公路路基路面設(shè)計(jì)中的軟基處理問(wèn)題與優(yōu)化對(duì)策

李佳

（中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，西安 710068）

1 引言

有別于其他施工地質(zhì)，軟土地基更為脆弱，普遍存在含水量大的問(wèn)題，無(wú)論是承載能力還是抗剪強(qiáng)度都不夠理想，是典型的流塑性地質(zhì)。當(dāng)淤泥受到持續(xù)性的沖刷后便會(huì)形成軟土，在此基礎(chǔ)上建設(shè)的建筑物無(wú)法得到有效的支持，嚴(yán)重影響了建筑物的安全性。受淤泥土質(zhì)較差的影響，明顯加大了土顆粒間的空隙，一旦外界壓力處于較高水平，會(huì)引發(fā)土層沉降現(xiàn)象。

2 工程概述

從莞14標(biāo)G匝道GK0+550～GK0+680段，為低填淺挖路基形式，原計(jì)劃在路床80cm內(nèi)采取換填碎石土措施，但實(shí)際施工表明，大量地下水已經(jīng)超過(guò)了路床底，區(qū)域內(nèi)路基出現(xiàn)了浸泡現(xiàn)象。為探尋地基承載力，采取了動(dòng)力觸探試驗(yàn)，結(jié)果表明該路基下方淤泥質(zhì)深度普遍介于2～2.7m范圍內(nèi)，持續(xù)施工發(fā)現(xiàn)地下水深度已經(jīng)達(dá)到2m。基于此，有必要改進(jìn)設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)軟基的高效處理。關(guān)于現(xiàn)場(chǎng)施工情況如圖1所示。

3 公路路基路面設(shè)計(jì)中軟基處理問(wèn)題

3.1 公路條件的影響

公路路基在設(shè)計(jì)中有一定的等級(jí)要求，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)工程的需要選擇合適的軟土路基處理技術(shù)。項(xiàng)目施工過(guò)程中需要考慮鋪面鋪設(shè)與沉降方面的要求，并且在整個(gè)施工地區(qū)中完成自然沉降處理之后才能開(kāi)始后續(xù)的建設(shè)施工。對(duì)于軟土路基，在公路路基路面設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)采取有效措施處理軟土路基部分，以滿足當(dāng)前交通運(yùn)行的需要，從而確保人們的出行安全。

圖1 施工現(xiàn)場(chǎng)示意圖

3.2 建設(shè)環(huán)境的影響

對(duì)大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分析可以發(fā)現(xiàn)，公路路基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性容易受到很多外部因素的影響，所以在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)科學(xué)合理地處理軟土路基，也應(yīng)該綜合考慮周邊環(huán)境因素[1]。當(dāng)前影響比較嚴(yán)重的因素就是公路地下水的分布狀態(tài)。工程設(shè)計(jì)人員在開(kāi)始設(shè)計(jì)之前，應(yīng)全面地分析當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件和環(huán)境因素，最終確定合理的軟土路基的處理方式。

3.3 建設(shè)地形的影響

在軟土路基的處理過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分考慮施工所在地區(qū)的地形條件。就目前來(lái)講，我國(guó)的內(nèi)陸平原、盆地山間中的軟土路基分布較多，這也就表示在公路路基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮各個(gè)地區(qū)中的差異性。設(shè)計(jì)開(kāi)始之前，設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)氐牡匦螚l件，消除復(fù)雜地形所產(chǎn)生的影響。要全面地提升路面結(jié)構(gòu)性能以及施工效率，需要避免在地形復(fù)雜地區(qū)中進(jìn)行施工，并且采取合理措施解決軟土路基問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)公路性能的提升。

4 公路軟土路基處理方法

4.1 合理設(shè)計(jì)路基路面

1）主要分析工程施工線路，若出現(xiàn)施工區(qū)域臨近河床水系的情況，需合理調(diào)節(jié)線路走向，以免受到水體的影響；除此之外，綜合考慮軟土路基的含水量、厚度等相關(guān)工程指標(biāo)，以此為基礎(chǔ)確定合適的路面設(shè)計(jì)方案。

