淺析公路工程軟基處理技術及質量控制

［摘 要］我國幅員遼闊，一方面充分展現了我國地大物博的特性，另一方面也導致我國東西南北地質條件差異較大，從而形成了一方水土養育一方人的地理格局。在這樣的地理環境基礎下，我國的基礎設施建設也需要“因地制宜”，并結合當下綠色、可持續發展的國策來進行。本文通過對國內外綠色施工現狀進行簡單闡述，以公路工程施工作為切入點，結合在公路工程施工中常常需要考慮的軟土地基問題進行研究，提出合適的軟基處理技術及施工質量控制措施，以期為后續軟基工程的實施提供一些參考和思路。

［關鍵詞］公路工程；軟基處理技術；質量控制

［中圖分類號］U41文獻標志碼：A

軟基處理的目的是防止在后續建筑施工過程中以及建筑后地基下沉拉裂，進而導致建筑物本身不穩定事故的發生，對“軟弱”的地基進行加固處理的一種方法。通過對地基加固使得地基的沉降變得堅固，從而提高建筑的穩定性和安全性。以沿海地區為例，由于當地軟土層內的含水量較內陸而言偏大，并且腐蝕性物質的含量也遠高于內陸地區，故沿海地區的土質對外界環境變化所產生的抵抗能力是比較弱的，因此沿海的公路工程施工建設就必須要考慮軟基處理的問題［1］。如果軟基處理不當，就極有可能出現地基下陷的工程質量問題，導致嚴重事故的發生。目前，我國在基建領域對綠色施工提出了明確的指導意見和具體的參考細則，包括施工地區周邊環境保護、施工能源消耗、揚塵防治等一系列內容。因此，無論是出于對環境綠色施工可持續建設還是工程施工技術的角度而言，對軟土地基進行技術處理在工程建設領域都是必須要考慮的重要環節之一。

1 國內公路工程施工現狀

1.1 國內工程綠色施工現狀

自2001年7月北京申奧成功以來，我國貫徹綠色環保理念并將其運用在各個領域，其中包括綠色建設和綠色施工。到2007年9月，建設部（后組建為住房和城鄉建設部）發布了《綠色施工導則》，促進我國建筑行業綠色發展，對建筑工程的施工提供了指導性意見和環保要求，并以北京作為首批試點城市開始實施該導則。近年來，我國建筑領域對于綠色環保的應用比例逐漸提高，并取得了許多顯著的成績。比如：在杭州“落戶”的全球第一家集低碳科技普及、綠色建筑展示、低碳學術交流和低碳信息傳播等職能為一體的公益性科普教育機構——中國杭州低碳科技館；我國與新加坡共同打造的戰略性合作項目——中新天津生態城，展示了兩國對全球氣候變化和節約環境資源的決心，同時為全球各國在環境、能源保護方面提供了優秀的示范。我國的施工理念也轉變為以滿足人們基礎要求為前提，提高建筑未來的可使用周期以及給人們生活帶來積極影響。時至今日，綠色的施工和建設理念已經貫穿我國基建的各個環節，無論是建設場地揚塵控制還是建筑材料如高樓外墻玻璃的選擇，都圍繞著可持續發展來進行。

盡管如此，我國在綠色施工的推進過程中仍然存在一些問題。部分建筑單位對綠色施工的理解僅僅停留在表面，在實際施工過程中對于施工材料和施工器械的使用并不考慮是否環保，并且在施工場地內隨意排放建筑廢水；部分建筑施工企業由于技術水平受限，對于綠色環保施工技術的掌握程度也較低，加之建筑行業工業化信息化的發展還有待提高，我國在綠色施工方面依舊任重而道遠。

1.2 國內公路施工現狀

目前，國內基建施工整體水平在國際上處于較為領先的地位，但是依然存在需要深刻認識并加以探討的問題。對于項目施工而言，最為重要的當屬對施工現場的管理，施工現場是建材使用以及人員施工的關鍵場所，對施工現場的管理必須要科學化、精細化，從管理的角度提高施工團隊的施工質量和施工效率。部分項目的成本控制不嚴格，項目中后期超預算的情況時有發生［2］。項目對于基建企業來說是盈利的主要來源之一，對于項目成本的控制則是決定項目最終盈利水平的重要手段，各施工單位需要在綠色施工的基礎上，科學、合理地使用各種建材，并按照項目周期進度對項目富余的人力資源向其他項目傾斜，從而提高工程的經濟效益，通過科學的評估和進度管理標準提高施工效率，減少人力資源的浪費。部分項目施工進度把控不嚴格，而項目施工進度是確保工程建設經濟效益最大化的重要衡量指標，如果進度嚴重超期，會很大程度上影響項目尾款甚至是產生其他嚴重的社會影響。對于我國的公路工程施工來說，這類復雜性的工程對于技術范圍的考慮和資金的需求都是比較大的，除了必要的考慮工程設計圖紙、工程需要處理的相關技術性問題、軟基處理等，還需要有專業的骨干管理人員對項目的各個環節進行必要的監督控制，至少保證項目按照原定計劃順利完工，避免出現項目延期的情況。此外，還需要建立和完善項目的質量監督管理體系，以項目安全管理為基礎，構建全方位的項目管理方案，在工程施工前，嚴格把控各方質量，包括對施工材料和施工人員的把控，最后還要確定好明確的施工流程和預期施工目標，這樣才能將整個公路工程施工團隊管理好，把工程建設好。

