公路軟基處理及路基填筑施工技術

蘇少剛

（安徽潤通建設工程有限公司，安徽 六安 231300）

0 引言

我國地質環境復雜多變，軟基是較為常見的情況，如果不進行相應的處理，在公路建設完成后會嚴重影響公路的使用功能。本文提出并實施軟基處理方法及技術分析，結合實際軟基技術應用實例，為相關工藝與技法的運用提供理論上的指導。

1 國內軟基處理技術現狀

我國較早開始對于軟基處理的研究，該過程經歷了三個階段：

首先，我國早期引入了樁測土壓實方法，該處理技術的可使用性十分廣泛，被使用于公路、鐵路、城市道路建設中，尤其是在西北地區黃土處理方面起到了良好作用。

其次，真空排水預壓法得到了進一步研究，處理技術進一步發展，在實際應用中取得了良好的效果。

最后，自20世紀90年代起，軟基施工技術逐漸發展成熟，包括振沖碎石樁法、水泥粉煤灰碎石樁法等，設計者要根據不同的施工要求選擇多元化的處理方案，確保施工質量和安全。

總體而言，我國工程師進行了長期的實驗探索，研究出一套行之有效的指導策略。由于軟基本身的地質屬性，在受到外力沖擊時極易發生地面塌陷等災害，從工程屬性來說是不符合建設需求的。因此，設工程師要對此類屬性的路基進行專業處理，改良土壤屬性使其符合建設要求。在這個過程中，原有路基會發生兩方面的改變：一方面是增強軟基承載力，保證地基在穩定的基礎上進行安全施工；另一方面是控制土壤形狀變化，掌握實際地基沉降值，確保施工不會因為軟基的沉降而影響其效果。

2 軟基的工程性質

軟基表面呈現為灰黑色，通常是指天然空隙大于等于1%的土壤，目前常見種類包括粉土、泥土、泥炭土等。軟基的自然屬性由其所處的外部環境而決定，最早是在水流中形成的，包含黏土與粉土兩個部分，淤泥質黏土含有較多的有機質，帶有負電荷，所以可與水分子進行緊密結合。軟基的水含量較高，是指淤泥和淤泥質土，呈現軟質與塑性狀態。由于軟基土壤本身所具有的天然屬性，所以它不能直接用來作為原始路基，必須改善其由于承受負載而導致的變形與不均勻下沉的狀況。這樣的天然屬性也給施工帶來較大的困難，本身軟基不能作為一種良好的工程土地，建設者必須針對其物理屬性與工程屬性進行改良，讓其符合工程建設需求。

3 軟基的處理技術

現階段，軟基的處理技術較多，下面將介紹三種較為常見的施工技術。其中的一些技術已經較為成熟，但另一部分處理技術還仍處于發展的初級階段，因此在具體的實踐過程中還需要根據施工計劃進行進一步的研究。表1是三項施工技術的適用范圍對比：

表1 適用范圍對比表

施工技術表層排水技術水泥攪拌樁技術振沖碎石樁加固技術厚度/m≤1≥8 3～5可處理范圍土壤土層較淺，工期較長基土酸堿值小于4或超固結狀態下不宜使用土體流動性較大

3.1 表層排水技術

表層排水技術的操作就是將地面表層水排出，大大降低軟基的含水量，為大型機械進行后續施工時提供良好的施工環境。由于軟基土質表面水分較多，表層排水法能在公路建設中發揮較好的作用。溝槽開挖時要充分考慮自然環境的影響，讓排水順暢流通，同時注意地面上的溝槽回填時，需要選擇透水性良好的材料，不能隨意挑選施工材料。

3.2 水泥攪拌樁技術

水泥攪拌樁技術最早發源于美國，自1978年開始，在中國的各項工程實踐中被廣泛應用。水泥攪拌樁法主要是形成強度較大的復合土體，從而提升軟基的穩定性和負載能力。通過灌入孔內的水泥混合物與周圍基土混合反應，很大程度上減少路基的承載量。雖然水泥攪拌樁法呈現出明顯的優勢，但在實際應用的過程中，需要考慮較多外部因素。當基土酸堿值小于4 或超固結狀態下是不宜使用的，會降低加固效果，在具體使用中需要慎重。