2）針對(duì)軟土路基采取處理措施時(shí)，一方面要充分考慮軟土路基的性質(zhì)，合理設(shè)計(jì)墊層結(jié)構(gòu)，在此作用下有效吸收軟土結(jié)構(gòu)中的水分，緩解積水對(duì)路基質(zhì)量造成的不良影響，有效避免路面塌陷等工程問(wèn)題[2]。除此之外，基于可行措施增強(qiáng)結(jié)構(gòu)綜合性能，使其具備優(yōu)良的透水性與穩(wěn)固性，避免因溫度差異而引發(fā)熱脹冷縮的問(wèn)題，且要高度注重凍脹問(wèn)題。

3）由于軟土路基性質(zhì)較為特殊，需合理設(shè)置排水通道裝置，從根本上攔截地下水與地面水，將其引導(dǎo)至路基結(jié)構(gòu)外，以免對(duì)路基結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性造成影響。

4.2 換填法

軟土路基施工環(huán)境復(fù)雜，對(duì)施工技術(shù)提出了較高的要求，在實(shí)際處理工作中常應(yīng)用到換填法，主要適用于軟土深度小于3m的情況。在傳統(tǒng)方式下，多數(shù)工程都利用機(jī)械設(shè)備展開(kāi)清理作業(yè)，但對(duì)軟土的處理效果相對(duì)有限，且輔以人工作業(yè)方式也難以達(dá)到工程要求，出現(xiàn)資源過(guò)度浪費(fèi)的問(wèn)題。針對(duì)高強(qiáng)度砂粒與黏性土，通過(guò)換填施工的方式更具可行性，有助于提升地區(qū)承載性能，但此方法的應(yīng)用需建立在可靠換填深度等參數(shù)的基礎(chǔ)上。縱觀工程現(xiàn)狀，部分設(shè)計(jì)單位以石頭作為換填材料具有可行性，此方式在避免軟彈現(xiàn)象的同時(shí)還大幅度提升了路基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

4.3 鋼筋混凝樁加固

1）在公路項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程中，軟土地基加大了施工難度，需以工程實(shí)際需求為準(zhǔn)合理確定鋼筋混凝土樁體形式，提升與軟土地基環(huán)境的適應(yīng)性，起到加固效果，但各類樁體均要深入底層結(jié)構(gòu)中。結(jié)束混凝土澆筑施工后，安排人員做好振搗作業(yè)，嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)方案，合理確定鋼筋網(wǎng)結(jié)構(gòu)形式。

2）工程攤鋪施工分2次完成，在展開(kāi)第二次攤鋪?zhàn)鳂I(yè)之前，需準(zhǔn)確測(cè)定首次施工含水率，在無(wú)誤后方可施工作業(yè)。結(jié)束2次攤鋪?zhàn)鳂I(yè)后，為工程適配20t膠輪壓路機(jī)，本工程分2次碾壓，施工中合理控制行進(jìn)速度，遵循低速、緩慢的基本原則，確保整體質(zhì)量。

3）基于本工程設(shè)計(jì)方案，設(shè)置了分層臺(tái)階，將其作為后續(xù)填筑的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。除此之外，搭接長(zhǎng)度需達(dá)到150cm以上，有效處理碾壓接頭，且要確保壓實(shí)度滿足工程要求。

4.4 壓實(shí)施工

整個(gè)粉煤灰攤鋪過(guò)程中，壓實(shí)施工是末端環(huán)節(jié)，但對(duì)路基質(zhì)量影響較大[3]。工程中選用粉煤灰攤鋪料，其自重與體積均會(huì)加大流通速度，隨之產(chǎn)生環(huán)境污染等問(wèn)題，也會(huì)對(duì)工程正常施工造成阻礙。為解決上述問(wèn)題，在結(jié)束攤鋪路面的作業(yè)后應(yīng)立即進(jìn)行碾壓作業(yè)。在本工程作業(yè)時(shí),需經(jīng)分層填筑施工且通過(guò)檢驗(yàn)后再采取分層碾壓措施。