2 常用的軟基處理技術

公路工程包含對路基、路面、公路橋涵和隧道，公路渡口及公路防護、排水和附屬設施等的項目施工，不同的項目對應的質量管理辦法和要求也是不同的。我國也根據《中華人民共和國公路法》制定了公路工程質量管理辦法，要求施工單位對工程項目的安全、適用、經濟、環保（可持續）、美觀等特性都要執行高標準并落實到位。地基是公路工程建設前必須要考慮的問題，對于天然含水率和腐蝕性較強、地基沉降不均、地質松軟等問題都需要采取一定的技術手段來處理，從而保障地基有足夠的承載能力和穩定性，為公路工程建設打下堅實的“地基”。眾多企業經過多年的項目實踐，現在常用的公路工程軟基處理技術也越來越成熟［3］。

2.1 土基置換法

土基置換法是指將該路段原有不滿足施工條件的地基挖出，并以其他符合建筑指標的材料進行換填的方法。常見的換填材料有開山產生的石渣、礦砂、砂礫、碎石等，此法常適用在工程路段包含農田、開鑿隧道等的工程。使用這類方法時需要注意的是要環保處理挖出的原土，找到合適的棄土場所，對于需要挖出的土基要提前規劃范圍，防止欠挖埋下工程隱患。換填前需要對預計的換填材料進行項目要求驗證，保證換填材料滿足要求，若出現較大的開山石等，需要提前將其碎解或剔除。對于換填后的地基強度要多次檢測，一般是將材料按照20～30 cm的厚度，用震動壓路機進行精細化分層碾壓，在每一層回填材料均達到預期壓實標準后再進行后續回填及工程施工。

2.2 復合地基法

所謂復合地基，即將部分原有土體的強度進行增強或置換，由增強后的土體和周圍原有土基共同承受來自上部建筑結構帶來的壓力，一般復合地基大致分為水平向增強體和豎直向增強體兩類。水平向增強體復合地基就是常見的在施工用地上會鋪設的橫向鋼筋，再在這個基礎上進行水泥澆筑，從而增強土地抗剪能力，防止地基土側方向擠出導致路段變形。豎向增強體則是俗稱的樁，復合地基中樁體剛度大，強度高，承擔的荷載大，能將荷載傳到地基深處，從而使復合地基承載力提高，地基沉降量減小。豎向增強體還可以有效傳遞垂直荷載，大大提高建筑物的抗震性。下面主要介紹水泥攪拌樁加固法、CFG（水泥粉煤灰碎石樁）法。

2.2.1 水泥攪拌樁加固法

主要是用水泥作為材料固化劑，通過在攪拌車或攪拌站中將地基軟土與水泥進行混合攪拌，使得最終的混合物的穩定性和強度遠高于原始軟土，從而達到軟基處理的目的。該技術方法對施工各階段的準備工作要求較高，施工前期需要對土基底部做好排水工作，并將機械設備安裝位置調平擺放，中期需要進行試樁工作，在攪拌樁正式大批量生產前，需要檢驗生產出的加固樁的各項指標參數，包括灰漿黏稠度、可承受壓力等，并根據試驗出的最終數據結果確定出水泥土攪拌樁的施工比例。但是，該技術會使用到石灰、水泥等加固劑，這些加固劑對土壤會造成一定程度的污染，導致地下水中的有害物質超標。此外，該技術對于軟土和加固劑的配比以及加固劑的質量都有較高的要求，尤其是公路工程一般都是長期項目，且水泥在施工地區的存儲期會根據當地的空氣溫度和濕度而變化，變質的加固劑也會給工程的施工帶來隱患。

2.2.2 CFG樁（水泥粉煤灰碎石樁）法

顧名思義，就是將碎石料、砂石、粉煤灰、加固劑（水泥）按照一定的比例加水混合攪拌，最終形成的一種黏結強度樁［4］。作為復合地基法的代表技術之一，它多用于高層、超高層建筑項目，CFG樁復合地基通過褥墊層與基礎連接，無論樁端落在一般土層還是堅硬土層，均可保證樁間土始終參與工作。由于樁體的強度和模量比樁間土大，在荷載作用下，樁頂應力比樁間土表面應力大。樁可將承受的荷載向較深的土層中傳遞并相應增加了樁間土承擔的荷載。

2.3 強夯法

此法是用大型吊機將幾十噸甚至上百噸的重錘吊至一定高度的空中，再釋放重錘讓其自由落體，利用重力加速度帶來的巨大撞擊力，夯擊土層使地基迅速固結。這種方法適用于處理碎石土、粉塵土、素填土等類似的地基，雖然設備使用和操作都很簡單，施工效率高（一套設備每月加固地基面積可達5 000～

