軟基處理施工技術在公路工程施工中的應用

鄭寶平

(河北省承德市隆化縣交通運輸局，河北 承德 068150)

1 軟基特點與處理技術存在問題

1.1 軟土路基特點

軟土路基處理中有以下幾方面特點，一是軟土路基孔隙比大，含水量高，主要成分為淤泥、粘土，因此整個土層中顆粒變化差異明顯；二是抗剪強度較低，軟土路基處理中，整體路基處理存在差異，因此整體抗剪強度弱化，一般其抗剪強度為20 KPa；三是軟土路基的流動性強，整個結構構成不穩會影響其處理質量。

1.2 軟基處理施工技術存在問題

(1)路面下沉。軟土路基內部空間較多，土質含水量大，也就會加大壓實處理難度，容易引發路面下沉問題。同時，部分軟土區域會受到地下水長期沖擊，軟土地基中過濾帶在沖擊下導致地基強度降低、引發路面下沉。同時軟土地基材料有其特殊性，在處理施工中無法統一強化整體，因此各階段軟基的密度不同，公路工程各路段密度也存在差異，導致地基下降高度不同下路面呈現高低不平的特性，不利于保障交通行車安全。

(2)壓實度低。公路工程施工中，軟土區由于地質情況特殊，其自身承載力低、松散性強、易變形的問題，在軟土路基處理施工中地基內部沙粒間存在空隙，會加大壓實處理難度。在軟土地基壓實處理不到位的情況下，會影響到整個地基建設穩固性、質量。受軟土地基材料特殊性影響，其滲透力強，在天氣因素影響下雨水通過軟土地基縫隙進入地基內部，會導致地基變得松軟，難以高質完成壓實處理。

(3)路面易被損毀。軟土路基硬度小、固化程度低，因此地基內部結構松散，在該區域建設地基比較難，無法保證其穩定性。我國公路工程施工中，多采用瀝青等材料，因此氣溫和壓力等因素影響較大。在處理軟土路基過程中，其本身堅固性不足易變形，長期使用下會到路面開裂、斷層甚至坍塌，危害到人們的人身安全。

2 公路軟基處理施工技術應用選擇

2.1 需考慮因素

(1)道路形狀。公路施工中，最重要的考慮因素就是路堤設計高度與寬度，這些因素關系著可以采用的施工處理方法。采用換填法處理軟基對寬而低的路堤容易產生局部破壞，而窄而高的路堤下面易被替換處理。如果設計的高度大，同時存在一定危險，會限制壓重法的應用。路堤寬度和高度越大，地基產生壓力的根部更深，會導致深處粘土層發生沉降問題。

(2)道路條件。等級較低的公路施工中，可以先鋪設路面路基，正式路面在沉降變化結束后再鋪設。公路工程等級較高的情況下，則需要考慮到平整度問題，需采取有效的措施處理沉降。

(3)施工周圍環境影響。公路施工中需要考慮多方面環境因素，比如噪音因素、地下水變化和振動地基等。一些環境中還會受到特殊因素影響，比如公路路堤較高、地基軟弱，容易引發周圍地基沉降、隆起等現象。要避免發生此類問題，需考慮采取控制剪切變形的措施，若無法實施需采用高架構造代替路堤，降低環境因素帶來的不良影響。

(4)道路所處地段。公路施工中一般地段即便剩余沉降較大，但在不均勻沉降較小的情況下，路面可以保持一定平整度。而與構造物連接的地段，剩余沉降會導致錯臺問題，路基穩定性較差的情況下，在大的土壓力作用下，橋臺容易出現側向位移，因此需采取合理措施處理構造物鄰接地段。

2.2 軟基處理方法選擇應用存在問題

(1)軟基處理理論落后與實踐需要。實踐一般是先于理論的。同時也需加強理論研究，以更好地指導實踐。在當前地基處理中，缺乏深入、系統的理論研究，是影響軟基處理技術發展的一項重要問題。

(2)施工處理中違背了因地制宜原則。公路工程施工中，需要依據施工現場地質特點采取合適的方法。因此在選擇使用的軟土路基處理方法中，需要考慮到施工地條件，避免施工盲目性。

(3)施工機械發展水平影響到實際施工效果，雖然近年來我地基處理機械有著較快發展，很多形成了系列化產品，但與實際施工需求間差距較大。比如深層攪拌法應用中，簡陋的機械設備無法保證良好的施工質量。

3 公路施工中軟基處理施工

3.1 公路施工中軟基處理技術要點

(1)表層處理法

第一是表層排水法，這種技術主要在填筑路基前應用，在地面開挖排水溝排出地表水，以降低地基表層含水量，采用砂礫材料回填排水溝，之后再開展路堤施工。

第二是砂墊層法，即在軟土層上鋪設一層砂墊層，其厚度在0.6～1.0 m，作為排水固結頂部排水層，能夠加快沉降和固結。這種技術方法操作簡單，施工中不需采用特殊機具即可作業。施工中應用級配良好的中砂和粗砂，填筑路基作業中應用中線埋設的地面沉降板、路堤坡腳布置的位移邊樁，可以更好地掌握地基變形，合理控制填土進度。

