道路工程軟土結構改造施工技術

姜巍，紀曙任

（1.中國港灣工程有限責任公司，北京100027；2.中交二航局第二工程有限公司，重慶400042）

1 工程概況

本文探討的高速公路項目，工程總長為25km，其主要建設于斯里蘭卡南部，并沿海岸線進行建設。項目起始于漢班托塔港口，在此基礎上逐步向北延展，達到14km 后與Andarwewa 高速相連通，此后向西延展到第三合同段，并向東延伸直至漢班托塔國際機場。

2 軟土施工

2.1 軟土施工難點

在公路橋梁建設過程中，軟土地基是尤為重要的部分，其特性中阻礙道路施工的難點主要表現為以下幾點：（1）含水量偏高，這必然會對地基土質的穩定性造成不良影響，因此有必要做好施工之前的土質處理工作；（2）壓縮性高，最為明顯的便是軟土地基的空隙偏大，但對應的空隙孔徑卻相對較小，這會阻礙水體的排出，在長時間的影響下便會引發地基穩定性不足等問題[1]；（3）滲透性差，這與自由水含量較多有著密切的關聯，與此同時還伴隨著一定的黏滯力；（4）抗剪強度不足，這會對路基的排水能力帶來直接影響，伴隨著含水量的增加，對應的抗剪強度將逐步下降，受此影響要想對軟土路基進行處理并非易事。

2.2 軟土施工技術改造

2.2.1 施工規劃

就當前發展現狀而言，國內的施工單位所承接的工程項目規模正在持續擴大，而不同的項目所提出的要求存在差異，因此施工單位的作業難度也將隨之提升。除此之外，對于一些跨國項目而言，工程質量標準也存在差異，在此背景下構建現代化施工管理模式顯得尤為重要，在操作過程中應高度重視以下3 點內容：（1）做好對圖紙的分析工作，充分掌握圖紙的各項內容，經復測后總結其中的誤差；（2）對基準點以及加樁的地面標高做以復測處理[2]；（3）當結束一道工序施工后，應對其進行測量放線施工，將誤差控制在合理范圍內。

2.2.2 降低含水量，提高壓實度

壓實施工時，應遵循先兩側后中間的原則，這是形成路拱的基本前提；此外，需要遵循先輕后重的原則進行施工，從而滿足土基強度要求。在碾壓施工之前有必要做好整平工作，并由路中線逐步向陸地兩側進行施工，從而得到2%～4%的橫坡。在對彎道部分進行碾壓施工時，首先應對較低的一側進行處理，此舉可以確保形成一個單向超高橫坡。

3 軟土淺層沖擊壓實法

沖擊壓實法需借助一定的設備，最常利用的設備為沖擊壓實機械，能夠改變先前使用圓形截面壓實輪的方式，通過非圓形雙輪滾動進而產生一定的沖擊力度，并和搓揉工藝結合在一起，是當代較為先進的壓實工藝。沖壓軟土地基工作進行時，會出現較為強烈的沖擊波，并沿著地下方向進行深層傳播，使得土體出現裂隙，保證土體里面的孔隙水可順利排出，將土體壓縮密實，能夠從整體上增強路基的強度。

在對路基處理并進行沖擊壓實工作之時，可通過來回錯輪的方式，形成4m 寬的沖擊壓實帶。沖擊壓實橫向錯輪方式見圖1。

圖1 沖擊壓實橫向錯輪方式（單位：cm）

縱向上每遍錯1/6 輪周長，能夠使得沖擊壓實工作更加均勻，保證地基表面被均勻沖擊，具體在圖2 中有所展示。

圖2 沖擊壓實縱向錯輪方式

橫向上的輪隙寬度超過輪寬，縱向上沖擊壓實落點的實際面積較小，直接使得縱橫向錯輪不會壓到所有點，但沖擊壓力的角度是45°-φ/2，因此，表層下面實際壓實情況能夠交叉重疊在一起。

4 中層軟基處理方式

4.1 強夯置換法

1）平整場地。為了確保工程順利開展，在施工之前要對施工場地進行有效平整，如果平整度滿足施工條件的話，可以直接使用推土機進行高效的施工。如果不能滿足，則必須要結合工程的實際，對夯擊以后的地面沉降值和高程進行有效的計算。

