淺議公路施工中的軟土地基處理技術(shù)

胡大清

摘?要：公路是連接區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的重要通道，是現(xiàn)代交通運輸體系不可或缺的組成部分，鑒于公路覆蓋空間的廣泛性和公路建設(shè)中存在的多樣的施工環(huán)境、氣候和地質(zhì)影響，軟土地基是較為典型的地質(zhì)形式之一，在我國分布廣泛，被視為一大難點，如不妥善處理，將導(dǎo)致公路軟土地基工程結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，容易發(fā)生事故。公路施工中軟土地基上的關(guān)鍵技術(shù)對于保證公路施工質(zhì)量、提高整體運輸效率有很大影響。軟土地基處理技術(shù)的發(fā)展有助于提升公路施工的質(zhì)量，對公路施工的進(jìn)一步發(fā)展意義重大。本文分析了軟土地基常見的工程問題和軟土地基處理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，提出了軟土地基處理技術(shù)的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：公路施工;軟土地基;處理技術(shù)

公路交通是我國經(jīng)濟發(fā)展的重要支撐，也是國民經(jīng)濟固定投資的重點支撐工程。公路密度在持續(xù)增長的同時，還為經(jīng)濟的迅速發(fā)展、國家的建設(shè)等提供了便利條件，但同時，公路作為地面交通的一種形式，其建設(shè)受到多種因素的影響，我國軟土地基的形式分布廣泛，容易引起建筑結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定，因此，在公路施工中對軟土地基的處理非常重要。在公路施工的實施中，鑒于軟土地基的獨特性質(zhì)，因此道路建設(shè)項目首先要對軟土地基進(jìn)行科學(xué)合理的處理，加固處理軟土地基，既能滿足公路施工的基礎(chǔ)要求，又能提高地基的剛度、強度和穩(wěn)定性，從而保證地基的施工質(zhì)量，提高道路工程質(zhì)量。新方法是探索工程實踐中的成果，但應(yīng)用范圍不夠廣，積累的經(jīng)驗不夠，存在理論落后于實踐的問題。希望工程建設(shè)、設(shè)計單位、科研機構(gòu)密切合作，使這項新技術(shù)更加成熟，應(yīng)用更加廣泛。在公路施工中，為了更好地提高施工質(zhì)量，必須采取相應(yīng)的措施有效地處理這一問題，針對當(dāng)前公路建設(shè)發(fā)展過程中存在的問題，在分析軟土路基處理方法的基礎(chǔ)上，組合加固技術(shù)研究方法、工程應(yīng)用等方面的最新進(jìn)展，深部軟基處理新技術(shù)的結(jié)合，希望能應(yīng)用到工程中。

一、公路建設(shè)中軟土地基的不利影響及人為因素分析

軟土不是一個特定的土壤和土質(zhì)，而是一類具有相同響應(yīng)特性的土層建筑物，通常分為淤泥、泥炭、軟黏土等的施工。軟土地基的定義在公路行業(yè)中基本上和建筑業(yè)中大同小異，表現(xiàn)為強度低、壓縮性高、滲透性差等，可歸為軟弱土范疇。軟土地基在公路建設(shè)中的不利影響非常大，這主要是由于公路地面運輸?shù)男再|(zhì)，地形、地質(zhì)、水文等有很強的依賴性，而對于任何一種建設(shè)項目來說，地基是最基本的組成部分。公路基礎(chǔ)直接決定公路結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，影響公路建設(shè)的成本和難度，影響公路的安全[1]。通過分析軟土地基的不良影響，加強了有關(guān)方面的注意。一是路面沉降，地面沉降是影響公路路基施工質(zhì)量的最大因素，也是最常見的現(xiàn)象，客觀上沉降的原因很多，如地基下存在的洞室、裂縫，或施工工藝和施工過程中出現(xiàn)的問題。結(jié)合軟土地基的分析，由于施工中未能掌握路基壓實度，導(dǎo)致穩(wěn)定性降低或在過渡段和銜接段施工過程不當(dāng)，如采用傳統(tǒng)的帶式結(jié)構(gòu)，容易導(dǎo)致超載交通下的帶斷裂。相對而言，高速公路過渡段，黏結(jié)沉降問題的可能性較大，這是因為沉降本身與周圍環(huán)境的變化密切相關(guān)，如雨水進(jìn)入土壤結(jié)構(gòu)后會發(fā)生變化，導(dǎo)致水土流失，強度減弱，道路碾壓后引起沉降。二是路面的侵蝕和松動，硬化是路面處理的基本要求。從技術(shù)分析，路面結(jié)構(gòu)層主要由碎石、混凝土、瀝青等材料組成。經(jīng)過長時間的通行和雨水侵蝕后，材料的緊密性會受到嚴(yán)重破壞，特別是在雨季。鋪筑的路基材料會被沖刷松散并滲透到土層中，軟土地基會加速路面的穩(wěn)定性。三是造成路面不規(guī)則硬化，由于混合模式在軟土地基的組成、組成比例、缺乏統(tǒng)一性等方面，受軟土地基的影響不穩(wěn)定，且路面施工材料易出現(xiàn)不規(guī)則硬化現(xiàn)象，這是因為，瀝青混凝土路面施工的主要材料，與其配套的路面硬化問題有很大關(guān)系，如果不在合理的范圍內(nèi)，就會造成膨脹、沉降等跡象，進(jìn)而形成路面呈現(xiàn)不規(guī)則硬化的現(xiàn)象。

