞，整體土壤強(qiáng)度大幅下降，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)表現(xiàn)出流動(dòng)狀，要想恢復(fù)到原本的強(qiáng)度并非易事。軟土土壤并不具有優(yōu)良的滲透性，研究表明其壓縮模量往往≤4MPa，可以進(jìn)一步得知其垂直方向所帶來的滲透系數(shù)普遍介于10-8～10-6cm/s范圍內(nèi)。受此影響，土壤要想達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)并不容易，需要較長的階段才能實(shí)現(xiàn)。

1.3含水量較高

大量的公路工程案例表明，軟土主要由淤泥以及黏土2部分構(gòu)成，其中的含水量普遍較高，形成的空隙也較大。受地質(zhì)條件的影響，內(nèi)部有機(jī)物會(huì)變化為絮狀結(jié)構(gòu)，且孔隙普遍較小。通常來說，軟土的含水量達(dá)到了36%以上水平，甚至可以達(dá)到80%，當(dāng)遇到大量的剪力后，則會(huì)致使軟土發(fā)生變形現(xiàn)象;若軟土出現(xiàn)固結(jié)現(xiàn)象，則會(huì)對(duì)道路的穩(wěn)定通行造成直接影響。

2、公路工程軟土地基的危害

2.1侵蝕路面

公路工程建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的過程中，地基基礎(chǔ)是其中最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，也就是說，地基工程的建設(shè)穩(wěn)定性和質(zhì)量會(huì)對(duì)公路的堅(jiān)固性和穩(wěn)定性產(chǎn)生直接影響。因此，在建設(shè)公路過程中，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)地基的處理。在實(shí)際施工期間，軟土地基容易遭受雨水侵蝕，工程在后期應(yīng)用期間，路面容易受到侵蝕，特別是雨季，受降雨影響，路面有可能會(huì)出現(xiàn)大面積塌陷，這會(huì)對(duì)工程的應(yīng)用，以及人們出行造成不良影響。

2.2路面硬化

因?yàn)檐浲恋鼗鸬陌踩鹿蕰r(shí)有發(fā)生，基層穩(wěn)定性是確保公路工程順利施工的保障。瀝青混凝土是路面工程施工期間常用的一項(xiàng)材料，在實(shí)際施工過程中，要確保振搗時(shí)間和強(qiáng)度的合理性，因?yàn)樵擁?xiàng)內(nèi)容會(huì)對(duì)澆筑的流行性產(chǎn)生影響。但是，從實(shí)際施工情況來看，軟土地基的不良特征會(huì)加劇水分滲透，路面材料的水分流失過快，會(huì)影響地基的地質(zhì)質(zhì)量，并且會(huì)導(dǎo)致路面硬化，對(duì)工程交付后的使用會(huì)造成不良影響。

2.3路面沉降

軟土地基對(duì)于公路工程的具體建設(shè)會(huì)造成一定不良影響，其中最為重要的一項(xiàng)內(nèi)容就是會(huì)導(dǎo)致路面發(fā)生沉降。在公路工程建設(shè)過程中，軟土地基發(fā)生沉降的主要原因就是，水長期侵蝕軟土層，在施工過程中，路面填料不斷增加，此時(shí)路面需要承受的重量也會(huì)不斷變大，最終將會(huì)導(dǎo)致路面出現(xiàn)較為嚴(yán)重的沉降現(xiàn)象，這將會(huì)對(duì)工程的整體質(zhì)量造成不良影響。

3、常見的軟土路基施工技術(shù)

3.1排水團(tuán)結(jié)施工法

公路工程施工過程中遇到粘性軟土，土質(zhì)中含水量較大，便可以應(yīng)用排水團(tuán)結(jié)施工法進(jìn)行軟土路基處理，其具體的操作方法為：在軟土路基中設(shè)計(jì)安置豎向排水裝置，當(dāng)路基受到擠壓后，便能夠?qū)⒋颂巸?nèi)部的水分?jǐn)D壓出來，經(jīng)擠壓之后的土質(zhì)則逐漸形成團(tuán)結(jié)，從而實(shí)現(xiàn)軟土路基強(qiáng)度的提升。

3.2換填法

換填法是指將原施工路段的軟土土質(zhì)進(jìn)行全部置換。這種施工方法在軟土路基施工領(lǐng)域較為常見，主要針對(duì)地表以下0.5～3m的軟土層，經(jīng)過換填之后的路基強(qiáng)度能夠得到大幅提升[2]。換填法應(yīng)用的換填材料需要根據(jù)施工路段的實(shí)際土質(zhì)及地質(zhì)條件進(jìn)行選擇，保證換填材料質(zhì)量能夠符合相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。換填開挖深度也需要結(jié)合實(shí)際施工情況進(jìn)行計(jì)算，以保證開挖深度的合理性。置換開挖深度的合理性至關(guān)重要，開挖深度不足會(huì)影響路基的穩(wěn)定性，開挖深度過大則會(huì)造成施工材料的浪費(fèi)以及施工成本的增加。公路工程施工領(lǐng)域常用的軟土路基施工方法對(duì)路基承載力產(chǎn)生的影響。

