公路養護中路基路面維修的軟基處理技術

李松山

（甘肅省武威公路事業發展中心涼州公路段，甘肅武威 733000）

0 引言

隨著我國交通運輸業的不斷發展，人們對汽車的需求逐漸增加，對路基和路面的側向壓力也越來越大。為了延長公路工程的使用壽命，相關人員在施工和設計工作中必須對設計方案進行調整和優化，重點研究如何處理軟土地基以減少對公路工程路基的破壞。同時，軟基層作為比較復雜的道路，人力難以處理。因此，施工單位必須結合現場檢查情況，及時調整優化路面設計方案，確保軟土地基施工質量，有效預防軟土地基相關質量問題，確保人們出行的人身安全和財產安全。

1 關于軟土路基的分析

在進行公路施工的過程中，不同的地質條件會產生不同的基質，如果沒有做好地基處理，很可能影響日后公路工程的正常使用。例如，軟土路基的問題容易引起路堤滑坡等病害，極大地影響交通安全。此外，路基軟土地段一旦建成，也存在路基沉降的風險，導致交通質量不可靠，影響生命財產安全。

軟土基層主要有以下幾個特點：第一個是變形程度大，含水量高，排水困難，所以土的可塑性強，變形大；第二個是軟土的地基比普通土的壓實時間長，各種顆粒相互結合，含量不能順利降低，最終導致軟土路基滲透性下降；第三個是軟土地基橫向變形較大，在平原土的情況下，當軟土地受到增加的壓縮時，橫向變形比一般土大得多。因此，在道路機械施工過程中，遇到軟土地基時，需要進行相應的施工處理。例如，路基較軟的道路承受重載時，路基下沉，造成路面病害，嚴重影響道路使用，對道路表面的穩定性和安全性影響很大[1]。

2 公路路基路面中影響軟基處理的因素

2.1 環境因素影響

由于路基路面施工過程會因為環境的變化而產生結構改變，所以，在施工之前，設計人員需要對軟土路基的施工環境進行分析，選擇適合工程需求的施工技術。經過大量研究和考慮，發現在我國路基和人行道設計中可能引起問題的環境因素主要有以下幾個方面：一是對公路施工周圍的水源分布信息進行調查，特別是技術人員要充分考慮和了解由于地下水分布可能出現的道路結構問題，實際分析地下水的分布走向，選擇最優的軟土地基處理方法；二是分析公路所處的地區環境、氣候等信息，對其進行充分考慮。

2.2 公路條件影響

應采用多種軟土地基處理技術，針對不同路基類型和路面要求進行優化。例如，如果建筑等級要求不高，可以根據自然沉降情況靈活選擇路面沉降技術，等自然沉降完成后再進行結構施工。換句話說，在設計道路和人行道時，道路設備應視具體情況而定，并應根據技術要求、標準和圖紙靈活調整。

2.3 地形因素影響

在處理軟土地基時，首先應盡量科學控制施工區域的地形特征，避開流域、溪流、平原等地基軟弱的區域。因此，在特定的建設項目中，不同的設計師必須以建筑地形為參考，結合具體的地形條件，盡量減少地形因素造成的施工質量問題。同時，為提高路基和路面的施工效率，實現更科學合理的結構設計，技術人員在施工設計中應優先解決地基結構薄弱的問題。并且不要穿越地形復雜的施工路段。如果遇到地形無法避免的特殊情況，則需要結合地形特點，選擇適用性高的軟土地基處理方法，盡可能避免地形困難帶來的不利干擾和影響[2]。

2.4 軟基處理技術影響

在實際的施工過程中，一些施工企業忽視了對工程軟土路基的調查，因為他們忽略了軟基的影響。眾所周知，地質條件的不同會產生不同的地基形態，軟土路基的問題如果沒有及時地解決，很可能會影響到后續公路路面的沉降等問題，帶來安全隱患。因此，在施工開展時，需要對工程所處地區的土壤條件進行勘察統計，進行試驗數據統計后，選擇性價比最高的施工方案，保障工程質量。只有重視工程基礎建設，加強技術管理和監督指導，才能夠促進工程施工技術的落實，保障工程質量[3]。

2.5 軟基處理人員影響

在主觀層面上，施工人員和技術人員的技能水平直接決定了路基和路面處理的質量和效率。但目前，仍有少數施工隊人員責任感淡薄、缺乏專業精神，再加上各項監督活動的不徹底，造成了由技術問題而引起的公路路基路面工程質量問題層出不窮。因此，強化對人員的監督，以較為完善的機制減少由人為因素所產生的一系列問題就變得尤為關鍵