2）測量放樣。該工作在進行之時，相關工作者要保證夯點之間的距離是6m，并挑選正方形布設樁，在施工過程中，務必要采取合適、符合施工現狀的技術。第2 遍布設夯點時，應當參考第1 遍布設的位置，利用全站儀器設備以及鋼尺標明確標記所有夯點的實際位置。

3）碎石鋪設。在實際施工中如果發現地表水或者地下水比較高的位置處有飽和的細顆粒土，那么，為了對地表進行科學的保護，則需要在亞黏土的表面鋪筑厚度在2m 范圍的碎石層。不僅能夠有效地提高強夯機械的夯擊動力，而且還能對沖擊導致頂部土層出現松動的問題進行有效控制，且能及時消散超靜水產生的壓力[3]。

4.2 荷載法

基于荷載法，可以顯著提升軟土地基的強度，并增強其壓縮性能，以免在厚度的填埋過程中出現沉降破壞現象。其中以填土法的可行性較高，其可以明顯加大地基的總壓力，起到控制地表沉陷的效果。除此之外，還可以減少地下水，此方式對于砂卵石軟土環境而言尤為適用?？紤]到周邊環境要求，可以通過打入鋼板的方式起到維護原有建筑的效果。

4.3 置換土質

考慮到軟土地基穩定性較差等問題，基于提升工程整體質量的目的，需要充分利用一些具有較高承載水平的土壤，從而實現對不良軟土的替換處理，此舉對于提升結構的穩定性起到了關鍵作用。在地基施工過程中，土質位移方法較為簡單，諸如爆炸法或是人工開挖法都是可行的方式，但考慮到土體位移工程量較大的特性，不僅會延長工期，還會加劇工程成本，因此在選用此方法時應慎重考慮。

5 深層軟基粉噴樁施工工藝

基于填筑砂石的方式，可以顯著提升施工區域的光滑性，有助于后續施工的順利進行；與此同時，還可以增強地基的穩定性。除此之外，考慮到粉噴樁的質量要求，需要注重對材料的挑選，其中又以水泥材料的質量最為關鍵。在實際施工過程中，有必要展開預試驗，確定合適的參數，由此指導展開后續的施工作業。

5.1 清表

根據界樁的實際范圍數值，將先前地面厚度為20cm 的耕植土打掃干凈，在場地低洼地帶增加適當的黏性土，在地表過軟位置處，應采取相關措施避免設備出現失穩以及沉陷的問題。

5.2 放樣

以導線點為參考標準，進一步明確基軸線，對全部樁位進行布設，可置儀器于橋頭樁上，根據工作環節的順序對其編號。即i行j列，具體參數是：粉噴樁樁徑50cm，樁距1.5m×1.5m，施工原地面標高5.8m，施工樁深-4.7m、-6.7m。

5.3 儲料

儲料工作進行時，應當先將水泥放于集料斗中，水泥數量要比單根樁數量多，不可將結塊以及帶有水泥紙的水泥放入其中。

5.4 深層攪拌機就位對中

根據工作步驟，就位深層攪拌設備，并鉆機平臺以及導向架進行適當的調整，保證鉆機的傾斜角度＜1.5%，明確鉆頭直徑，保證其磨損程度≤1cm，進一步測量鉆桿長度，詳細記錄最初的儲灰罐數據和鉆桿的標高。

5.5 預攪下沉

開啟攪拌機后讓其下鉆，保證鉆頭一邊處于旋轉狀態，一邊進行鉆進工作，速度控制在0.5m/min，轉速控制在30r/min，按照設計標準，嚴格把控樁底標高下鉆的工作環節、主要目的為攪松軟土，避免出現堵塞噴射口的情況，旋轉以及噴高壓氣同時進行，為鉆進工作帶來便利。

6 結語

綜上所述，道路工程是推動經濟發展的必要前提，在軟土地基環境中進行施工時，其難度相對較大。對此，需要以工程實際情況為指導，選取合適的軟土結構改造技術，由此提升道路工程的整體質量，為我國道路工程的持續發展助力。