路基填筑施工技術(shù)在公路軟基處理工程中的應(yīng)用

陳 偉 曾和余

中交四航局第四工程有限公司

1 引言

受軟土地基自身特點(diǎn)影響，在實(shí)際施工過程中軟基處理難度較大，加之很容易受到外界各種各樣因素的干擾，只有精準(zhǔn)的掌握軟土地基的特點(diǎn)，科學(xué)合理地將路基填筑施工技術(shù)應(yīng)用到施工中，才能有效地解決軟土地強(qiáng)度低、沉隱量大的問題，為公路的后續(xù)施工提供重要的基礎(chǔ)保障。可見針對路基填筑施工技術(shù)在公路軟基處理工程中的應(yīng)用研究具有重要的現(xiàn)實(shí)價(jià)值。

2 工程概況

本工程是位于某地區(qū)的高速公路，設(shè)計(jì)總長度為10.3km，沿線結(jié)構(gòu)物主要包含橋梁3座、隧道1座、涵洞12道、通道10座。該公路中最大的縱坡為3.6%，最小平曲線半徑為1600m。根據(jù)前期的地質(zhì)勘測結(jié)果來看，本工程中存在軟基的情況共分為3段，總長度為193m，而且施工環(huán)境較為復(fù)雜，成為本工程施工中的重點(diǎn)與難點(diǎn)。

3 軟基處理工程的處理方法分析

目前我國公路建設(shè)工程中針對軟基處理的方法主要有以下幾種方法。

（1）復(fù)合地基處理法。這種處理方法被廣泛地應(yīng)用到了公路軟基處理施工中，其主要是結(jié)合工程建設(shè)的實(shí)際情況，在軟基中布設(shè)相同規(guī)格的樁體，通過適量的樁體結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)軟基承載力的提升。當(dāng)在軟基中布設(shè)樁體后，軟基的受力情況就會發(fā)生改變，由樁體分擔(dān)較多的荷載。目前樁體的結(jié)構(gòu)形式主要有水泥攪拌樁與預(yù)應(yīng)力管樁兩種。

（2）換填地基處理法。該種施工方法主適用于軟基深度≤2m的軟基，其主要是通過將軟基中的軟土進(jìn)行清理后向原有基礎(chǔ)上填入能夠滿足施工要求與承載要求的優(yōu)質(zhì)填充料，目前填充料主要以碎石為主。換填處理法中回填施工需要遵循分層施工原則，即逐層進(jìn)行回填并且壓實(shí)，并且要做好檢測工作。換填處理法的優(yōu)勢在于能夠從根本上解決軟基的問題進(jìn)而達(dá)到軟基處理的最優(yōu)效果。

（3）密實(shí)地基處理法。該種地基處理法廣泛應(yīng)用于任何形式的軟基施工，如松散狀態(tài)的非飽和土或者性質(zhì)偏軟弱的飽和土，這種處理方法是通過提升土層的密實(shí)度來達(dá)到施工要求。當(dāng)前密實(shí)地基處理法具有代表性的有堆載預(yù)壓法與強(qiáng)夯法兩種。通過密實(shí)地基處理法也可以有效地提升軟基的承載力，有效滿足施工要求[1]。

4 路基填筑施工方案

4.1 施工流程

路基天族施工流程主要包含了測量放樣、基底處理、填筑路堤、灌水、振實(shí)、檢測、下一層澆筑等，具體如圖1所示。

圖1 路基填筑施工流程圖

4.2 施工方案

結(jié)合本工程實(shí)例，制定了如下的路基填筑施工方案。

（1）通過實(shí)地勘測發(fā)現(xiàn)本工程2段的軟土層均未超過3m，所以選用路基填筑施工技術(shù)，填筑材料選擇片石，以此來改善軟基性質(zhì)，但是要確保經(jīng)過施工處理之后密實(shí)度要＞90%。

