試析公路工程軟土路基施工技術(shù)研究

陳志剛

摘 要：在公路工程施工中，軟土路基是一個常見的施工問題，對公路工程到施工質(zhì)量有比較大的影響。本文以實際工程為例，對公路軟土地基施工過程中到各種影響因素以及公路的基本特點進行了分析，最終決定選用加筋法和換填墊層法相結(jié)合的方法對軟土路基進行處理，取得了良好的處理效果。

關(guān)鍵詞：公路 軟土路基 施工技術(shù)

1.工程概況

某公路工程的設(shè)計等級為三級，設(shè)計路基寬度為15m，允許車輛最高行駛速度為60km/h，汽車荷載等級為二級，路線經(jīng)過地區(qū)大部分為山地，區(qū)域年降水量比較大，不良地質(zhì)比較發(fā)育，山地殘坡積層、壩區(qū)松散層、坡鹿堆積層都含有松散孔隙水。松散孔隙水主要由基巖裂隙水、大氣降水補給，其次由溪水和地表河水補給。受地下水運移、排泄條件不順暢等因素的影響，部分地區(qū)還出現(xiàn)了上層滯水的沼澤地。結(jié)合本工程的實際情況，經(jīng)研究決定，本工程使用加筋法和換填墊層法相結(jié)合的方法對軟土路基進行處理。

2.軟土路基的加筋施工辦法

2. 1加筋材料

加筋土結(jié)構(gòu)的核心內(nèi)容為加筋材料，要想使加筋技術(shù)不斷的發(fā)展進步，就要對加筋材料進行不斷的探究。受材質(zhì)情況不同的影響，加筋材料主要分為四個主要類型。第一類為天然植物類，主要包括麥秸桿、柳條以及竹片等；第二類為金屬類，主要包括不銹鋼鋼帶、鍍鋅鋼帶以及扁鋼帶等；第三類為合成材料，主要包括玻璃纖維材料、尼龍、聚乙烯以及聚丙烯等；第四類為復(fù)合材料類，主要包括鋼塑符合加筋帶和鋼筋混凝土帶等。

土工合成材料主要的技術(shù)指標包括耐久性指標、水力指標、力學(xué)指標以及物理指標四個主要類型。竹片材料的技術(shù)指標會受到多種原因的制約，不同品種、不同地方的竹筋性能參數(shù)會存在較大差異[1]。土工加筋材料使用竹材的時候，對竹材的性能要進行嚴格的試驗。加筋土結(jié)構(gòu)中，不論是使用怎樣的加筋材料，都需要對以下內(nèi)容進行嚴格的監(jiān)督，第一，材料的強度和變形情況；第二，材料的耐久性能。

將高分子聚合物擠壓成薄片，再制作成具有一定規(guī)模的孔網(wǎng)，經(jīng)過緩慢加熱對其不斷的進行橫向或者是縱向的拉伸，這就是土工格柵。使高分子聚合物呈現(xiàn)出定向線性狀態(tài)的網(wǎng)狀整體結(jié)構(gòu)類型，具有較強的節(jié)點強度，且呈現(xiàn)出均勻分布的狀態(tài)。加筋加固材料已經(jīng)得到了廣泛使用，這是因為土工格柵的拉伸模量和強度都比較好，同時具有較好的連鎖系統(tǒng)。土工格柵包括雙向和單向兩種類型，經(jīng)常使用的土工格柵類型為雙向型的，具體情況見圖1所示。

2.2土工格柵施工

首先，砂墊層和土工格柵可以存在于同一層內(nèi)，該層與軟土地基、路堤本身都有著不一樣的剛度標準，經(jīng)過該墊層使路堤自身的荷載被傳輸?shù)杰浲恋鼗校粌H是路堤的柔性根基，還是軟土固結(jié)的有效排水面。設(shè)置土工格柵，可以使路堤側(cè)向的變形得到較好的控制。其次，在對土工格柵進行施工的時候，可以按照以下順序來進行施工，下承層的清理→土工格柵鋪設(shè)→綁扎固定→路基鋪設(shè)→壓實→檢測。

在進行施工的時候，應(yīng)注意以下：

（1）將地表平整干凈，將所有的雜物清理掉。

（2）土工格柵的鋪設(shè)。路堤軸線要與強度高的方向保持垂直。搭接位置要保持20cm左右，使用尼龍進行密實的捆扎。將褶皺處理好，可以使用插釘對其進行固定。

（3）對施工情況進行認真分析，路堤邊坡陡度達到1：1的時候，需要隨土工格柵的邊坡進行包裹，折后的長度要保持在1米左右，確保邊坡拉緊并固定好。

（4）使用砂礫料對路堤進行填土施工，假如沒有砂礫料，可以使用含水量較好的粘土進行施工，煤研石、黃土、碎石土、風(fēng)化巖和石屑都可以用來進行路堤填土，壓實度要求詳見表1所示。

（5）路堤填料距離土工格柵層面8cm的時候，礫石的最大半徑要保持在3cm左右，要想使用機械進行壓實，土工格柵的填料厚度一定要保持在16cm左右，使用平碾或者是氣胎碾的辦法處理粘性土。

