軟土地基路段路基拼接施工技術分析

蘇成

[上海公路橋梁（集團）有限公司，湖北武漢430000]

0 引言

在目前的公路施工項目工程中，改擴建高速路的大型項目工程占有較高比例。軟土地基普遍存在于高速路的地基部位，施工人員對于軟弱土層的特殊公路地基路段應當進行全面的優化整改處理，確保軟弱土層的公路地基的堅固、安全。路基拼接施工的操作技術手段包括處理軟土復合地基、構建碎石墊層以及選取適當的路基施工材料等。

1 軟土地基路段路基拼接施工的現存問題

1.1 施工材料的質量與配比問題

路基拼接施工的材料需要達到最基本的材料質量要求，并且滿足材料配比的數據指標規范要求。路基拼接施工的常用材料應當包含砂石、混凝土與水泥漿液等。施工人員對于各種不同類型的施工材料應當嚴格檢測，保證其滿足材料安全性能的檢測標準要求，嚴格防止不合格的施工材料被使用在軟土層的路基拼接施工。但是從現狀來看，路基拼接施工的材料本身仍存在某些質量缺陷與配比數據誤差，因而不利于路基拼接施工質量的優化提高。

1.2 施工操作的規范性問題

路基拼接施工的操作過程應當確保達到規范化的程度。路基拼接施工的現有技術規范標準包含現行公路路基的施工技術指標體系，全面設定了路基拼接施工的操作技術要求[1]。按照現行的施工技術指標規定，施工人員需要確保路基拓寬段橫向拱起坡度的增加幅度在0.5%以內，并且應當限定工后沉降范圍在10cm 以內。

工程技術人員在計算現有的軟土路基沉降幅度過程中，需要結合立體化的路基施工模型來進行客觀的判斷處理。通常情況下，工程技術人員在計算工后沉降的過程中，需要用到二維分析的技術方法，同時還需全面結合公路施工項目現有的側向滲流因素、豎向變形因素等進行分級加載的模擬操作試驗。但是在實際施工中，施工人員沒有嚴格規范路基拼接施工的操作過程，導致路基拼接段經常存在沉陷等安全風險因素。

1.3 新老路段的沉降幅度差異問題

路基拼接段的新老路基如果存在較為顯著的沉降幅度差異，那么路基施工的整體質量效果將會受到不利影響?，F行的工程監管技術規范重點體現在全面監控拼接段的新路與老路沉降幅度差異性[2]。施工人員針對拓寬路基以及原有路基的沉降幅度差異數據展開綜合性的判斷對比，確?？刂圃谧顬檫m宜的工程沉降范圍。工程技術人員對于沉降段的滲水與變形安全隱患因素也要給予重視，切實保證軟土地基的特殊公路路段通行安全。無側限抗壓強度隨土層深度變化的曲線如圖1所示，黏聚力的大小直接反映土體顆粒之間的相互吸引力，兩處土樣在8m 以內的深度范圍內，黏聚力不斷表現為下降趨勢，到了8m 的點位達到最低的黏聚力程度，強度下降約為20%。然后黏聚力逐漸上升，在14m 的土層深度部位恢復到表層硬殼層的強度。上述現象的根源主要在于表層土（4m 以內）與底層土（大于等于14m）固結程度較高，孔隙水的壓力消散程度較高，那么就會導致土顆粒之間存在較小的間隔距離以及較大的顆粒吸引力作用。

圖1 無側限抗壓強度隨土層深度變化的曲線圖

2 軟土地基路段路基拼接施工的技術問題分析

2.1 優化材料配比技術

路基施工之前，每隔20m 使用全站儀來判斷與布置舊路基的外邊緣點，確保將樁號準確標注在老路基的護欄表面部位。每隔20m 對于舊路基和加寬路基原地面進行復測，確保至少達到2 個每千米取樣觀測點。加寬路基的底部清理完畢后，應當確保控制在90%的路基土層結構壓實度。工程技術人員針對高性能的工程混凝土需要確保限定在150mm 以上的坍落度以及0.3 左右的水膠比。為了保證高性能混凝土良好的工程施工效果，需要科學設定集料成分、外加劑成分與水泥成分的配比數據誤差，避免超出5%的最大材料配比數據誤差。

2.2 處理軟土復合地基

在某些情況下，施工人員可能遇到軟土復合地基的特殊拼接段公路地質構造。軟土復合地基包含了較大覆蓋面積的軟弱土層結構，明顯增加路基拼接段的操作處理難度。工程技術人員對于振沖置換軟土復合型路基的操作方法應當合理進行選擇，確保將加筋排水的墊層結構均勻布置在軟弱土層路基的特殊地質區域范圍。工程技術人員對于臺階形狀的路基邊坡體系結構應當給予格外重視，確保嚴格控制與限定開挖路基臺階體系結構的機械操作力度。

2.3 構建軟土路基的路段拼接碎石墊層

老路基的填料如果為亞黏土或者卵礫石土，那么應當達到1m 的拼接臺階基本寬度以及1.5m 的拼接臺階高度。如果確定粉砂土或者砂土為拼接土層，則需要限定在0.6m 的寬度與0.4m 的臺階高度。工程技術人員針對公路原有車道以及加寬拓建后的公路車道進行了準確的尺寸計算，確保公路加寬車道以及原有車道的長度相同，并且限定車道坡度比例在1∶1.5。路基與路面的結構參數見表1。

表1 路基與路面的結構設計參數

3 項目施工實例

某大規模的高速路目前已經達到了15年的工程運行使用期限，公路項目工程原有的設計寬度與長度都無法滿足承載交通量的要求，因此亟待實現針對高速路路段的拓寬改建施工。工程技術人員擬定針對上述的高速路路段進行雙側的公路地基拓寬改造處理，確保加寬后的公路車道能夠符合全新的工程使用效能指標。工程技術人員針對公路拓寬改建的區域土層結構，展開全方位的工程地質勘測，確定公路擴建路段所在的土層地質構造主要為軟土地基。