3 加固技術應用于軟土地基路基路面維修的具體方法

3.1 換填置換法

換填置換法是指在原有的勘察數據基礎上進行土層的置換，在選擇置換材料時，需要對材料的穩定性、密實性和強度進行綜合考察，通常情況下，可以選擇砂石、石灰等，對施工地基進行改良和替換，可以提高基礎質量，加強基礎安全，減少沉降。墊層施工的一個重要條件是將沙石壓實到結構要求的密度。施工時砂應分層壓實，檢查下層密度后，再攤鋪下一層，層厚一般為15cm 和20cm，最大層厚和含水率視具體施工方法情況而定。鋪設前應檢查基槽，確保基槽穩固。開挖基坑時要降低強度，不要攪動松軟土層表面，以免破壞坑底土壤，否則會在荷載的作用下發生沉降。因此，必須及時填土，以免踐踏坑底。鋪設砂巖墊的底面應在不同深度處齊平，以準備搭接位置的銜接。對于人工級配的砂石墊層，在鋪設壓實前必須混合均勻。更換完成后，必須根據工程的具體要求進行工程質量審批。承載能力主要可以通過負載測試來確定。選擇置換法處理的軟泥材料時，應當注意以下幾點：一是所使用的換填處理材料必須要按照建設地實際的狀況加以選用，并滿足國家有關規范和城市道路建設技術標準的規定，如此才可以確保軟土地基加固的措施都是合法可行的；二是在置換過程中，要通過逐步換填夯實，逐級壓實，用機器碾壓等方式使其滿足工程需要的最大壓實量；三是準確進行計算施工的換填深度和面積[4]。

3.2 排水固結法

袋裝沙井法、砂井固定和砂墊板加工法等，是軟土地基給排水補強管理的主要形式。袋裝沙井法，是將滿足一定施工條件的細沙放入透水性好的編織袋，然后使用打入裝置將細沙袋進入軟土地基。袋裝沙井法特別適合于軟泥厚超過5m，且堤岸所填筑的土壤自重大于地土基礎承載力的情況，具有節省建筑材料、工程費用較少、建設效益高等優點，是管理軟土地基的主要方式。砂井固定法是指在軟土地基進行鉆井，并灌入細沙進行水的吸收的主要方式。砂墊層法是指在軟土地基頂部鋪上砂質土加一排水溝，使軟土地基中過剩的水分在填筑物荷載的作用下加速排泄，從而發揮道路排水與固結的功能。應用砂墊板法進行排澇時，要注重道路填筑材料的速度和排水溝膠結的快慢相適宜，確保道路在填筑過程中既合理的排放，又不會因過大的負荷產生損害。

3.3 塑料排水板法

塑料排水板法是新興的給排水固結方式，在當前有著非常普遍的應用，尤其適合于地面疏松、地下水位更多的軟土地基管理。塑料排水板法的主要優點是，質輕、硬度高、單孔的給排水覆蓋面大，給排水效果好等。但塑料排水板法在實際施工時，需要較強的施工技術管理，嚴格按照施工技術標準進行操作，保證導軌面垂直，鋼套管筆直無彎曲，防止滲水層不被破壞，加強對排水板底面的加固，避免后期撤出套管是帶出芯片，施工數據測量時需要選擇坡度尺或重錘控制垂直程度。每個排水板之間需要緊密連接，防止滲漏。對于多余的裸露墊板進行切割處理，施工完成后，需要做好后期維護工作，以防止因為插板機移動或車輛碾壓產生的排灌效率降低問題。確保排水插入土層，防止由于障礙物阻隔造成的距離偏差，通常情況下，如果孔位和板間的誤差大于45cm 時，需要進行二次打孔插板。

3.4 機械碾壓和夯實法處理

當受到強大的外力作用時，土壤就可以把過剩的水分排擠出，使土層的密度增加，從而達到增強地基的效果。而機械碾壓法和夯實法，正是應用了這種機理來夯實地基。在實施機械碾壓和夯擊時，要依據試驗得到的數值選定機械碾壓和夯擊的工藝，并決定碾壓和夯擊的強度、區域、頻次等等。在碾壓進行時，先使用較小噸數的壓路機開始靜壓，接著再使用較大噸數的壓路機開始震蕩碾壓，最后一次再使用光輪壓路機碾壓。根據由邊界至中線的理論原則推進，碾壓過程以三分之一重復的方法遞進。夯實法，是指應用重錘等所產生的巨大外來力加以堅實的方式，重錘夯實法的一般注意事項有：大錘的輕重、起落的間距、堅實的間隔以及所夯的遍數等。

