公路施工中軟土地基處理技術(shù)分析及應(yīng)用

陳剛

（中國(guó)水利水電第十四工程局有限公司，云南昆明 650000）

0 引言

公路工程具有跨越區(qū)域較廣的特點(diǎn)，受到地質(zhì)情況影響較大，特別是遇到軟土地質(zhì)，在公路工程地基處理過(guò)程中，需要進(jìn)行特殊處理，以滿足公路工程使用。隨著公路軟土地基施工技術(shù)的不斷發(fā)展，處理工藝趨于復(fù)雜和多樣化，在實(shí)際公路工程施工過(guò)程中，需要根據(jù)實(shí)際情況選擇與之匹配的軟土地基處理技術(shù)，才能以較低的處理費(fèi)用取得較好的處理效果。

1 軟土地基

公路工程的正常使用過(guò)程中，需要將路面車輛荷載均勻傳遞到路基層，并通過(guò)路基傳遞到地下，遇到軟土地基，在公路工程施工過(guò)程中，需要首先對(duì)地基進(jìn)行處理，達(dá)到公路工程使用需求時(shí)方可進(jìn)行公路工程施工。軟土地基穩(wěn)定性差，抗壓能力差，受到荷載作用容易變形造成公路路面開裂和塌陷，嚴(yán)重情況還可能發(fā)生地基偏移等現(xiàn)象，造成公路無(wú)法正常使用。軟土地基彈性較大，透水性差，造成公路上層結(jié)構(gòu)向下傳導(dǎo)壓力的不均勻，容易在公路工程使用過(guò)程中發(fā)生不均勻局部沉降，造成公路破壞無(wú)法使用。

我國(guó)公路工程軟基處理技術(shù)當(dāng)前主要存在兩個(gè)方面的問題，一方面處理技術(shù)的創(chuàng)新不足，在根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況展開具體問題研究的實(shí)踐不足，往往生搬硬套成熟公路工程軟基處理技術(shù)，雖然在很大程度上也能滿足處理要求，但是由于適用性較差造成經(jīng)濟(jì)性不足，往往存在成本較高、效率較低和環(huán)境破壞等方面的問題，需要加強(qiáng)相關(guān)方面的研究和創(chuàng)新，在原有成熟公路工程軟基處理技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際特殊情況，展開不斷改進(jìn)和基礎(chǔ)研究，避免過(guò)于急功近利；另一方面，我國(guó)公路工程軟基處理技術(shù)存在機(jī)械化水平較低的問題，相關(guān)機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化程度低，控制精度差，存在粗放性和臨時(shí)性較大的問題，嚴(yán)重制約了公路工程軟基處理的質(zhì)量控制精度和施工速度。

