道路填方段軟弱地基施工技術(shù)

劉凱斌

（中鐵十一局集團(tuán)第四工程有限公司，武漢430074）

1 引言

公路路基需要承載自重、路面重量、行車載荷，施工的工藝水平會(huì)對(duì)公路工程性能、壽命等產(chǎn)生影響。而填方段軟弱地基的處理是公路工程施工建設(shè)中的重難點(diǎn)，通過(guò)分析道路填方段特點(diǎn)及相關(guān)技術(shù)要求，總結(jié)軟弱地基施工技術(shù)問(wèn)題及解決措施，促使道路填方路基施工向規(guī)范化方向發(fā)展。

2 道路填方段軟弱地基分析

2.1 主要特征

軟弱地基的主要特征包括抗剪強(qiáng)度低、壓縮性強(qiáng)、穩(wěn)定性差3 個(gè)方面。軟弱地基的抗剪強(qiáng)度與排水固結(jié)條件、加荷速度等存在較為緊密的聯(lián)系。排水條件一致的情況下，軟弱地基固結(jié)程度與抗剪強(qiáng)度呈正比關(guān)系，若固結(jié)程度降低，則軟弱地基的抗剪強(qiáng)度也會(huì)降低。軟弱地基的壓縮特性會(huì)隨填方段水量的增加而增強(qiáng)，這也是道路填方段軟土地基承受較大載荷出現(xiàn)形變的主要原因。在天氣較差的時(shí)候，軟弱地基會(huì)出現(xiàn)較大沉降，加之道路運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，外部載荷會(huì)造成道路填方段出現(xiàn)不均勻沉降，若不能有效處理，會(huì)存在較為嚴(yán)重的病害及隱患[1]。

2.2 對(duì)填方段的影響

2.2.1 造成沉降

在道路填方段軟弱地基施工過(guò)程中，如果不能對(duì)道路填方段軟弱地基進(jìn)行妥善處理，便很容易使路基出現(xiàn)不均勻沉降，無(wú)形中提高了各類安全事故的發(fā)生概率。在施工過(guò)程中，必須要提升道路填方段軟弱地基的壓實(shí)度。但縱觀當(dāng)前公路工程行業(yè)的實(shí)際發(fā)展情況，可以發(fā)現(xiàn)不少施工企業(yè)對(duì)道路填方段軟弱地基壓實(shí)度未能進(jìn)行有效控制，直接影響道路填方段軟弱地基的穩(wěn)定性，特別是在部分多雨區(qū)域，雨水經(jīng)常會(huì)對(duì)公路工程造成腐蝕，出現(xiàn)水土流失等問(wèn)題，嚴(yán)重降低路堤的整體強(qiáng)度，最終導(dǎo)致路面沉降問(wèn)題。

2.2.2 造成侵蝕

由于部分施工企業(yè)對(duì)于道路填方段軟弱地基的施工處理重視程度不足，相關(guān)處理工作不能針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和問(wèn)題，導(dǎo)致公路路面受到侵蝕，增加了各類質(zhì)量隱患問(wèn)題的出現(xiàn)概率。而且，在部分道路填方段軟弱地基處理施工作業(yè)過(guò)程中，所使用的材料性能受外部因素影響，對(duì)道路填方段路面質(zhì)量產(chǎn)生影響，造成路面侵蝕。

2.2.3 造成硬化

道路填方段軟弱地基處理不當(dāng)會(huì)造成公路路面出現(xiàn)硬化問(wèn)題，嚴(yán)重制約了公路工程整體施工質(zhì)量。由于路面混凝土施工所涉及的材料存在質(zhì)量問(wèn)題或配比問(wèn)題，因此，造成路面出現(xiàn)沉陷、膨脹等問(wèn)題，進(jìn)而造成路面硬化，降低公路工程安全性能。而且，由于受到道路填方段路面的影響，路橋施工效益及質(zhì)量也會(huì)受到嚴(yán)重影響，給后續(xù)公路工程運(yùn)營(yíng)埋下安全隱患。所以，必須充分了解道路填方段軟弱地基施工技術(shù)，以便提升公路工程整體運(yùn)營(yíng)安全。

3 道路填方段軟弱地基的施工處理

3.1 換填處理

對(duì)道路填方段軟弱地基土層進(jìn)行換填，就是使用優(yōu)質(zhì)土壤將道路填方段軟弱土層置換掉。在道路填方段施工中，可以使用專用設(shè)備將軟土挖出，然后使用強(qiáng)度較高、壓縮性較好的砂石進(jìn)行替換，所使用的替換材料要確保良好的水滲透力，采用從中心向兩邊填滿處理的方式，將填充厚度控制在15cm 范圍。使用材料進(jìn)行置換后，要及時(shí)進(jìn)行壓實(shí)處理，通過(guò)充分的擠壓處理，將道路填方段軟弱地基土層中多余的水分排出，確保材料替換順利進(jìn)行。若采用人工方式進(jìn)行壓實(shí)，必須關(guān)注置換材料的強(qiáng)度，避免人工處理影響土層強(qiáng)度。這種對(duì)道路填方段軟弱地基進(jìn)行施工處理的方式較為簡(jiǎn)單，應(yīng)用范圍較為廣泛，比較適用于深度在5m 以內(nèi)的路基處理。