3.3 振沖碎石樁加固技術

碎石樁加固技術的工作原理是要形成堅硬的復合地基，在實際施工中使用一個振動的管狀設備，輔以水流向下沖擊，在軟基內成孔，再在孔內填充碎石等硬質材料。該項施工技術的優勢在于只需要投入較少的資金就能夠完成對路基的改良效果，并且不會受到軟基土質水分含量的影響。碎石樁加固法的施工工藝包含五項操作:第一步要根據設計圖紙確定樁位；第二步開始造孔工作，控制振沖器與入水流量；第三步開始清孔工作，準備下一步的填料工作；第四步開始填料，要嚴格控制填料高度，一次填入的材料不宜過多；第五步將振動器放入進行下一步操作，直到施工完成如圖1所示。

圖1 振沖碎石樁加固現場

因此，針對不同的施工條件，必須選擇最為合適的軟基施工技術進行地基的改良，良好的軟基處理不僅能夠保證公路的整體施工質量，也能夠控制工程投入的資金。現階段，軟基施工技術種類繁多，呈現出多樣化趨勢，但使用施工技術的最終目的都是在于地基能夠滿足施工的規范化標準。

4 路基填筑施工技術

4.1 路基排水施工作業

相比實際的工程需求和后續的應用需求而言，公路軟基自身抗剪性能和承載性能存在明顯的差距，這就需要施工人員采用針對性施工技術，以達到路基抗堿性能和承載性能的強化。在實際的路基填筑施工技術應用過程中，需要施工人員強化路基排水施工的應用力度，借助合理的施工方案做到不同水源的規劃與有效利用。路基排水施工作業主要是及時排出公路軟基的地下水，盡可能避免地下水的淤積對路基形成沖刷導致變形，且在實際公路軟基排水施工作業期間，工作人員要充分考慮到路基自身的穩定性和強度等因素，做好施工方案的合理規劃，并分配路基的具體濕度范圍。在此基礎之上，明確路基排水系統的具體運行狀態，結合實際情況保障路基排水作業的順利開展，避免對后續的施工流程產生阻礙。

4.2 填筑作業

在完成前期軟基的處理工作之后，就進入后續的路基填筑作業環節，主要的技術要點總結如下：首先，開展填筑材料試驗。在實際的公路路基工程作業環節，要想做到路基填筑質量的有效管控，就需要工作人員注重細節方面的內容，于作業實施前開展材料試驗，明確具體的施工參數信息，選擇100m 范圍內的路段展開填筑作業試驗，嚴格參照工程圖紙和工序流程做好不同設備的配置，例如挖掘機和裝載機，以保障滿足實際的作業需求，之后組織開展挖掘填筑作業，期間路基的兩側要做到嚴格管控，設計的寬度要大于50m。同時，鋪設前期準備的填筑材料，并在此期間重視路基質量的嚴格把控，以保障實際的施工質量滿足后續的應用需求。其次，軟基的填筑作業。施工方在正式開展填筑作業之前，要重視地表部分的清理，以達到工程作業的規范要求。施工期間以前期編制的工程方案、開展試驗得出的參數信息為基礎，組織開展路基填筑作業，結合壓實度指標，重視施工全過程的質量管控工作，以保障路基的填筑效果可以達到既定的理想狀態。

4.3 路基強力夯實施工作業

在實際開展公路軟基強力夯實施工作業的過程中，需要工作人員首先明確具體的強夯規范，主要包含三個能量指標：主副滿夯擊能力700kN·m，主副夯擊能量1000kN·m，后兩擊的下沉量均值進不可超過50mm。公路路基強力夯實施工作業開展期間，要按照夯擊的順序開展作業。首先，清理施工場地，保持整潔與干凈，包含地下的障礙物、高空、地面等區域的清理工作，以保障場地的平整度滿足實際的施工需求。后續的施工放樣操作需要工作人員明確夯點的具體位置，保障其和地面的高程處于明確的狀態，之后在指定的位置安放強夯機組設備進行夯機處理作業。在此期間，夯機的偏差值控制在150mm 之內，之后需要通過起吊機設施的應用，將強夯機組設備和夯錘吊至預定的高度，脫落吊鉤，保障錘體是正常下落的狀態。之后工作人員要開展高程測量工作，如果錘體自身出現了歪斜的情況，要立即進行坑底的整平處理。后續經過多次的夯點夯基處理作業，應用推土機設備推平所有的夯坑，同時做好場地高程的測量記錄。結束公路路基強力夯實施工作業后，工作人員要以地基的基礎設計規范和施工圖紙的既定設計要求展開相應的試驗檢測工作，以保障作業的效果滿足應用需求，主要包含干容重試驗、標準貫入試驗、壓縮系數數據試驗。