3.5 化學加固法

化學加固法是指利用一些化學材料加固軟土地基的排水，提高水培建筑地基穩定性的方法。深層石灰攪拌樁法是采取化學反應的方式，進行石灰和土的攪拌，從而提高軟基的穩定性，加固程度依據工程需求進行。生石灰和高爐煤灰可以實現對水分的吸收，使其保持在工程要求的量、施工順序的選擇上，先進行外圍的施工，逐漸縮短到中心為止，施工時需要注意，石灰攪拌樁如果吸收了大量的非工程區域的水分，則會影響到正常的加固效果。

3.6 反壓護道法

反壓護道法通常在路面的兩側進行材料堆積，形成相應高度和寬度的護坡，護坡的材料選擇應以吸水性能好，材料性能穩定為首選。護坡能夠較好地抑制軟土地基的滑動，減少張力，進而達到穩固道路的效果。此方法的施工過程較為簡單，成本低，時間短，但是也會侵占路面兩邊的農田，且需要較大的后期維護工作量，增加維護負擔。

3.7 粉噴樁軟土路基施工技術

粉噴樁軟土路基處置工藝技術，一般是通過使用粉末硬化劑在軟土路基中加以強化，進而產生強化樁，從而增加了軟土路基的穩固程度。由于使用該工藝技術還可以對軟弱土層基礎實行局部強化，所以施工上更具可控制性，但在實際操作當中，施工需要嚴格按照施工條件和地質要求，并制定材料的配比規范，對配比流程加以嚴密把控，以避免因為材料的質量問題或者比例不均使得施工質量遭受損失的情況發生。該工藝技術應用后，還需要對工作條件加以檢驗，以測量穩定樁的質量與牢固程度，從而確保了穩定樁具備一定的承載能力。雖然粉噴樁軟土路基施工技藝確實有著一定的優越性，但是在實際操作中，很容易出現設備上或運輸過程中的質量問題。

3.8 水泥攪拌樁加固軟土路基

混凝土混合樁，是一個用來強化飽和軟弱土基的常用軟基處理技術，它通過把混凝土作為固化劑，和軟泥在地面深層強行拌和，由固化劑與軟泥形成的各種物理反射，改變原軟土地基的形態，增加硬度，實現加固的作用。常用的減半方式分為濕法和干法。濕法主要通過深層攪拌器對軟土地基和水泥進行充分的攪拌，而干法是通過噴粉機對水泥粉和軟土地基進行攪拌，從而使土層變成柱狀水泥強化體，能夠增加地面的硬度，進而減輕地基下沉，并增加了道路（堤）的穩定程度。干法與濕法相比較，有以下優點：一是所采用的干燥狀態的硬化物料能夠吸附較軟土地基中的水分，對于固定狀態含水率較高的軟泥、極弱黏性土和泥煤化土壤基效應也比較明顯；二是將固化材料全方位地散布在靠攪拌葉片轉動流程中形成的空隙中，同樣也靠土壤的含水量將它熟附在空隙內，由于攪拌葉片的使用，固化劑均衡地散布于土壤中，而沒有形成不均衡分散現象，可以增加對地基土壤的夯實力度；三是相比于漿噴深度連續攪拌及高壓旋噴的方式，此方法能夠減少材料的揮發，且無泥漿流出，地面也無膨脹現象，對于固化物的選擇應以0.5m 以下的細粉末體為主，如混凝土、生石灰、消石灰等，物料來源相當豐富，并可采用兩種上述材料進行1∶1 拌和，所以，能夠適用于大多數施工環境，且適合的施工對象很廣泛，在當前的軟土地基處理中應用較多；四是固化材料直接通過供給倉進行輸送，噴入地基土中，對于環境的影響較少，具有節能環保的作用；五是與濕法混凝土配相比較簡單直觀，對物料的測量也較為方便，便于質量管理。

4 結語

通過公路工程建設，促進國民經濟發展，完善交通運輸體系，方便人們的日常出行。但是在實際的公路運營過程中，會產生一些質量問題影響工程的正常使用壽命，其中軟土路基產生的路基沉降、裂縫等問題作為常見的質量問題，會影響正常的車輛通行。因此，加強對軟土路基的后期維護工作非常重要，在施工期間，通過對地質條件進行勘察和技術試驗，選擇相應的軟土路基加固技術，對路基路面進行修護，改善軟土路基帶來的安全風險。