4.5 養(yǎng)護(hù)

受陰雨天氣的影響，粉煤灰的流動(dòng)性將隨之加大，要求工程技術(shù)人員必須深入分析實(shí)際情況，確定可行的排水設(shè)施。與此同時(shí)，上層材料施工進(jìn)度適當(dāng)放緩，技術(shù)人員針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)交通運(yùn)行量采取嚴(yán)格把控措施，確保施工質(zhì)量。出于提升粉煤灰路基整體品質(zhì)的目的，應(yīng)輔以定期灑水操作，提升路面養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，此舉也是提升材料適用性的關(guān)鍵。

4.6 施工要點(diǎn)

1）含水量是影響粉煤灰路基質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)，技術(shù)人員必須將其控制在合理范圍內(nèi)，日常工作中應(yīng)加大監(jiān)測(cè)頻率，實(shí)時(shí)掌握工程狀態(tài)。此外，粉煤灰路基工程中對(duì)松鋪厚度也提出較高要求，即必須控制在40cm內(nèi)，由此達(dá)到科學(xué)施工的效果。

2）由于粉煤灰體積與質(zhì)量較為特殊，易與水發(fā)生持續(xù)性作用。基于此，工程人員需提升施工連續(xù)性，通過(guò)此途徑加快工程施工效率，確保各環(huán)節(jié)施工質(zhì)量。

3）粉煤灰路基填筑對(duì)施工效率提出較高要求，需在短時(shí)間內(nèi)完成，因此，與施工有關(guān)的機(jī)械設(shè)備必須得到保障，在適配高性能設(shè)備的同時(shí)，合理調(diào)度施工人員，提升資源配置合理性，這也是改善施工效率，創(chuàng)造高品質(zhì)工程的重要基礎(chǔ)條件。

4）石灰作為路基處理過(guò)程中的重要原材料，在使用前需要保證其充分溶解，防止影響石灰的使用效果，除此之外，正確的操作步驟是保證施工能夠順利進(jìn)行的前提。又由于石灰長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中，容易出現(xiàn)變質(zhì)等問(wèn)題，從而影響整體施工質(zhì)量，因此在使用石灰時(shí)，相關(guān)單位首先要加大對(duì)石灰保存的重視程度，只有保證石灰原材料的完好無(wú)損，才能進(jìn)一步提升軟土路基的施工質(zhì)量。

5）為了使軟土路基的建設(shè)質(zhì)量與施工規(guī)范要求保持一致，相關(guān)施工單位要根據(jù)具體施工現(xiàn)狀對(duì)施工方案進(jìn)行不斷調(diào)整，避免因?yàn)榈鼗穸仍O(shè)置不合理從而影響整體施工質(zhì)量。因此，在路基施工過(guò)程中，首先，要根據(jù)施工標(biāo)準(zhǔn)確定合適的填筑厚度；其次，要對(duì)地基的含水量等進(jìn)行嚴(yán)格控制。在施工完成后，要立即對(duì)路面平整度進(jìn)行驗(yàn)收，如果發(fā)現(xiàn)存在缺陷，需要對(duì)路面進(jìn)行二次壓實(shí)，直至地基路面建設(shè)符合施工設(shè)計(jì)要求為止。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，路基的質(zhì)量尤為關(guān)鍵，它是衡量公路工程整體質(zhì)量的重要指標(biāo)。當(dāng)前，在軟土分布地區(qū)，為增強(qiáng)公路路基的施工質(zhì)量，有必要采取可行措施對(duì)軟土進(jìn)行處理，較為常見(jiàn)的有回填與擠壓技術(shù)，但在實(shí)際工程中要考慮工程環(huán)境等因素，確定合適的處理技術(shù)。