5 公路軟基處理及路基填筑施工技術應用建議

5.1 做好施工規劃

合理的施工規劃與施工計劃是促使工程可以穩定進展的前提，如果出現匆忙施工的情況會產生不同的問題，引發安全事故，影響到后續的工程作業質量和效率。因此,不難看出做好施工計劃和規劃的重要性，可以為后續軟基處理工作以及填筑作業的開展奠定有力基礎。這就需要工作人員以公路調查和測量作業的結果為基礎，結合當前的軟基特點和預定的處理方案，明確所需的材料和設備，做好工作面的整理與清潔工作，嚴格把控公路基礎部分的施工效果和施工效率，以保障最終路基工程的質量可以達到相應的規范，滿足需求。

5.2 清理淤泥

軟基土壤本身含水量較大。由于積水分布不均，針對含水量較小的地基可以直接使用抽水設備進行清除，將表層水分排出后，配合大型挖掘機將剩余的淤泥清理出去，保存不含淤泥的土體。在施工過程中，必須有專業檢測人員進行驗收，將排出的淤泥回收到指定場地。隨后再將準備好的改良土壤進行回填，選擇合適的材料，如石灰碎石等。

5.3 進行片石填筑

在施工前必須進行精準的測量，設置好內外邊線。第一步，將符合環保規定的材料運送至施工現場，必須選擇合適的大型設備進行充分碾壓，保證其厚度和平整度，確保處理后的片石填筑達到規定標準；第二步，根據路基的基本狀況，按照高度進行緩慢平鋪，整個過程需要更加精細，工程檢測標準中對厚度具有一定的要求；第三步，針對路基不平的狀況，要使用碎石與粉狀材料進行精準填筑，直至誤差小于規定值；第四步進行邊坡整理工作。

5.4 做好施工的監督管控工作

不論軟基處理或填筑作業，在實際施工過程中要注意全過程的監督控制工作，借助信息技術、智能技術的應用，可以輔助工作人員對工程質量以及安全進行有效把控，保障作業的穩定落實。例如在開展路基填筑作業之前需要布置相應的監測點，主要目的在于合理監督控制和管理工作。如果斷定為普通斷面情況，需要每隔150m 布置一個監測點；如果判定為重要斷面，需要采取不同的方法，即為加密處理，可以保障施工監測的落實到位。于斷面適宜的位置放置相應的沉降板，或將其放置在路肩部位，工作人員要實時觀測，明確作業現場的生產情況和實踐情況。通過監控的方法維持施工作業有序穩定地開展，凸顯清晰化、可視化的優勢，并對存在的不規范問題采取針對性處理措施，保障后續施工的穩定進展，做到路基填筑作業效率和效果的嚴格把控。通過作業數據信息的動態收集，以數據分析技術和挖掘技術為基礎，可以掌握路基工程存在的問題并排查隱患，以保障公路項目的整體質量達標。

5.5 借鑒優秀施工案例的經驗

目前部分施工團隊借鑒國外質量評估體系，以改進和提升公路建設的質量為發展目標，評價的主體不再是建設團隊和施工團隊，而是委托專業評估人員對公路建設質量按一星到五星進行評級，根據評級制定具體的改革模式，對處于不利地位的公路施工項目申請專家指導援助，提供一定的政府資金援助，通過立體化的評價機制，合理布局資源配置，針對形勢政策變化實現公路資源供需適配。

6 結語

現階段，軟基處理及路基填筑施工技術的應用使得公路建設的效率與質量均得到了提升，但實際建設過程該項工作仍是薄弱環節。目前公路施工建設面臨著全新的發展形勢，構建高質量的建設體系，要求夯實地質理論基礎，實時監管排查外部風險，建設完善的質量監管機制。