10 000m2），施工技術和人力成本也較低，但由于重錘的下落會產生巨大的沖擊力帶來地基震動和巨響，因此對于周邊已有建筑或是在建工程的影響要提前考慮，必要情況下需要加設震動隔離并采取施工噪聲削弱措施。強夯法通常在施工時也會遇到問題，比如對于地基的夯實達不到下沉控制標準，或者是夯擊到標準臨界值的時候如果再次進行1～2次的夯擊可能又會使下沉量超過預期標準，從而給工程施工帶來其他影響。

3 軟基處理技術的質量控制方案

對于公路工程軟基處理技術的質量控制是整個工程質量的基礎，也是項目高質量完工的關鍵所在。

首先，需要高質量、高標準地做好施工前工程段情況勘察工作，在項目組整體進場施工前必須安排專業人員現場對施工路段的整體土質情況和地址結構有清晰的把握和準確的實地勘測，以確保后續施工數據來源的準確性。同時，要對軟基路段的實際沉降情況進行研究分析，在掌握大量實際采集的信息數據后，通過現有的技術模型對收集的信息數據進行精準分析。比如，部分工程路段是建在水田之上的，就需要考慮對淤泥的挖除以及排水工作，對于排水處理后的土基承重能力也要進行數據預估和備用方案設計［5］。

其次，選擇合理的軟基處理施工技術并做好施工前準備工作，選定高度符合施工路段地質情況的技術是軟基處理的方向標，在軟基處理設備進場之前要提前對預備場地進行清理工作，保證場地平整、干燥，做好加固劑存放地的防水、排水預防工作。對設備進行預調試，在保證項目施工安全的前提下，盡可能提高項目施工效率。

第三，對施工材料的質量控制也是工程質量保障的基礎之一，可從“進出”兩個角度來把控質量。一方面，對于建筑原材料的采購要嚴格執行按照材料參數的要求，并貨比三家，對于材料成本和質量優劣做好準備工作，避免由于材料問題影響工程進度。另一方面，對于施工過程中原材料的使用也要嚴格落實材料出庫機制，在各施工團隊領用材料時要做好材料領用記錄工作，并且在材料出庫時需要再次檢查是否符合使用標準，若不符合需要將其單獨存放并記錄在冊。

最后，以PDCA循環機制為管理基礎，對項目施工質量進行質量控制，從Plan（計劃）、Do（執行）、Check（檢查）和Act（處理）四個階段來科學劃分并循環進行下去。該機制不是只進行一次，而是將4個階段形成一個閉環，循環往復地進行下去，如果某個問題在本次循環中沒有得到解決或者是發現該問題，那么就將未解決的問題放入下一次循環的開始。該機制從項目質量管理的全流程來科學進行。P階段主要是選擇問題、分析問題、找到問題，從根本上確定問題并找到其來源，才能為后續解決方案的制定打下堅實的基礎。項目工程在管理過程中可采用頭腦風暴等方式來定性、定量的高效定位問題。D階段按照既定的目標或計劃進行高標準執行，在具體施工的過程中根據實際情況進行微調，保證項目施工團隊有較高的組織執行力。C階段在這個閉環中是最為重要的，要確認該計劃方案的實施是否達到了預期效果或目的，采用檢查效果和評估效果相結合的方式，對于沒有達到預期效果的，要做好記錄并評估其是否需要放入下一次循環中進行解決。A階段是處理階段，該階段是對問題進行總結并處理，在該階段無法處理或無法完全處理的問題才流轉至下一個PDCA循環。該機制的使用可以幫助項目工程高效、無遺漏地完成工作，提高施工效率，保證施工質量。

4 結語

隨著社會生產力和科技的不斷發展，公路工程軟基處理技術也需要與時俱進地完善和創新。軟基施工質量的保障要采取更加科學的方式來進行，以實際情況為前提條件，針對性地指定方案來解決問題，保障項目的質量。要建立健全軟基處理質量管理制度，以制度來保證軟基處理的高質量施工。

參考文獻

［1］韓曉東. 淺談長螺旋鉆孔、管內泵壓混合料CFG樁施工［J］. 中國新技術新產品，2011（5）：48.

［2］張立博. 淺析CFG樁復合地基的質量控制及發展前景［J］. 農村經濟與科技，2011，22（5）：191-192.

［3］郭遠鎰，陳建平. 木蘭溪下游防洪工程軟基處理技術與施工質量控制［J］. 水利水電技術，2013，44（3）：57-59.

［4］謝穩章. 水泥攪拌樁軟基處理技術在施工質量控制方面的措施［J］. 廣西城鎮建設，2020（12）：76-77.

［5］陳綠紅. 公路工程軟基處理技術及質量控制探究［J］. 江西建材，2022（12）：197-198，201.

［作者簡介］鐘濤，男，貴州正安人，貴陽市交通基礎設施建設服務中心，工程師，本科，研究方向：公路工程建設。