（2）本工程中有段軟基路段處于山間沖溝軟土路段，這種軟土的主要特點(diǎn)是軟土分布不均勻，且深度較大、覆蓋范圍較小，所以該段軟基選擇路基填筑施工技術(shù)，利用片石換填。關(guān)于本工程中3段軟土路基的具體數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 軟土路基具體數(shù)據(jù)

4.3 路基填筑施工技術(shù)

4.3.1 分層壓實(shí)法

路基填筑施工前要做好測量放樣工作，要保證填筑前的設(shè)計(jì)線與地面線呈平行位置關(guān)系后方可開展分層壓實(shí)施，在實(shí)際施工過程中要注意控制不同回填層的填筑厚度，盡量保證每層的厚度能夠統(tǒng)一。隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，目前可用于路基填筑的材料較多，其中包含了粉煤灰、紅砂巖、片石等，這些填筑材料具有相同的結(jié)構(gòu)性能，即具有較高的抗剪強(qiáng)度、回彈模量大等。在這個施工環(huán)節(jié)中關(guān)鍵在對于填筑材料規(guī)格的控制，填筑材料的粒徑不得＞150mm，同時還要以實(shí)際施工要求與建設(shè)情況出發(fā)滿足建設(shè)最小強(qiáng)度的要求[2]。

4.3.2 隔水層設(shè)置

軟土路基由于自身結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其在排水能力方面較弱，如果無法合理地設(shè)置隔水層，那么會對后續(xù)的施工以及工程質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響。所以在完成路基填筑施工并采取預(yù)壓處理之后，需要及時進(jìn)行隔水層的設(shè)計(jì)，這樣既可以為砂墊層提供保護(hù)，避免在完成施工后被路基填土污染，也可以提升砂墊層的排水能力，使得路基積水問題得到妥善的解決。隔水層設(shè)置施工環(huán)節(jié)要著重考慮路基的實(shí)際情況，如路基的沉降幅度、排水效率等，這些數(shù)據(jù)是填筑材料選擇的重要依據(jù)，也是保證施工質(zhì)量的重要基礎(chǔ)。

4.3.3 過渡段技術(shù)

過渡段技術(shù)施工中主要注重坡度比例與寬度的控制，在實(shí)際施工中經(jīng)過開挖處理之后方可進(jìn)行填筑。具體而言在公路軟基處理工程中需要做好前期的施工準(zhǔn)備，如對施工場地的雜物、垃圾等進(jìn)行清理，場地初平后才能開展填筑施工，在施工初期首先要恢復(fù)邊線與中線，由地處逐步向高處開挖，進(jìn)而逐步形成臺階。在這個施工階段開挖與填筑是可以同時作業(yè)的，這樣才能為施工各個環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量提供基礎(chǔ)保障[3]。

5 路基填筑施工技術(shù)的要點(diǎn)

5.1 做好路基沉降的監(jiān)測

在實(shí)際施工過程中只要全面掌握路基填筑施工的實(shí)際情況就能推進(jìn)路基填筑施工的有序進(jìn)行，還可以通過對于檢測數(shù)據(jù)的分析與評價(jià)得出更加詳細(xì)與準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，這能為路基填筑施工技術(shù)的選擇提供科學(xué)的參考。因此路基填筑施工中務(wù)必要做好路基沉降的監(jiān)測工作，目前路基沉降監(jiān)測的方法主要有以下兩種：（1）位移觀測樁。即在路基坡腳5m左右的距離設(shè)置路基沉降監(jiān)測的觀察區(qū)，實(shí)時監(jiān)測路徑沉降情況；（2）分沉降觀測樁。這種方法主要是將觀測樁設(shè)置在與路中心間距較小位置，其中以間距0.5m最佳，隨著路基填筑施工的推進(jìn)，需要根據(jù)實(shí)際情況對于觀測樁的高度進(jìn)行調(diào)整，同時在施工中要對觀測樁做好保護(hù)工作以便更好地發(fā)揮觀測樁的作用，做好路基沉降的觀測工作。此外隨著路基性質(zhì)的改變，也要及時調(diào)整觀測方法，并且觀測周期要≥2周，才能保證各項(xiàng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與完整性。