3.2 水泥攪拌樁處理

利用水泥作為固化劑，通過(guò)機(jī)械攪拌將水泥與道路填方段軟弱地基中的土層混合成整體的水泥加固土，形成復(fù)合地基，提高道路填方段軟弱地基承載能力。在施工前需要通過(guò)勘察、計(jì)算確定水泥的用量，確保道路填方段軟弱地基處理的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。采用水泥攪拌樁的處理方式不需要固結(jié)時(shí)間，道路填方段軟弱地基強(qiáng)度提升顯著，由于工藝較為成熟，其成本能夠控制在較低水平，但這種處理方式的深度有限，一般情況下漿噴樁處理深度不大于20m，粉噴樁處理深度不大于12m，加之受到水泥攪拌樁樁身強(qiáng)度限制，采用這種處理方式時(shí)，填土高度不宜過(guò)高，因?yàn)椋钔粮叨容^高的路段復(fù)合地基無(wú)法滿足施工要求，而且道路填方段軟弱地基厚度超過(guò)理想處理深度會(huì)加大水泥攪拌樁的成樁難度。

3.3 加載法處理

采用加載法處理道路填方段軟弱地基，就是在道路填方段施工前就做好準(zhǔn)備，采取有效措施減弱填土造成的沉降、塌陷等問(wèn)題。一般情況下，增強(qiáng)地基強(qiáng)度的方式應(yīng)用較多，主要包括：降低地下水、填土加載。在道路填方段軟弱地基施工前對(duì)施工區(qū)域及周邊環(huán)境進(jìn)行勘測(cè)，了解這部分區(qū)域地下水分布、蘊(yùn)藏量等情況，采取有效措施改變地下水流動(dòng)路徑，減少通過(guò)道路填方段軟弱地基的地下水量，避免地下水流經(jīng)地基改變土壤性質(zhì)，提高道路填方段軟弱地基的穩(wěn)定性及硬度；或者在道路填方段軟弱地基施工完成后，采用填土加載法提高地基強(qiáng)度，確保道路填方段軟弱地基穩(wěn)定性滿足工程建設(shè)要求。

3.4 強(qiáng)夯處理

對(duì)道路填方段軟弱地基進(jìn)行強(qiáng)夯處理的方式是非常成熟的技術(shù)類型，在公路工程建設(shè)期間應(yīng)用較為廣泛。這種處理方式通過(guò)重物垂直下落將道路填方段軟弱地基進(jìn)行壓實(shí)，降低地基的壓縮性，縮小土質(zhì)中的縫隙，提升道路填方段軟弱地基的承載能力。

采用強(qiáng)夯處理的方式進(jìn)行道路填方段軟弱地基處理施工，操作較為簡(jiǎn)便，最大可處理10m 深度的道路填方段軟弱地基，較大程度上減輕了公路工程形變問(wèn)題，但強(qiáng)夯處理技術(shù)還存在一定問(wèn)題，如重物下降會(huì)造成較大震動(dòng)，需要設(shè)置相應(yīng)的隔聲、減震措施來(lái)降低強(qiáng)夯處理過(guò)程中存在的不利影響。

4 道路填方段軟弱地基施工處理注意事項(xiàng)

公路工程建設(shè)期間，原有的地基承載能力會(huì)發(fā)生變化，在地基設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮道路填方段軟弱地基承載能力，減少對(duì)軟弱地基的破壞。若填方段地基出現(xiàn)沉降問(wèn)題，需要將其控制在合理范圍內(nèi)，避免道路出現(xiàn)形變。道路填方段正式施工前必須提前做好現(xiàn)場(chǎng)勘查，了解施工區(qū)域的水文地質(zhì)、地形地貌等條件，確立科學(xué)、合理的施工方案，降低施工環(huán)境對(duì)道路填方段軟弱地基的不利影響。道路填方段軟弱地基施工處理的技術(shù)種類較多，具體實(shí)踐期間，需要設(shè)計(jì)、施工人員綜合道路等級(jí)、地基條件等因素進(jìn)行考量，選擇最為適宜的施工技術(shù)類型，確保公路工程建設(shè)的整體質(zhì)量。

5 結(jié)語(yǔ)

在公路工程施工過(guò)程中，需要針對(duì)填方段軟弱地基的實(shí)際情況做好現(xiàn)場(chǎng)勘察，選擇科學(xué)、合理的處理方案，嚴(yán)格依照道路填方段軟弱地基處理工藝流程及標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展工作，提升軟土地基密實(shí)程度，改善道路填方段的承載能力，確保公路工程施工順利開(kāi)展，在保障公路工程施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上大大延長(zhǎng)道路使用壽命，有效降低道路安全事故發(fā)生概率，為人們提供更加安全的出行條件。