公路施工中軟基處理技術(shù)分析

孟縣偉 李牛青

摘 要：基于公路軟基的特點(diǎn)，本文先闡釋了軟基加固原理，然后分析了軟基存在的質(zhì)量問(wèn)題，最后論述了幾種軟基處理技術(shù)。希望能夠?qū)?shí)際施工起到一定的參考作用，提升路基的堅(jiān)固性。

關(guān)鍵詞：公路工程;軟基處理;施工技術(shù);施工應(yīng)用

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國(guó)公路建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)張。在公路施工建設(shè)過(guò)程中，由于沿線較長(zhǎng)，往往需要跨越很多復(fù)雜、多變的地層，甚至不得不修建于軟土地基之上。因?yàn)檐浲磷陨淼奶厥庑裕蛊涠啻嬗谏詈裢翆右詢?nèi)，為此，在整個(gè)施工環(huán)節(jié)，應(yīng)嚴(yán)格遵循施工要求，恰當(dāng)?shù)淖龊密浲恋鼗幚砉ぷ鳎@樣才能避免出現(xiàn)路基不均勻沉降或路基失穩(wěn)等問(wèn)題，才能提高公路施工的安全性。碎石樁加固軟土地基，很大程度上能夠大幅提升路基承載力，保證工程整體質(zhì)量，延長(zhǎng)公路使用壽命。

1 軟土地基加固機(jī)理

必須全面了解軟土地基破壞的形式，主要體現(xiàn)在2點(diǎn)，即軟基變形和路基失穩(wěn)。為此，在加固處理軟基時(shí)，需從這2點(diǎn)出發(fā)，有效控制路基變形問(wèn)題，提高路堤整體穩(wěn)定性。

第一，路基變形控制。如何控制路基變形問(wèn)題，其實(shí)就是提高軟基固結(jié)速率，從而對(duì)軟基沉降變形進(jìn)行有效控制，并達(dá)到預(yù)期加固效果。在具體施工中，軟基沉降、土壓縮率大小、地基穩(wěn)定性等都和固結(jié)排水時(shí)間息息相關(guān)。因此，必須結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的軟基特點(diǎn)，對(duì)路基滲透性問(wèn)題進(jìn)行充分考慮。由于路基填筑過(guò)程中，極易產(chǎn)生超靜孔壓，無(wú)法及時(shí)徹底排出，此時(shí)，可通過(guò)排水板、砂井等設(shè)置，來(lái)加快排水速度，以此加固軟基。

第二，提高路堤穩(wěn)定性。一般情況下，可通過(guò)提高填土穩(wěn)定性或地基承載力的方法來(lái)達(dá)到提高路堤穩(wěn)定性的目的，作為一種散體材料，路基填土要想達(dá)到路堤穩(wěn)定性提升的作用，必須通過(guò)土工布、土工格柵等加設(shè)的方式來(lái)有效控制路基側(cè)滑等現(xiàn)象。與此同時(shí)，還可以通過(guò)碎石樁、換填法等來(lái)提高路基承載力，進(jìn)而強(qiáng)化路基穩(wěn)定性。

2 公路軟基處理常見(jiàn)施工質(zhì)量問(wèn)題

1）路面沉降問(wèn)題。不到位的公路軟基處理工作直接造成公路投入運(yùn)營(yíng)之后出現(xiàn)沉降問(wèn)題。所以，施工作業(yè)人員一定要按照軟基處理標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格將每一個(gè)細(xì)節(jié)控制好，尤其要控制好過(guò)渡地段路基地基結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，盡量使用性能高的材料將地基強(qiáng)度確保。另外，地基剛度會(huì)直接導(dǎo)致路基出現(xiàn)變形情況，直接將地基沉降速度加快。