2 處理方法

公路工程處理軟土地基的方法很多，常用的方法主要有：①?gòu)?qiáng)夯處理方法。強(qiáng)夯作為常見的公路工程地基處理方式，在各地公路工程施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中積累了較為豐富的施工經(jīng)驗(yàn)和較為成熟的技術(shù)方法。在公路工程軟土地基處理過(guò)程中，強(qiáng)夯處理方式的工作原理是通過(guò)夯錘的重力來(lái)對(duì)公路工程軟土地基進(jìn)行沖擊，促進(jìn)公路工程軟土地基的固結(jié)程度，控制其彈性空間，達(dá)到提高公路工程軟土地基承受荷載的穩(wěn)定性。夯錘通過(guò)機(jī)械提升到一定高度，設(shè)備較為簡(jiǎn)單，工作成本不高，但是夯錘的重量、夯錘的提升高度和夯錘的落點(diǎn)布置都需要設(shè)計(jì)單位進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算的依據(jù)主要是是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)采集公路工程軟土地基地質(zhì)樣本進(jìn)行試驗(yàn)的方式，確定公路工程軟土地基屬于強(qiáng)夯技術(shù)能夠達(dá)到地基處理要求且較為經(jīng)濟(jì)適用的情況，一般強(qiáng)夯地基處理工藝在粉狀土和粘性土方面不使用，強(qiáng)夯容易造成表面固結(jié)和粉塵流動(dòng)，公路工程軟土地基處理效果不佳，對(duì)于粗顆粒土、不飽和的粘性土、濕陷性黃土等公路工程軟土地基采用夯擊處理的效果較好。強(qiáng)夯處理雖然技術(shù)原理最為簡(jiǎn)單，但是由于夯錘單次工作面較小，需要反復(fù)夯實(shí)，給施工組織帶來(lái)一定難度，對(duì)夯擊施工過(guò)程中的控制較為復(fù)雜，容易造成超量無(wú)用夯擊和未達(dá)到處理效果的夯擊等兩種極端情況，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)夯擊施工管理的控制提出較高要求。②排水處理技術(shù)。公路工程軟土地基的成因很大程度上是受到含水率高的影響，排水法進(jìn)行公路工程軟土地基處理具有周期長(zhǎng)的特點(diǎn)，但是處理費(fèi)用較低，處理效果較好，已經(jīng)在公路、鐵路、建筑等多行業(yè)得到廣泛推廣。為了使公路工程軟土地基中的水順利排出，需要對(duì)處理地塊進(jìn)行合理規(guī)劃，設(shè)置排水溝渠的循環(huán)網(wǎng)絡(luò)和坡度設(shè)計(jì)，做好排水溝渠的深度設(shè)計(jì)和定型、透水設(shè)計(jì)，一般可以通過(guò)使用沙袋和空隙塑板等材質(zhì)進(jìn)行排水匯集渠和槽的設(shè)計(jì)，如果可以結(jié)合土方堆積和晾曬相結(jié)合的方式，公路工程軟土地基處理效果更佳。經(jīng)過(guò)排水處理后，公路工程軟土地基形成固結(jié)，可以滿足公路工程施工所需的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)提前沉降。③注漿固化處理技術(shù)。注漿固化處理公路工程軟土地基的方式所需的設(shè)備為鉆機(jī)，通過(guò)鉆機(jī)設(shè)備將帶鉆孔的鉆頭壓入或螺旋鉆入公路工程軟土地基，與此同時(shí)，鉆孔將固化漿液噴射進(jìn)入軟土內(nèi)部，均勻分布，與公路工程軟土地基內(nèi)的含水進(jìn)行反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)改變公路工程軟土地基成分并改良的目的，顯著提高公路工程軟土地基承載能力，降低其含水，實(shí)現(xiàn)公路工程軟土地基固化，達(dá)到公路工程軟土地基處理的效果。由于注漿固化通過(guò)高壓噴射注漿的方式，將固化水泥漿等直接均勻進(jìn)入公路工程軟土地基內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)其土質(zhì)改良和固結(jié)，效果較好，速度較快，經(jīng)濟(jì)性較好，但是如果公路工程軟土地基含水率不高則效果不適用。④拌和固化處理技術(shù)。與注漿固化公路工程軟土地基處理技術(shù)不同，攪拌固化主要采用固化材料，例如水泥、石灰等與公路工程軟土地基進(jìn)行充分拌和的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)公路工程軟土地基土質(zhì)的改良，可以通過(guò)機(jī)械進(jìn)行淺層拌和，也可以采用攪拌樁進(jìn)行深層固化，需要結(jié)合公路工程軟土地基實(shí)際情況來(lái)確定，一方面需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)公路工程軟土地基的深度，另一方面需要根據(jù)路工程對(duì)路基的要求來(lái)確定，該方法使用較為靈活，適應(yīng)性較廣，施工速度較快，應(yīng)用效果較好。⑤表面治理技術(shù)。表面治理的主要原理與排水處理類似，都是要達(dá)到降低路工程軟土地基含水率的目的，實(shí)現(xiàn)土質(zhì)改良，對(duì)于局部排水實(shí)施較為困難的情況，還可以結(jié)合采用表層置換的方式，采用污泥泵或開挖外運(yùn)等方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)公路工程軟土地基表層的置換，置換根據(jù)需要可以進(jìn)行局部置換或者全部置換，主要依據(jù)是滿足公路工程軟土地基的使用需求，在置換過(guò)程中，還可以進(jìn)行表面堆載和拌和處理，進(jìn)行路工程軟土地基表面綜合治理，受制于成本和施工難度，一般適用于路工程軟土地基較淺的部分，隨著置換的深度增加，路工程軟土地基處理成本造價(jià)增加較多。通過(guò)路工程軟土地基表面治理，在滿足公路工程使用的基礎(chǔ)上，還可以實(shí)現(xiàn)表層地面整治，為后續(xù)施工做好鋪墊。⑥拋石擠淤處理技術(shù)。部分公路軟基深度較大，通過(guò)表面處理無(wú)法保證處理質(zhì)量，采用設(shè)備又無(wú)法保證入場(chǎng)，為了實(shí)現(xiàn)較好較快的處理，常常采用較大直徑的石塊進(jìn)行底部基礎(chǔ)改良，增加公路工程路基著力層，巨石進(jìn)入軟基后在重力作用下逐步下沉，增加軟基穩(wěn)定性。尤其適用于大規(guī)模快速施工的公路工程軟基處理情況，由于地下水位較高，其他方式處理方式困難，表面含水量大，經(jīng)過(guò)降水后也無(wú)法滿足公路工程荷載需求，一般采用拋石擠淤的方式進(jìn)行處理。

3 結(jié)束語(yǔ)

公路工程軟土地基處理技術(shù)在我國(guó)已經(jīng)取得了較多成功經(jīng)驗(yàn)，相對(duì)于其他國(guó)家，我國(guó)公路工程施工過(guò)程中需要處理的地基形式更加豐富，對(duì)施工單位的施工質(zhì)量和處理效果要求更高，為了提高處理效率，在不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和探索過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)理念，加強(qiáng)相關(guān)專業(yè)機(jī)械的研發(fā)。