5.2 做好路基排水施工

在取得完整詳細(xì)的路基沉降數(shù)據(jù)后，就可以合理地選擇相應(yīng)的施工技術(shù)，在施工中軟基排水弱是影響施工質(zhì)量的關(guān)鍵問題之一，所以必須要做好路基排水施工。施工技術(shù)人員應(yīng)該以設(shè)計(jì)要求為指導(dǎo)，以工程的實(shí)際情況為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合軟基地質(zhì)條件科學(xué)的制定路基排水施工方案，進(jìn)而有效排除路基中的地下水，為施工質(zhì)量提供保障。路基排水施工是一項(xiàng)系統(tǒng)工作，在實(shí)際工作中不僅要參考路基的穩(wěn)定性與強(qiáng)度，同時還要注重對于排水系統(tǒng)的監(jiān)測，根據(jù)實(shí)際情況一直優(yōu)化與完善排水系統(tǒng)[4]。

5.3 做好路基夯實(shí)施工

軟基的夯實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的確定需要根據(jù)軟基的實(shí)際情況與基本處理要求來確定，再以相關(guān)工程施工規(guī)范為標(biāo)準(zhǔn)有序地開展夯實(shí)施工作業(yè)。軟土路基夯實(shí)施工是一項(xiàng)復(fù)雜且系統(tǒng)的工作，在實(shí)際施工過程中需要注意以下幾點(diǎn)：（1）在路基夯實(shí)施工前要注重對施工場地的清理工作，保證施工現(xiàn)場的整潔、干凈；（2）以施工圖紙為依據(jù)，合理的布置夯實(shí)施工位置，并且要做好高程測量工作，以高程測量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)選擇夯實(shí)機(jī)組；（3）在施工中要以測量數(shù)據(jù)為依據(jù)，持續(xù)調(diào)整夯實(shí)機(jī)組的位置，最終滿足特點(diǎn)的高程要求；（4）在施工過程中要做好監(jiān)測工作，如果出現(xiàn)坑槽現(xiàn)象、歪斜現(xiàn)象要及時進(jìn)行調(diào)整，有效地提升施工質(zhì)量。

5.4 做好路基填筑施工

路基填筑施工是路基填筑施工技術(shù)中的核心內(nèi)容。在路基填筑施工前要做好試驗(yàn)工作，良好的試驗(yàn)工作可以有效地檢驗(yàn)路基填筑材料的具體性能，進(jìn)而可以幫助施工人員合理的選擇填筑材料，為后續(xù)的施工與施工質(zhì)量提供重要的保障。在具體的試驗(yàn)過程中要嚴(yán)格按照施工圖紙開展，并且以相關(guān)規(guī)范為指導(dǎo)開展工作。而路基的開挖作業(yè)則需選擇高性能的設(shè)備，在完成開挖后要及時做好填筑施工，填筑施工完畢后利用壓路機(jī)對填筑材料進(jìn)行壓實(shí)處理，若存在特殊情況則可以采用輔助壓實(shí)措施，在完成所有施工后要做好堅(jiān)持工作，主要是針對填筑材料是否滿足設(shè)計(jì)要求，軟土基礎(chǔ)的強(qiáng)度與承載力是否得到提升等。

6 結(jié)束語

隨著我國公路網(wǎng)建設(shè)的持續(xù)拓展，在公路建設(shè)中遇到軟土地基的概率有所提升。面對軟土地基問題帶來的影響，既要不斷地完善與優(yōu)化公路設(shè)計(jì)，也要注重相關(guān)施工技術(shù)的創(chuàng)新，才能更好地解決軟土地基對公路建設(shè)的影響。所以路基填筑施工技術(shù)在公路軟基處理工程中的應(yīng)用研究具有重要的現(xiàn)實(shí)價(jià)值。