2）開(kāi)裂問(wèn)題。對(duì)軟基來(lái)說(shuō)，非常重要的特征就是沉降量過(guò)大。軟基本身存在土層空隙大的情況，所以公路施工過(guò)程中，就會(huì)出現(xiàn)路基沉降現(xiàn)象。因?yàn)椴粔蚓鶆虻耐寥劳翆涌障叮瑢?dǎo)致路基出現(xiàn)不均勻沉降問(wèn)題。而且正是由于出現(xiàn)了路基不均勻沉降情況，導(dǎo)致正式投入使用之后的公路出現(xiàn)了裂縫。

3）含水量較大。軟基本身含水量非常高，對(duì)基礎(chǔ)路橋施工當(dāng)中地下承壓水有非常大的影響，同時(shí)地下水的浮力將對(duì)基底有進(jìn)一步的影響。軟基的主要特點(diǎn)，從一定程度上直接影響了公路施工工作。所以，需要在公路施工當(dāng)中，從軟基實(shí)際情況出發(fā)，對(duì)其進(jìn)行技術(shù)性的處理工作，保證含水量能夠獲得有效的控制，路基強(qiáng)度可以得到有效的提升。

3 公路工程施工中軟基處理施工技術(shù)措施的應(yīng)用

1）表層處理技術(shù)分析。第一，鋪墊材料及鋪砂墊層。由于軟地基含量水比較多，并且基層比較薄，在處理軟地基方面可選擇砂墊層方法實(shí)行排水固結(jié)，并且砂墊層還具備地下排水層效果，可降低填土層內(nèi)水位，可使施工作業(yè)環(huán)境及條件得以有效改善。通常情況下，所選擇的砂均為粗砂或中砂，其級(jí)配均比較良好，顆粒不均勻系數(shù)在5之內(nèi)。在軟基表層鋪設(shè)一層或多層土工織物，這主要是因?yàn)橥凉た椢锞哂休^強(qiáng)抗拉強(qiáng)度，并且其整體連續(xù)性比較好，施工比較方便，并且耐腐蝕性比較強(qiáng)。通過(guò)鋪墊材料能夠有效防止在填筑路梯之后路基有不均勻沉降情況出現(xiàn)，可使其承載性能得以有效增強(qiáng)。

2）擠密法。擠密法是路基軟基處理技術(shù)的一種基于特殊地形的處理方法，通常擠密法在濕陷性黃土地區(qū)使用較廣，用沖擊或振動(dòng)方法，把圓柱形鋼質(zhì)樁管打入原地基，拔出后形成樁孔，進(jìn)而進(jìn)行素土，灰土、石灰土、水泥土等物料的回填和夯實(shí)，達(dá)到形成增大直徑的樁體，并同原地基一起形成復(fù)合地基。在實(shí)際處理過(guò)程中因選擇擠密的土層差異而有灰土、素土擠密方法的差異，灰土、素土等擠密樁法適用于處理地下水位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基，可處理地基的深度為5～20m。當(dāng)以消除地基土的濕陷性為主要目的時(shí)，宜選用素土擠密樁法。當(dāng)以提高地基土的承載力或增強(qiáng)其水穩(wěn)性為主要目的時(shí)，宜選用灰土擠密樁法。

3）碎石樁加固技術(shù)。樁加固技術(shù)是軟土地基處理的主要技術(shù)，目前在我國(guó)軟基處理技術(shù)中使用的頻率較多。碎石樁加固技術(shù)是樁加固技術(shù)最主要的部分，能有效的提高地基的硬度。在進(jìn)行樁加固技術(shù)時(shí)，要對(duì)施工情況進(jìn)行實(shí)地勘測(cè)，如地質(zhì)情況等因素，保證土質(zhì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度能有效的進(jìn)行樁基礎(chǔ)工程的實(shí)施。同時(shí)，軟土地基具有硬度小的特點(diǎn)，因此在進(jìn)行建設(shè)的過(guò)程中，加入碎石樁，可以與軟土進(jìn)行中和，強(qiáng)化地基強(qiáng)度，利用擠密沙樁保證復(fù)合樁的優(yōu)勢(shì)，提高軟土地基中的土體密實(shí)結(jié)構(gòu)。

