公路工程軟土路基施工技術探討

路通

摘 要：路基是整條公路的基礎，施工質量的優劣直接影響工程的順利進展及日后的運營，尤其在公路路基施工中遭遇軟土路基，由于其承載力低、穩定性差，一旦施工不當，容易出現公路下陷、坍塌等安全事故，因此，對于軟土路基的處理是公路施工中的一重大問題。本文分析了處理軟土路基的重要性并就幾種常見的軟土路基施工技術進行簡單的探討，望能為日后相關工作提供借鑒。

關鍵詞：公路工程;軟土路基;施工技術

1 引言

在公路工程建設中，有可能遭遇軟土路基，如對軟土路基問題處理不當，則有可能導致公路路基的承載力與穩定性降低，影響整條公路的施工質量。軟土路基施工技術隨著在工程中的不斷實踐，得到了一定的發展與創新，但是，多種軟土路基處理技術都有其各自的缺點與局限性，因此，需要不斷改進構建成熟的施工技術體系，能夠使軟土施工技術靈活應對路基施工中的各種問題。

2 處理軟土地基的重要性

公路工程建設中，存在路基貫穿軟土區域的情況，軟土地基是指強度低，壓縮量較高的軟弱土層。由于含有大量的軟弱粘土及淤泥，軟土路基自身承載力弱，穩定性較差，在這種情況下，一旦外部荷載較大時，很容易造成路面的沉降，嚴重的可能導致路面坍塌等事故發生，給公共基礎設施以及們的生命財產帶來潛在的威脅^[1]。其次，當地基含有大量淤泥時，路面的滲水能力會隨之減弱，造成路面積水，當路段積水過多，水分會融入內部材料，使地基強度減弱，導致整個路面的穩定性降低。與此同時，施工隊與檢測人員很難及時察覺到地基承載力的變化，以及相應的各種問題。基于以上情況，軟土路基的存在，會帶來一系列的問題，不僅會降低工程質量，延誤工期以及增加造價^[2]，而且會給人們生命財產帶來威脅，因此，對軟弱地基進行恰當的處理是非常有必要的，為更好的解決此類問題，施工隊必須找出相應的解決辦法，降低各類安全隱患，提高人們的出行質量。

3 公路工程軟土路基施工技術

公路工程建設中對于軟土路基的處理方法有多種，主要有水泥攪拌樁法，凍結法，強夯法，真空預壓法，排水固結法等等。在實際施工中，要根據工程所處的地理環境與地質環境，對軟土的類型進行準確的區分^[3]，制定可行的方案，且在實際施工中一般都會將幾種方法綜考慮，達到工程施工的要求。

3.1 水泥攪拌樁法

水泥攪拌樁是處理軟土路基常用的方法之一，其原理是利用水泥作為固化劑，通過固化劑與軟土產生一系列的物理化學反應，來提高軟土的整體性與穩定性.水泥攪拌樁技術較為復雜^[4]，用于處理正常固結的淤泥與淤泥質土（避免產生負摩擦力）、粉土、飽和黃土、素填土（包括沖填土）、黏性土以及無流動地下水（以防固化劑尚未硬結而遭地下水沖洗掉）的飽和松散砂土等地基。水泥攪拌樁法加固地基的優點主要有以下幾個方面：

3.1.1 最大限度地利用了原土;

3.1.2 攪拌時無振動、無噪音和無污染，對周圍原有建筑物及地下溝管影響很小;

3.1.3 根據上部結構的需要可靈活地采用柱狀、壁狀、格柵狀和塊狀等加固形式;

3.1.4 與鋼筋混凝土樁基相比，可節約鋼材并降低造價等。

3.2 凍結法

凍結法是利用人工制冷技術，使淤泥類土或者其他天然巖土變為凍土，凍結法在軟土地基中的應用，能夠提升軟土路基的強度以及增強路基的穩定性。因此軟土路基的各項數據會與標準指標相匹配，進而達到施工要求。施工隊在潤土過程中，一般利用二氧化碳和液氮，使私土得到冷卻，從實際情況來看，冷凍法對軟土路基進行處理，其操作與設備均不復雜，成本投入少改善軟土的效果顯著且適用范圍較廣^[1]。因此，冷凍法是較為主流的解決軟土路基的方案。

