劉宏興
山西路橋第六工程有限公司 山西陽泉 045000
軟土路基是以淤泥或軟弱黏性土為主的地層,受其自身結構與受力特點的限制,軟土路基對道路穩定性支撐力度并不大。因此,為改善軟土路基的工程性質,需要加強對高速公路工程施工中軟土地基處理措施的研究。
由于受自身特點的影響,軟土路基與普通路基不同,對施工技術要求較高。為有效解決軟土路基問題,使高速公路工程順利開展,需要分析其特點,以改善軟土路基情況,將危害性降到最低,以保障整個高速公路工程質量。
換填法施工首先需清除軟土路基下一定深度的軟土層,隨后采用高強度,低壓縮性,穩定性較好的材料進行填充,如礦渣、碎石等。在進行實際施工時,應合理安排人工,施工機具以及車輛,高效地完成軟土路基的換填。換填施工所需的材料以及施工機具應符合相關標準,嚴格進行質量管控。在進行淺層路基填筑時,應遵守施工流程,并依據設計標準進行路基碾壓,保證路基的壓實質量。在溫度較低的地區,使用換填法可使凍結深度符合設計要求。另外,換填材料通常具有顆粒較大的特點,避免了毛細管現象的出現,進而消除了路基的凍脹現象。
由于軟土含水率高、抗壓性差,因此需進行夯實加固處理。這一方法起源于法國,用重錘從一定高度落下打實地基,在沖擊力的作用下壓縮土體,減少空隙,排除水分。對含水率較高的土體,可排出多余水分,提高地基承載力,對河流、沼澤等地區,可起到明顯的施工效果。對飽和性黏土地基而言,由自由落體自重引起的力擠壓能使軟土地基更加牢固,承載力明顯提高。另外,還可在軟土中加入一定的建材進行混合,通過充分攪拌降低土壤含水量,提高軟土地基的承載能力。要根據現場情況進一步確定具體的施工細節,時刻觀察夯實效果,加固完成后要檢查該部分回彈模量,以保證地基的穩定[1]。
對于大流動性和較大液性指數的軟弱地基,可以采用拋石擠淤的處治方法。拋石擠淤法是將較為堅硬的材料拋入軟土地基中,通過力的傳遞將地基的淤泥質土擠出施工路基范圍。在進行拋石擠淤施工時,軟土地基中的淤泥質土處于失穩狀態。隨著拋石速度的加快以及拋石高度的增加,地基中的淤泥質土會減少,路基的承載力增強。軟土地基的處理效果受到拋石高度和速度的影響。與其他處治方法相比,采用拋石擠淤的施工期較短,工藝也較為簡單。對于長期積水、表面土層較薄的地基,拋石擠淤的處治效果更好。拋石擠淤土體的厚度對路基的沉降影響如圖1所示。可以看出,路基的沉降量隨著拋石擠淤體處理厚度的增大而逐漸降低。離路基中心線越近的位置,沉降量降低的幅度越大。拋石經過碾壓形成拋石擠淤體,在碾壓過程中,不規則拋石材料產生極強的咬合力,形成高強度的復合型地基。拋石擠淤體的剛度和強度會隨著處理深度的加大而增加。因此在市政道路實際工程項目中,應盡可能增加拋石擠淤體的處理厚度,從而提高路基的承載力。
把水泥、粉煤灰和碎石混合,用打樁機制成樁,在褥墊層的作用下,其與周圍土層緊密結合,形成復合地基,在樁身上集中受力,分擔軟土的荷載,減少周圍土層的受力,使整體承載能力明顯提高,減少沉降。試驗結果表明,該方法能有效地提高軟土地基的承載能力,其應用效果已被廣泛認可。該方法的關鍵在于強度等級的確定,越精確的計算,就越能取得良好的應用效果。施工技術也很重要,需要有經驗的施工人員來主導施工,對施工細節進行嚴格的控制,以確保在高速公路施工中有效解決軟土地基問題[2]。

圖1 處理厚度對于路基沉降的影響
灌漿處理是將水泥或其它漿液噴入土中,使其滲透,填充至周圍土體,待漿液擴散凝結后,可有效地提高軟土地基的承載力,改善地基的穩定性,從而有效地防止流沙、管涌等現象的發生。分析施工場地的特點,把握土層特性,制定詳細的注漿方案,常用的注漿工藝有滲透式、劈裂式、壓密式三種。注漿施工中多采用水泥漿,減少了對環境的污染,使施工更加環保。注漿時要注意把握注漿力度,使漿液充分均勻滲入,完成注漿后要用相應設備進行碾壓加固,密切注意管道的密實度,使漿液充分排出氣體,避免漏氣、漏漿及孔隙,提高地基承載能力。注漿施工屬于隱蔽施工,直接觀察性差,必須嚴格按照施工要求和操作規程進行施工。檢測已完成的施工部位,確保施工質量。
通過鋪蓋方法強化路基表層,促使路基應用性能不斷提升。鋪蓋方法通常使用一層或多層土工織物對路基表層進行覆蓋處理,在提升路基承載力的同時,減少路面沉降現象的出現。通常利用土工布編制成土工布格柵,將其在土壤表層進行鋪設,具有抗滲、排水與提升荷載力的意義。倘若軟土路基為斷開路段,可在地下埋入加固材料,如金屬內襯、土工格柵、土工布等,通過加強墊層的形成來增大擴散角度壓力,從而達到穩定路基的目的。
由于軟土路基含水量高、抗剪強度低及土質強度低,對高速公路整體質量造成嚴重的影響。為改善軟土路基的工程性質,使其符合高速公路建設標準要求,本文結合具體案例,分析了軟土路基處理技術的應用,旨在將其危害性降到最低,以此保障整個高速公路工程質量與經濟效益。