穩固劑處理法。將石灰、水泥等材料摻入軟土地基表層，能夠在一定程度上改善地基壓縮性和強度等性能，確保路基填土足夠壓實穩定。該過程中需處理好地基厚度，避免厚度不足效果不到位。

(2)固結排水法

如果公路施工中遇到的軟基是有機質粘土、飽和粘土，則適合采用固結排水法。這種排水方法使用中，需要由豎向排水體、水平排水砂墊層等構成排水系統，以使軟基固結加快，縮短地基孔隙水排水距離，同時得以改善原排水邊界條件。在土的滲透性良好的情況下，或者軟土層較薄而靠近地表，施工中在地面鋪設砂墊層即可，省去了豎向排水體設置環節。通常情況下，水平砂墊層厚度控制在50 cm，使用中砂和粗砂，寬度方面要超出路基兩邊各1 m，以實現順暢排水。豎向排水方面可以選擇使用塑料排水板或者袋裝砂井。水平砂墊層與豎向排水之間需做連通處理，施工前做好厚砂墊層鋪設、設置橫坡等工作，然后開展豎向排水體作業。采用固結排水法進行軟基處理，其地基固結狀況良好，既可以發揮排水固結作用，海菊別擠密地基作用，實際施工中應用的機械設備也比較簡單。

(3)強夯法

強夯法是利用重物猛力拍打地面，使其更加平整牢固，提升地面承重能力，避免重物壓制發生坍塌問題。在軟基處理中應用強夯法，可以使地基迅速硬化、夯實，方便后續公路施工。夯實處理地面的過程中，容易引發噪聲污染和振動影響到周邊居民生活，因此該類型地區要避免使用這一方法。施工中一層一層按順序開展夯實處理，全部處理完成后對留下的坑使用夯實機填平處理。此操作下，容易出現夯坑表層泥土松散的問題，需要完成夯實后再次進行較低強度夯實。夯實周圍存在會受到振動影響的建筑、儀器等，因此采取必要的保護措施，比如開外隔振溝等。

(4)換填法

換填法是去除路基范圍內軟土，使用穩定性較好的土石回填處理，常見的換填法有以下幾種:一是開挖換填法，即使用機械或者人工方式挖除軟土，采用石灰石、碎石等材料回填，如果一些部位不能使用大型機械壓實到位，需要采用小型夯實機械作業。二是拋石擠淤法，即通過路基底部拋投片石而從基底范圍擠出淤泥，以改善地基強度。這種方法操作簡單、快速，適合在存在流動泥沼、排水困難的洼地中使用。三是爆破擠淤法，利用炸藥能量擠走軟弱涂層，代替以穩定性更好地材料。軟土稠度較大，可以選擇采用先填后爆法處理，即在原地面先進行極限高度路堤填筑作業，再在基底開展爆破。如果軟土稠度較小且回淤較慢，則選擇先爆破后回填，防止回淤問題的產生。

3.2 軟基處理施工質量控制策略

(1)理順水系。軟基處理施工中要盡量降低路基范圍內水位，避免水源不斷補充加劇土質軟化，特別是在施工中車輛和設備反復荷載作用下，會降低土體力學性能而影響到地基持力層。

(2)嚴格控制填土速度。路基填筑速度關系著軟土地區路基穩定性，如果填筑速度過快，未完成地基沉降與固結，難以形成地基持力層，因此會產生失穩破壞問題。而填筑太慢則會影響施工進度，因此要依據技術規范合理控制填土速度。

(3)完善路基施工階段質量監理措施。施工中，一些施工單位存在填壓處理原地面作業前未充分考慮坑塘填筑、路基排水等問題，加大路基底部質量隱患，導致成型后路基整體質量受損，因此施工中必須加強軟基處理質量管控。施工中，監理工程師應抓住各關鍵環節、確定重點工序，按照質量要求檢查各道工序，監督施工單位依據規范完成操作。一些會影響整體施工質量的關鍵性工序，需經監理工程師抽檢確認，否則不可進行后續施工。其它非關鍵工序也要實行現場監理旁站監督，存在質量缺陷需及時督促施工單位修復、返工。

4 結束語

公路工程施工中，如果對軟土路基處理不當，會引發工后沉降、路面開裂等問題，威脅到行車安全。因此要掌握軟基特性，明確其施工中需解決問題和目標，遵循施工程序和技術規范施工，確保軟基處理質量，滿足公路建設要求。