（6）土工格柵鋪設(shè)完成以后，需要2天后進行填料鋪設(shè)，這樣可以有效抑制老化問題。

（7）在比較平緩的斜坡上鋪設(shè)草籽費料，這樣可以防止雨水沖刷，還可以有效控制土工格柵被人為破壞或者是暴曬。鋪設(shè)三維土工并使用土釘進行固定的方法來處理比較陡峭的斜坡。

（8）使用機械進行碾壓和攤鋪的時候，施工的順序為先兩邊、后中間，這樣可以確保壓實度符合設(shè)計標準。

（9）已經(jīng)鋪好但沒有進行填土處理的土工格柵不可以讓任何車輛通行或者是停靠，在進行施工的時候，要隨時對土工格柵進行質(zhì)量檢查，一旦發(fā)現(xiàn)有質(zhì)量問題，需要立即進行處理。

3.換墊層施工技術(shù)

3. 1施工技術(shù)

換填材料可以從附近砂料場進行運輸，砂料場的泥沙含量大約為1%左右，堆放的密度可以達到每立方米1.5g，儲存量非常大，運輸比較方便。施工過程中全部實現(xiàn)機械化，所有的施工工序一氣呵成，將工作面暴露在外的時間實現(xiàn)了有效控制。

（1）分層填筑。在進行分層施工的時候，每一層的壓實厚度要保持在20cm左右。

（2）攤鋪整平。要想使路堤的壓實效果良好，在初平施工的時候，可以使用裝載機來進行填料，使用平地機實施二次處理，從而使施工效果符合設(shè)計要求。

（3）機械碾壓。為了使密實度達到設(shè)計要求，在進行碾壓施工的時候，先進行靜壓，后進行碾壓振動。施工順序為先兩邊、后中間；先慢而輕，后重而快。

（4）在進行施工以前，需要將路面上的雜物處理干凈，在挖掘邊坡的時候，需要按照1︰0.5的標準進行。基底基本處理平整以后，橫坡的角度要保持在2%左右。

（5）施工最好在非雨季進行，在施工的時候，一定要多關(guān)注天氣變化情況。

（6）分層壓實是墊層施工的主要內(nèi)容。每一層的厚度要保持在20cm左右，壓實的方法包括碾壓法和振動法。砂料只有處于飽和的狀態(tài)下才能實現(xiàn)較好的壓實效果。

3.2觀測軟土路堤沉降

對于沉降觀測點的精度標準有特殊的要求，在觀測的過程中，需要使用三等水準的辦法來進行測量，測量過程中，后視尺、測點及轉(zhuǎn)點、儀器、水準尺以及觀測人員都要相對固定。每次觀測的時候，測試距不等差要保持在3米以內(nèi)，累積值不可以超過6米。如果水準點和沉降點比較接近，前期視距離保持在15米以內(nèi)的時候，對軟土地基進行處理以前，對觀測儀器要進行重新的設(shè)計，設(shè)計時需要對連續(xù)沉降儀和地面沉降儀都要進行重新設(shè)計，刻度必須要精準，這樣在觀測的時候就會比較方便。在連續(xù)沉降儀向地基持力層打入的時候，可以使用地質(zhì)鉆機和打樁機共同進行作業(yè)，砂墊層施工的時候，地面沉降儀可以直接掩埋在墊層中。

4.分析沉降觀測結(jié)果

認真整理項目路基施工結(jié)束以后沉降觀測點的沉降實測數(shù)據(jù)，得出了比較詳細的實測結(jié)果。先對K53+400斷面路中心線的沉降量進行曲線制圖，詳見下圖2所示。

認真分析隨著時間的改變沉降發(fā)生變化的曲線圖，可以發(fā)現(xiàn)軟土地基在施工前三個月的沉降量比較明顯，隨后一段時間沉降量變化趨于平穩(wěn)。伴隨著施工負荷和施工時間的不斷變化，各個監(jiān)測點的沉降量平穩(wěn)上升，到了施工快要結(jié)束的時候，沉降量趨于平穩(wěn)。對軟土地基進行處理以后，不均衡沉降能夠達到設(shè)計的標準，沒有出現(xiàn)因不均衡沉降而導(dǎo)致路面出現(xiàn)裂紋的情況，這主要是因為在對軟土地基進行鋪設(shè)的時候，使用了土工格柵從而使路基傳遞的負荷得到了有效的分解，使路基整體的穩(wěn)定性得到了有效提升。

本公路工程施工過程中，分別選用加筋法和換填法對軟土路基進行加固。從路基開始填筑到路面施工之前對路基的變形和沉降情況進行了觀測，通過對沉降數(shù)據(jù)進行分析后可以發(fā)現(xiàn)，采用上述方法對軟土地基進行處理后，不均勻沉降達到了標準要求，未出現(xiàn)過大的不均勻沉降，提升了路基的穩(wěn)定性，加固效果良好。

參考文獻：

[1]張志耕.高原地區(qū)濕地軟基及路基邊坡病害處治技術(shù)研究[D].天津大學(xué)博士學(xué)位論文，2007：5.

[2]楊曉軍，孫亞琦.路堤軟基土工合成材料加筋的機理研究[J].公路，2004，（05）：10-13.