3.3 豎向變形觀測

豎向變形監測中采用由金屬測桿、鋼底板、保護套管等構成的沉降板進行，底板測桿直徑為4cm，使用60cm×60cm×3cm，分別在中央分隔帶、地表坡腳處、路基左右路肩、路基邊坡平臺位置處埋設沉降板。豎向變形主要發生在路基土固結期間，固結完成后路基沉降情況逐漸趨于收斂。K1715+100斷面路基頂面中JC-1存在-17mm最大豎向位移，JC-3存在-15mm最小豎向位移。路基邊坡平臺位置處，JC-5存在-9mm沉降，JC-4存在-10mm沉降。路基坡腳地表位置中，JC-7、JC-6沒有出現豎向位移，可見地基未被剪切破壞。通過以上觀測數據與實驗分析結果可知，100d達到最大的變形情況，隨后逐漸趨于收斂。CFG樁處理之后的軟土路基頂面未發生不均勻沉降現象，存在-4mm最大水平變形、-17mm最大豎向變形，兩者均發生在JC-1位置。路基邊坡未出現破壞現象，變形情況大于路基邊坡處的水平變形與豎向變形。地基地表未隆起，地基未被剪切破壞。

3.4 強夯法

強夯法也是工程中處理軟土地基常用的方法，強夯法指的是為提高軟弱地基的承載力，用重錘自一定高度下落夯擊土層使地基迅速固結的方法，其工作原理是利用機械設備的縱向夯實來增強軟土的密實度，從而對軟土路基進行加固。其優點是處理的效果好，操作簡單，成本低廉^[4]。利用強夯法處理軟土地基需注意以下幾方面：

3.4.1 在強夯施工前先將場地整平，并在周圍設置排水溝，根據夯點的布置情況進行測量放線以確定具體夯位。如果區域地下水的水位相對較高，則需要采取措施降低水位然后在進行強夯施工。

3.4.2 強夯施工應分段進行，按照由邊緣到中央的順序，先對深層土進行加固，然后對中層土進行加固，最后對表層土進行加固。

3.4.3 在夯擊過程中需要按照經試驗與設計選定的參數實施，夯錘的下落必須保持平穩，且位置準確。如果基坑底部的含水量較大，則可鋪設一層砂石再予以夯實。完成一遍夯擊后，應用新土進行填平。

3.4.4 必須在雨季進行強夯施工時，需要在場地周圍開挖排水溝，避免雨水進入到場地中;基坑中的土體，其中間部位的高于四周;填土的實際含水率應滿足設計和規范的要求;土體的回填、平整和碾壓都應分層進行，同時應有一定排水坡度;在雨后應立即排水，避免基底長時間受到雨水的浸泡。完成夯擊后，及時將夯坑填平和碾壓密實。

3.4.5 施工時認真做好現場監測與記錄，對錘重與其落距進行檢查，做好夯點的測量放線及復核，確定夯坑具體位置是否滿足設計要求，根據設計要求對夯點實際夯擊次數與夯沉量進行檢查，同時對所有技術參數做好記錄，將此作為質量控制工作重要依據。

3.4.6 準確標定夯點的具體位置，并對場地的實際標高進行準確測量。其中，夯點位置需要以設計要求為依據進行布設，場地周圍和中央的控制點都應設置明顯的標記，測量點需要和夯點保持較遠的距離，以免造成相互影響。

3.5 置換法

置換法也是公路工程中處理軟土地基常見的一種方法，是指當軟土地基的承載力及變形滿足不了施工要求并且軟弱土層不是太厚，可將基礎下面要求范圍的軟土部分或者全部挖去，代替以碎石，砂等穩定性能好無侵蝕性的材料，并夯實至要求的密實度^[2]。在實際工程中，置換法比較少的使用^[2]。

4 結語

我國高速公路總里程逐年增長，軟土區域的廣泛分布導致在施工中經常遇到軟土地基，而地基是整個公路工程的質量基礎，對軟土路基的恰當處理關乎整個工程的質量。當前，雖有多種軟土路基的處理方法，但大都有著不同的缺點與限制，這就要求我們科研人員及施工人員積極探索軟土路基的施工技術，加強對軟土路基施工技術的創新，促進我國公路事業的發展。

參考文獻：

[1]計國豐.公路工程軟土路基施工技術探討[J].科技風，2020（02）：111.

[2]]董雄春，周伏先.高速公路施工中的軟土路基施工技術[J].交通世界，2017（10）：68-69