公路施工中軟土基地處理分析

麻江濤

（甘肅工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 甘肅 天水 741025）

0 引言

現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，中國的公路建設(shè)也隨之不斷發(fā)展，在這個(gè)情況下，公路等級(jí)設(shè)計(jì)被賦予了更高的要求，路況指標(biāo)的選用也更加嚴(yán)格，因此公路路基穿過軟土地區(qū)的情況就不可避免，在軟土地基上修筑公路基已經(jīng)變得非常常見，如果成功處理公路軟地基的，通?？梢赃_(dá)到提高建設(shè)速度、確保工程質(zhì)量、降低工程造價(jià)的效果。所以，在軟土地基上進(jìn)行公路施工，需要適應(yīng)的處理軟地基，這符合公路建設(shè)長期發(fā)展的目標(biāo)。

1 公路施工中軟土基地的特點(diǎn)

由淤泥和砂石等組成的相對(duì)軟弱的土層為軟土基地，軟土基地的強(qiáng)度不高，含水量大，透水性能不佳，在外力的沖擊與碾壓下，通常會(huì)產(chǎn)生較為明顯的壓縮，沒有堅(jiān)固性。不僅如此，軟土基地中含些許的有機(jī)物質(zhì)，隙比在1.0～1.9 之間，在重物的負(fù)荷下，很容易導(dǎo)致變形，發(fā)生路面塌陷的狀況。軟土基地的固結(jié)系數(shù)不高，在外力的干擾下，穩(wěn)定性受到十分顯著的影響，阻礙施工進(jìn)程[1]。除此之外，有些基地主要由飽和黏土組成，很容易壓縮，出現(xiàn)有差別的沉降現(xiàn)象，在施工的過程中，需要重視路基本身的特點(diǎn)，如果選擇了不適當(dāng)?shù)姆椒ǎ蜁?huì)破壞挼圖路基的基本組成結(jié)構(gòu)，還會(huì)讓固狀土體向流態(tài)土體轉(zhuǎn)變，將極大的負(fù)面影響帶給軟土路基的承載力，減少了公路的使用壽命。

2 軟土基地處理考慮因素

2.1 基地狀況

土質(zhì)條件往往能夠影響軟土基地，不同的土質(zhì)條件需要采取不同的方法進(jìn)行處理。對(duì)黏性土通常使用壓實(shí)法，在施工中選擇的處理方法需要盡量減少對(duì)地基的干擾。對(duì)砂性土使用擠實(shí)砂樁法或振動(dòng)壓實(shí)法，優(yōu)化可能發(fā)生液化的砂性土，這主要是由于黏土經(jīng)過擾動(dòng)后強(qiáng)度會(huì)大幅度降低。地基構(gòu)成情況也是需要考慮的因素，軟土層較淺時(shí)，要求簡單處理表層。通常使用開挖換填法進(jìn)行重要的構(gòu)造物基礎(chǔ)。如果軟土層較厚，可以采取其他方法與表層處理法相結(jié)合，具體分析為：帶有砂層且厚度較?。?m～6m 以下）的軟土層，使用表層處理法、荷載壓重法等，在進(jìn)行土質(zhì)調(diào)查中不要遺漏7cm 的砂層，因?yàn)?cm 的砂層也屬于有效排水層[2]。如果軟土層厚且無砂層，排水距離會(huì)變長，相應(yīng)的固結(jié)沉降時(shí)間也會(huì)變長，強(qiáng)度也會(huì)隨之增長。

2.2 公路等級(jí)要求的道路性質(zhì)

如果設(shè)計(jì)要求的公路等級(jí)高，那么相應(yīng)的平整度也就會(huì)由更高的要求，就會(huì)需要使用強(qiáng)有力的措施對(duì)軟地基沉降進(jìn)行處理。相反，如果設(shè)計(jì)要求的公路等級(jí)不高，就可以先在公路上鋪設(shè)簡單的路面，在地基沉降后，再鋪設(shè)普通的公路路面，節(jié)省資金。