4）高壓噴射注漿法。高壓噴射注漿法，與動(dòng)力固結(jié)方法有某些相似性。這種方式利用高壓噴射機(jī)械，將水泥、粉煤灰等強(qiáng)度和固結(jié)性較好的材料向軟土地基深層，進(jìn)行注漿，以此來(lái)提高整個(gè)地基的強(qiáng)度。其中高壓旋噴樁通過(guò)高壓旋噴流切割破壞土體作用、混合攪拌作用以及壓密作用，致使?jié){液與土粒強(qiáng)制攪拌混合凝固后，便在土中形成一個(gè)加固土體。現(xiàn)有的高壓噴射注漿技術(shù)施工壓力已達(dá)40MPa，可分為高壓與超高壓兩種工法，施工深度可達(dá)25m～40m，加固體最大直徑可達(dá)2m，且強(qiáng)度穩(wěn)定。旋噴法可控制加固范圍，能夠連成一片，旋噴成垂直樁、水平樁和斜樁，只要適當(dāng)調(diào)配硬化劑的用量，便能使各個(gè)施工對(duì)象得到相應(yīng)的強(qiáng)度。

5）化學(xué)加固法。化學(xué)加固法是公路路基軟基處理技術(shù)的一種高級(jí)技術(shù)，因其需要用到化學(xué)原料所以其成本比較昂貴，一般不作為路基處理技術(shù)的主流方法。化學(xué)加固法是將化學(xué)溶液注入地基土中，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)生成膠凝物質(zhì)或使土顆粒表面活化，在接觸處膠結(jié)固化，以增強(qiáng)土顆粒間的連結(jié)，提高土體的力學(xué)強(qiáng)度的方法。常用的加固方法有硅化加固法、堿液加固法、電化學(xué)加固法和高分子化學(xué)加固法，這幾種方法因化學(xué)材料的不同其對(duì)路基的固定作用也不盡相同。相比于傳統(tǒng)的換填法、擠密法，化學(xué)加固的作用雖然明顯但其操作復(fù)雜，尤其是用化學(xué)原料時(shí)必須高度警惕其給身體帶來(lái)的傷害，因此化學(xué)加固法一般被視為公路路基處理技術(shù)的殺手锏。

6）水泥攪拌樁加固。水泥攪拌樁加固施工步驟：測(cè)量定位—樁機(jī)就位-首次下沉-制備水泥漿-將注漿攪拌設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高提升-二次下沉-移動(dòng)樁機(jī)。施工過(guò)程的參數(shù)：水泥摻入量為15%，水灰比控制在0.45～0.55，提高速度保持在每分鐘15cm左右。水泥攪拌樁加固方式的基礎(chǔ)就是水泥加固物理化學(xué)反應(yīng)，利用相關(guān)的機(jī)械設(shè)備在軟土地基當(dāng)中將水泥噴入，同時(shí)上下進(jìn)行攪拌，保證水泥基土出現(xiàn)水解水化反應(yīng)，構(gòu)成凝膠體，最終構(gòu)成比較穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。從目前的實(shí)際情況來(lái)說(shuō)，按照施工方式，和路基承載力需要一致的水泥攪拌樁包含了干法和濕法。將水泥作為固化劑的濕法，利用機(jī)械設(shè)施不間斷的進(jìn)行深層攪拌工作，與此同時(shí)，路基在深層進(jìn)行軟土攪拌和固化劑的使用，確保形成強(qiáng)度高的復(fù)合地基。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于公路軟基，必須對(duì)經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行把握，詳細(xì)了解軟基加固的原理，與實(shí)際情況相結(jié)合，選擇最佳的施工技術(shù)，以提高路基的穩(wěn)定性。同時(shí)，需要找到理論與實(shí)踐的融合點(diǎn)，不斷優(yōu)化與創(chuàng)新，滿足施工需求，進(jìn)一步增強(qiáng)公路的最終質(zhì)量。

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