3.3化學(xué)固結(jié)法

從施工效果來看，應(yīng)用化學(xué)固結(jié)法在軟土路基施工領(lǐng)域較為有效，其主要技術(shù)原理為應(yīng)用化學(xué)方法，對(duì)軟土路基進(jìn)行處理，以實(shí)現(xiàn)路基板結(jié)、強(qiáng)度增加的施工效果。該方法施工方式較為便捷，工程投入相對(duì)較少，且施工效率較高，因而被諸多建筑企業(yè)當(dāng)作首選方案。施工領(lǐng)域常見的施工工藝包括灌漿法和高壓噴注漿法等。灌漿法主要是將具有膠結(jié)性的施工材料注入地基結(jié)構(gòu)，使地基結(jié)構(gòu)的密度大幅增加，進(jìn)而提升地基結(jié)構(gòu)的承載力和抗?jié)B能力，保證路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。與灌漿法的工藝較為類似，高壓噴漿需要將高壓噴嘴注入到土層預(yù)定深度，然后利用高壓射流的強(qiáng)壓強(qiáng)作用，將固化液與土體結(jié)構(gòu)混合，保證整個(gè)土體結(jié)構(gòu)能夠凝固為一體。

3.4強(qiáng)夯法

強(qiáng)夯法的施工技術(shù)應(yīng)用具有一定的局限性，適用于塑性指數(shù)≤10的黏性土質(zhì)路基處理，處理厚度≤6cm。為達(dá)到施工設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，施工單位多采用邊夯實(shí)、邊填筑的施工方法。強(qiáng)夯會(huì)造成土質(zhì)壓縮，路基深度不足時(shí)需要應(yīng)用其他材料進(jìn)行填充，以保證整體路基強(qiáng)度達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和要求。

3.5碎石樁處理法

這種施工技術(shù)主要應(yīng)用沖擊和振動(dòng)等方法，使軟土路基表層的土質(zhì)松散，形成諸多細(xì)小孔徑，將碎石填入孔徑，在路基結(jié)構(gòu)中加入黏結(jié)劑成分，增加路基土質(zhì)的黏合度，使路基結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化形成整體性碎石樁結(jié)構(gòu)，提升路基強(qiáng)度與承載力。該施工工藝需要考慮軟土路基的面積與土質(zhì)等問題。

3.6黏性軟土地基的處理

為進(jìn)一步提升軟土的排水效率，為后續(xù)工程的開展?fàn)幦「嗟臅r(shí)間，則需要在地基中設(shè)置垂直排水設(shè)施，能有效地提升地基的穩(wěn)定性。當(dāng)使用此方法時(shí)，往往需要得到塑料排水板或是沙井的支持，而所使用到的材料則需要參考方案以及所在區(qū)域?qū)嶋H情況而確定。有時(shí)在排水過程中還會(huì)產(chǎn)生地基沉降問題，對(duì)此，應(yīng)當(dāng)以可行的方式確保坡面的穩(wěn)定性。如果運(yùn)用的是沙井的方法，應(yīng)當(dāng)做好施工前的規(guī)劃工作，明確可行的沙井直徑與深度，在后續(xù)工作中做好監(jiān)測(cè)與記錄工作，確保每一步操作都能在規(guī)范下進(jìn)行。

結(jié)語：

公路工程的軟土路基施工技術(shù)是道路工程施工領(lǐng)域的特殊技術(shù)手段，施工單位需要結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際條件進(jìn)行施工技術(shù)方案的選擇。軟土路基施工技術(shù)應(yīng)用前要保證土質(zhì)沒有雜物，嚴(yán)格控制路基的處理速度，施工期間需要關(guān)注天氣變化等情況，從而保證工程施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳明明.淺談高等級(jí)公路軟土路基建筑施工技術(shù)及質(zhì)量控制[J].四川水泥，2015，（06）：97.

[2]董永亮.東新公路工程軟土路基施工技術(shù)研究[D].西安：西安工業(yè)大學(xué)，2014.

[3]馬建忠.淺議公路施工中的軟土路基施工技術(shù)[J].山西建筑，2018，44（36）：135-136.

[4]鄭權(quán).分析公路施工中的軟土路基施工技術(shù)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2018，15（23）：25-26.