2.3 公路施工的周圍環(huán)境

在公路施工的過程中，會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生很大的影響，因此，在選擇軟基地施工方法時(shí)，必須對(duì)如何解決處理地基時(shí)的振動(dòng)、噪聲與地下水的變化和多余的泥水散落等問題做出考慮。針對(duì)路堤高度較高但地基特別軟弱的現(xiàn)象，在公路施工進(jìn)程中，可能會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)周圍地基發(fā)生較大隆起或沉降的現(xiàn)象。所以，如果在路堤坡腳附近有民房和重要建筑物時(shí)，應(yīng)對(duì)多方因素做出考量，最大程度減少總沉降量，控制剪切變形。

3 公路施工中軟土基地處理技術(shù)

3.1 換填處理法

換填處理是公路施工中軟土基地處理技術(shù)的一種很重要的技術(shù)手段，在土質(zhì)較軟的公路基地中被大量使用。在顯示應(yīng)用的過程中，需要對(duì)基地能夠承載的壓力進(jìn)行充分了解，了解之后才能對(duì)路基換土的具體深度進(jìn)行有效控制。要特別注意換填材料的選擇，通常，將穩(wěn)定性好、強(qiáng)度大、抗腐蝕性強(qiáng)的材料作為主要選擇，可以與軟基形相適應(yīng)。將軟土路基中松軟淺層土層用選取的材料取代，然后選用合適的方法進(jìn)行處理，使軟土基地更加堅(jiān)固，進(jìn)而使公路路基更加穩(wěn)定與堅(jiān)硬，讓路基的承載力符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)軟基施工的平穩(wěn)進(jìn)行，為公路質(zhì)量提供技術(shù)保障。實(shí)踐表明，采用換填處理法進(jìn)行公路軟土基地施工可以發(fā)揮有效的的價(jià)值，保證施工成本較低，并能得到良好的經(jīng)濟(jì)收益。

3.2 排水固結(jié)法

在公路路基中設(shè)置沙井并在沙井中進(jìn)行垂直方向上的排水的方法為排水固結(jié)法。在公路施工的計(jì)劃階段，根據(jù)結(jié)構(gòu)自重逐步分級(jí)加載或在場地先行實(shí)施預(yù)壓，對(duì)土壤整體孔隙水而逐漸固結(jié)的方法進(jìn)行排除[3]。以此實(shí)現(xiàn)使沉降道路路基與增強(qiáng)路基強(qiáng)度二者同時(shí)進(jìn)行的效果。排水固結(jié)是飽和的，也可以說，在軟粘土地基負(fù)荷的影響下，將土中的水逐漸排出的工程，此外，使空隙體積變小，使地基固結(jié)變形。在土壤中超靜水壓力不斷排出時(shí)，有效應(yīng)力可以得到提升，軟土基地土的強(qiáng)度也會(huì)隨之提升。

3.3 碎石樁處理法

在公路施工中，將軟土路基中的一些軟土用碎石樁代替，使路基更加穩(wěn)定，保證軟土路基處理的可靠性達(dá)到公路施工具體要求，這個(gè)方法為碎石樁處理法。碎石樁處理法在公路施工中被大量使用，能夠取得預(yù)想的處理效果，并且對(duì)成本進(jìn)行操控。使用碎石樁處理法在公路施工中處理軟土路基進(jìn)行時(shí)，需要根據(jù)公路工程軟土路基的實(shí)際狀況做出分析，選取性能較好的管裝設(shè)備，便于將其水平振動(dòng)作用更好的發(fā)揮出來。在處理軟土基地時(shí)，要求對(duì)振搗部位充分沖洗，直到成孔。在孔內(nèi)添加碎石類填充材料，加速形成碎石樁，從而對(duì)軟土基地進(jìn)行充分處理，使公路路基得承載力得到提高，充分保證公路的施工質(zhì)量。

3.4 強(qiáng)夯法

在公路施工的過程中，強(qiáng)夯法的應(yīng)用也十分廣泛，在碎石土、砂石、黏性土、雜填土和素填土等為基地的主要成分時(shí)，就可以使用強(qiáng)夯法。強(qiáng)夯法能夠?qū)⒌鼗膹?qiáng)度進(jìn)行優(yōu)化，降低路基的壓縮性，充分發(fā)揮軟土基地的作用，使公路建設(shè)的質(zhì)量得到提升。在強(qiáng)夯法的使用過程中，大型起重機(jī)為常用的機(jī)械設(shè)備，將重物提高到相應(yīng)高度，重物在下落的時(shí)候會(huì)帶來巨大的擠壓力給軟基。增強(qiáng)軟土路基的密度[4]。因?yàn)榇笮蜋C(jī)械設(shè)備的高額成本，且在使用過程中會(huì)帶來很大的噪音，給周邊居民的生活帶來不良影響，所以這種方法不適合用于人口密度較大的地區(qū)。除此之外，如果淤泥為軟土基地的主要成分，也不可以使用該方法，否則會(huì)出現(xiàn)泥漿分散的現(xiàn)象，導(dǎo)致軟基的堅(jiān)實(shí)性 降低，對(duì)施工質(zhì)量造成損害。