軟土地基對公路施工質(zhì)量、造價、進(jìn)度等有著客觀的影響，但同時，人的因素也不容忽視。施工人員作為公路建設(shè)中唯一的能動因素，具有對設(shè)備、材料和技術(shù)的控制能力。一是公路工程施工人員在勘察設(shè)計中由于對軟土地基地處位置的不詳細(xì)了解造成了不準(zhǔn)確和不完整的問題;二是在公路工程施工人員忽視施工的基礎(chǔ)上改善軟土地基處理，導(dǎo)致路基和路面施工后期出現(xiàn)問題甚至危及附近建筑物;三是公路工程施工人員使用的施工工藝、工藝、材料、設(shè)備不合理，造成路面沉降或垮塌;四是公路建設(shè)中材料存放不當(dāng)，如未按要求進(jìn)行分層填筑，造成土體過快壓實，易失穩(wěn)。

二、軟土地基處理方法

換層法：它是將不好的軟土地基土換掉，然后將壓實特性較好的土壤回填壓實或夯實，形成良好的持力層，以改變地基的承載力來提高地基的抗變形和抗變形能力，在工程建設(shè)中，常用的方法有碎石墊層法、換填法、拋石壓實法等。

排水固結(jié)法：軟土深度比較大時，應(yīng)在地面垂直排水使其能有效地使垂直排水管和排水管在方形上混合共同形成一個完整的排水系統(tǒng)，可以有效地促進(jìn)水的有效排出，使土壤強度得到有效增強，同時使地基的抗剪強度達(dá)到有效的穩(wěn)定性和安全性，在一定程度上加強了改進(jìn)。在這種情況下，它可以有效地延長基礎(chǔ)的使用壽命和減少地基在使用過程中的沉降。排水固結(jié)法施工過程中，施工工藝要求相對較低，在建筑中不需要很高的建設(shè)成本。

預(yù)壓方法：在施工前，采用砂、土等材料臨時加載的方法，對地基進(jìn)行堆載，施加一定的預(yù)壓期，使基礎(chǔ)預(yù)壓，完成大部分沉降，提高地基承載力。卸載負(fù)載后，開始建造。

深層攪拌法：水泥攪拌樁法，是在水泥施工過程中作為固化劑，將攪拌機械作為軟土地基的基礎(chǔ)和水泥，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求對軟土攪拌施工進(jìn)行有效的提高硬度，更能滿足施工的強度要求，具有良好的整體性和水穩(wěn)性，使水泥攪拌樁和水泥土結(jié)構(gòu)形成復(fù)合地基結(jié)構(gòu)，從而使地基的整體承載力不斷增強。

三、公路建設(shè)中軟土地基處理的分析與建議

排水混凝土芯砂礫石樁加固技術(shù)，采用預(yù)制鋼筋混凝土核心樁和碎石樁核殼組合樁芯和墊層組合樁，將混凝土芯砂砂礫樁組合成樁。預(yù)制鋼筋混凝土樁作為斜交鋼筋，砂礫石作為垂直排水體，碎石墊層或砂墊層作為水平排水，樁荷載作為一個壓縮系統(tǒng)。該方法可通過地基土的固結(jié)，加速樁基礎(chǔ)孔隙水壓力的消散，在施工后控制沉降范圍內(nèi)的樁壓固結(jié)，提高地基承載力和穩(wěn)定性[2]。長板短樁法，長短樁法是采用塑料排水板和長短水泥攪拌樁基礎(chǔ)，長塑排水板對排水固結(jié)作用，可以提高短水泥短樁的地基承載力和穩(wěn)定性，彌補長時間的排水固結(jié)問題。我國使用的很多施工都是振沖樁，振沖樁施工加工過程中會出現(xiàn)很明顯的擠壓現(xiàn)象，這種現(xiàn)象會使樁體傾斜現(xiàn)象明顯，甚至樁體斷裂，影響周邊群眾房屋質(zhì)量影響很大。路基在施工過程中也會出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象，影響了路基的穩(wěn)定性，這也使得整個道路的施工質(zhì)量大大降低，所以為了能夠有效地控制這種現(xiàn)象，必須給予鋼筋、樁，在設(shè)置適當(dāng)長度的同時，為了提高路基的穩(wěn)定性，也在后護道施工過程中，泵壓鉆孔灌注樁的施工過程可以反映很好的效果，可以有效地控制擠壓效果，同時，還可以減少施工過程中的施工噪聲，很大程度上影響了施工質(zhì)量，但這種施工成本很高，在實施過程中消耗量比較高，要求很高。