具體而言，高速路的拼接施工路段總體達到3.5m的斷面路堤高度，表面部位均勻覆蓋0.8m 左右厚度的亞黏土層（外觀呈現黃灰色）。公路軟土地基的下層部位主要包含流塑形態的亞黏土以及粉質黏土，外觀呈現灰黑色與灰黃色，并且包含較少比例的飽和粉砂層。在此前提下，工程技術人員針對上述公路工程的路基拼接段，重點選擇了復合地基與粉噴樁的施工工藝，確保達到1m 的復合樁基間隔距離長度以及7.2m 的樁基延伸長度。

軟土拼接段路基的體系結構設計包含如下要點：上面層為5cm 瀝青混凝土+SBS 改性瀝青，下面層為粗粒式的7cm 瀝青混凝土AC-25C（對于面層噴灑乳化瀝青的黏性層），格柵為BJG80×80 玻璃纖維格柵、0.6cm 乳化瀝青稀漿封層。

工程技術人員通過實施連續性的軟土路基拼接部位地質觀測，確定改造拓寬后的路基拼接段沒有出現較為顯著的路基裂縫。公路路基的累計沉降被控制在10mm 以內，因此體現了路基拼接施工工藝良好的應用效果。工程技術人員能夠正確操作智能化的公路軟弱土層觀測儀器，有效確保了獲得的各項公路施工項目觀測數據的完整性以及真實性。試驗土樣的物理參數指標見表2。

表2 試驗土樣的物理參數指標（力學特性分析）

4 軟土地基路段路基拼接施工的優化改進對策

4.1 正確應用噴射注漿工藝

噴射注漿目前被普遍用于高速路的路基拼接施工，體現了良好的適用性。在路基拼接施工過程中，工程技術人員需嚴格控制噴射注漿管的噴射幅度與持續性，限定一次完成路基噴射注漿的操作環節。施工人員應當將隔離墻布置在軟弱土層的重點區域部位，避免存在過多的地基土層夾層，導致注漿施工被頻繁中斷。工程技術人員需要合理地控制搭接墻體的平均厚度，確保達到15cm 的搭接墻體最小厚度。工程技術人員需要科學界定噴射注漿的操作時間以及角度等關鍵指標參數，確保不會超出1%的墻體傾斜率。

工程負責人員需要重點針對公路基礎部位、路面部位以及其他關鍵部位進行養護監管操作，確保達到28d 的混凝土養護周期。工程技術人員針對目前現有的混凝土體系結構強度應當實施專門的檢測，結合灑水養護以及其他的養護手段來保證混凝土的使用效果。在旋噴施工時，施工人員只需在土層中鉆一個孔徑為50mm 或30mm 的小孔，便可在土中噴射直徑為0.4～4.0m 的固結體，因而能貼近已有建筑物基礎建設新建筑物。噴射注漿設備既可在鉆孔的全長成柱型固結體，也可僅作其中一段，如在鉆孔的中間任何部位。旋噴法施工時，噴嘴一面噴射一面旋轉并提升，固結體呈圓柱狀。噴射注漿主要用于加固地基，提高地基的抗剪強度，改善土的變形性質，也可組成閉合的帷幕，用于阻擋地下水流和治理流沙。采樣設備儀器如圖2所示。

圖2 采樣設備儀器

4.2 妥善處理軟弱地基土層結構

軟弱地基地質屬于較特殊的公路拼接段地質構造，因此需要施工人員的特別重視。工程技術人員對于出現較小拼接段沉降的區域應當進行相應處理，但是不必對原有的公路軟弱路基實施全面的換填操作或者其他特殊操作。相比而言，施工人員針對存在較差地質條件狀況的分離式路基拼接段，應當布置必要的軟土層隔離墻，應用實時性的路基沉降觀測儀器，準確判斷公路路基所在位置的沉降變化規律。

施工人員目前對于路基拼接段的傾斜角、隔離墻的軸線長度、搭接部位的厚度、噴射注漿的擺動角度、擺動幅度以及鉆孔角度等重要參數指標都要進行準確的核對，避免對軟弱路基的土層結構施工操作的盲目性。

例如，臺階面距離路床底部如果小于130cm，那么應當將其作為獨立的臺階開挖段。如果超出了130cm，則應當劃分為100cm 與130cm 的兩個臺階高度開挖施工。對于開挖位置的舊路基內側向外側30cm 處應當進行嚴格的沉降度檢測，確保達到80cm的臺階高度。

4.3 實時監測路基拼接段的沉降幅度數據

路基拼接段在經過全面的整改施工處理以后，工程技術人員還需要重點針對現有的拼接段路基土層沉降幅度進行準確的判斷與觀測。路基填筑邊緣部位應當高出坡腳線至少50cm。公路工程技術人員重點針對分離車道與原有車道的比例尺進行準確的測算，確保限定在1∶1.5。在此基礎上，施工人員針對原有的公路地面高程實現了必要的整改優化，結合沉降觀測取得的客觀數據結果，展開全面的軟土層固結處理。

5 結語

經過分析可見，路基拼接施工的現行工程技術標準已經達到較為完善的程度，工程技術人員需要嚴格遵守施工規范標準。軟土地基的特殊路段整體表現為濕陷性與較弱的承載力特征，因此施工人員務必做到全面展開公路地質勘測工作，合理選擇路基施工材料，優化路基拼接段的施工質量效果。工程技術人員應當全面掌握車道寬度以及地面高程等重要指標要素，切實增強針對軟土地基施工的質量管控力度。