3.5 高壓噴射注漿法

在化學(xué)注漿技術(shù)的基礎(chǔ)上，高壓噴射注漿技術(shù)逐漸發(fā)展起來，高壓噴射注漿技術(shù)起源于日本加固松軟土體的技術(shù)。高壓噴射注漿技術(shù)的工作原理是：使用一定的鉆孔設(shè)備先鉆到規(guī)定的深度，再將特別噴嘴安裝在鉆桿的一端，在高壓影響下，水泥漿液噴射流對(duì)土體進(jìn)行切割攪動(dòng)，并操控鉆桿跟隨旋轉(zhuǎn)而不斷上升；在水泥漿和土粒混合凝固、硬化后，產(chǎn)生一個(gè)均衡的高強(qiáng)度的圓柱狀水泥土固結(jié)體，從而達(dá)到對(duì)地基加固處理及止水防滲的效果[5]。

4 軟土地基的處理措施

4.1 排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在未開始公路施工的階段，要對(duì)地質(zhì)進(jìn)行調(diào)查，從而制定出相應(yīng)的排水系統(tǒng)方案。排水系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)兼顧全面于安全，注意根據(jù)系統(tǒng)性質(zhì)，不能違背周圍其他的排水系統(tǒng)規(guī)劃，合理安排現(xiàn)有的資源，使經(jīng)濟(jì)成本減少。因?yàn)榇罅克执嬖谟谲浲临|(zhì)層中，如果對(duì)水分處理不及時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致公路出現(xiàn)裂縫、塌方等問題。在真實(shí)的排水系統(tǒng)施工中，需要考慮到現(xiàn)實(shí)的地勢，開鑿溝槽需要在斜坡處，通常溝槽的寬度與深度要達(dá)到0.5 米與1 米，才可以保證排水正常。在修建水溝時(shí)，需要對(duì)混凝土進(jìn)行加固，避免在雨水沖刷或淤泥堆積時(shí)，出現(xiàn)公路路基遭受破壞的情況。

4.2 填料墊層

4.2.1 替換墊層

選擇質(zhì)地堅(jiān)硬的材料，如砂石等，用這些材料替換墊層。替換的工序不能違背施工方案的標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格按照先深后淺的原則。分層的填充作業(yè)時(shí)要對(duì)每一層的填充物進(jìn)行壓實(shí)，要設(shè)置一定的傾角在墊層的兩端。材料組合的填充過程中，大多數(shù)情況下都是將砂石填充在基坑底部，再使用碎石等材料填充在砂石上方，這對(duì)增穩(wěn)定地基有很大幫助，需要將填充透水性能較好的粉土等材料填充在墊層的兩端[6]。

4.2.2 碾壓

在墊層施工結(jié)束后，要求使用壓路機(jī)碾壓地基，這個(gè)過程是反復(fù)的，一直持續(xù)到完全夯實(shí)地基。首次地基碾壓工作要在攤鋪之后進(jìn)行，這是為了保證墊層充分接觸土壤，使地基的承載力變得更高。在接下來的碾壓工作中，需要有一定重量的壓路機(jī)加入，使攤鋪材料與土壤更加黏合。在最終的碾壓之前，要將瀝青材料鋪設(shè)在路基表面，使其更為平整。

5 結(jié)語

中國的交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展迅速，因此要求更高質(zhì)量的公路建設(shè)。在對(duì)軟土基地進(jìn)行施工前期，要充分做好調(diào)研，制定出最適合的施工方案，不僅如此，加強(qiáng)施工技術(shù)人員的技術(shù)也是需要注意的問題，努力做好監(jiān)管工作，解決目前軟土基地施工中遇到的困難，推動(dòng)我國交通行業(yè)向前邁進(jìn)。