公路工程軟基處理綠色施工技術應用

景學東

河北北方公路工程建設集團有限公司 河北承德 067000

在公路建設過程中難免會遇到不同類型的地基，軟土的主要特征是含水量高、孔隙率高、滲透性差、抗剪強度低，因此需要對其進行適當處理后方可作為公路路基使用。相反，若未對軟基進行處理，直接將其作為正常公路路基使用，將直接導致路基整體穩定性下降，甚至會產生不均勻沉降和局部塌陷。軟基處理技術作為一項核心技術，其處理是否得當都會影響到整個公路修筑質量及后期使用壽命。本文對公路工程軟基處理綠色施工技術應用進行了分析，為公路建設提供參考。

1 簡述軟土地基特征

軟基問題是公路建設過程中最容易出現的地質問題。想要提高公路的平整度和施工質量，加固地基是關鍵，確保上部建設的安全性，在此之前先掌握軟基的基本特征，才能實現針對性的加固處理。首先，地基內包含大量的水，且土體的顆粒之間會形成一定的縫隙，導致其承載力有所下降。如果水分含量過多及空隙較多，會降低土體的受力能力，給公路的地基處理帶來不良影響。而土體流動會導致上部的路面受損程度嚴重，地基承載力下降，路面的整體性破壞，若未能及時加以補救處理，會引發坍塌等嚴重情況。最后，由于軟基內部縫隙較大，所以其可壓縮性較強，抗壓水平低，使軟基的實際承載力大幅降低，因此在具體實踐中，需要對軟土地基進行大范圍壓縮。軟土地基如果處理不當，不僅會降低工程本身的耐久性，還會對周邊建筑物和道路的安全產生不利影響，造成路基坍塌、邊坡錯位等不利情況，不利于人們的順利安全出行，因此在公路工程施工階段，要高度重視軟土地基的強壓縮性。

2 公路工程軟基處理綠色施工技術的相關應用

2.1 合理混入壓實密度大的原料

在軟基技術應用中，需要添大量的硬度原材料，為提高地基硬度做好基礎工作。因此需要了解對應的軟土地基地質狀況，改善軟土地基自身密度較小的問題。篩選壓實原料，采用跟原地基土質統一的、硬度大的原料實施混合填充，最終促進軟土地基強度的提升。在施工過程中添加固化劑，并且采用機械進行攪拌的形式，使軟土地基的原料和水泥進行充分融合，也可以促進軟土地基承載能力的提高，提高施工單位的工作效率。

2.2 換土施工技術應用

換土法是軟基處理中最關鍵的技術，主要用于軟土地基承載力度欠缺時，能夠及時的替換掉不合格的土壤，使其變成硬度較大物質，提升地基承載力度與穩固性。本工程采用此手段，在實踐應用中務必優先考慮其投入成本，通常被應用在軟土層很薄的地基建造中，且需要留意填土面積，防止大范圍施工造成了地基建造中極為不穩固，嚴重情況會產生坍塌問題。

2.3 粉煤灰碎石樁施工技術應用

粉煤灰碎石樁加固處理方式比較復雜，主要包括水泥及碎石、粉煤灰三種原材料，需要通過均勻拌和，用于樁體灌注原料。把拌和均勻的材料灌入軟基中，建立強度相對偏高的支撐體系，經過檢驗達到公路施工標準后，進行地基施工的其他處理環節。該項加固技術實際操作難度不大，實用性較強，且樁體的支撐性較佳，建設材料的實際應用量較少，造價經濟合理。在當前的項目中應用范圍較廣。另外，在應用該項加固技術時，不能忽視其缺陷，在軟基實踐處理中，可能會發生堵管的情況。而造成該種情況的原因是混凝土材料泵送過程中，使用的管材彎曲半徑有限，制約材料的傳輸效率，造成管道堵塞現象。對此，在混凝土泵卸壓后拆除堵塞部位輸送管，排出混凝土堵塞物后，再接管重新泵送。接管時，應先排除輸送管內的空氣，再擰緊管端接頭，每次作業完成后，要將管道清洗干凈，防止下次使用造成堵管現象。粉煤灰碎石樁技術的應用提高了軟基的力學性能，使軟土固結具有良好整體性、水穩性，形成較高強度的樁體，繼而達到軟基加固的預期成效。

2.4 強夯施工技術應用

這種施工處理方法是基于軟土地基的軟土而發展起來的。由于軟土層土質松軟，抗壓能力差，很難采用強度壓力法。針對上述情況，為提高該類地基的抗壓能力，可采用高強壓實法將軟土地基中的大量水分擠出。當含水量降低時，軟土地基的堅固性和抗壓能力將得到提高。目前大多數施工人員會使用20t左右的重錘，在距離地面15m左右的位置對軟土層施加沖擊力。在短時間內，土層會在大能量的沖擊下發生物理變形，擠掉土中的水分，進而對土體進行固結，增強其抗壓強度。具體施工流程如下：①清理場地，主要是平整施工場地；②確定第一次壓實的位置，并做好相應的標記，準確測量場地標高；③安裝起重機，將夯錘對準夯點；④正式壓實作業前，派專人檢測錘擊標高；⑤抬起夯錘，然后放下，測量錘頂標高值。如果通過測量發現錘子歪斜，應及時分析原因并進行整改。如果是坑底不平造成的，坑底應填平。重復操作上述施工程序，可順利完成第一次壓實任務，配合使用推土設備將夯坑壓平，測量場地標高，然后繼續反復夯實，最后用40t振動壓路機碾壓路面。在夯實控制點布置過程中，應根據實際需要在夯擊控制點上設置固定樁號，確定夯點位置，然后組織施工技術人員進行現場檢測，確保夯擊點的施工效果能夠符合公路項目建設實際需要。

2.5 表層處理施工技術應用

在軟土地基建造實踐中，表層處理主要是對地基外表面增添恰當原料，為進一步提高地基建造密實度提供一定的保障，建造協助排水設施，將軟土地基中殘留水分順利排出，提升地基建造強度。針對軟土地基實施外層遲滯，且不是實施內部加強，能夠有助于避免地基建造中發生形變狀況。表層處理技術的重點內容為集中高效實施排水，軟土地基的特性導致土壤中水分含量充足，影響上層建筑的建設。在運用表層處理技術時，需要對軟土地基中含水量較多的部分進行排水處理，降低含水量，促進地基的穩固程度提升。在排水工程實踐中，需要開挖排水溝，隨后實施溝槽建造實踐，重點留意四周地質及其溝槽角度，確保水可流暢排出。砂墊法為表層處理技術之一，是普及度非常廣的處理技術，常運用到土層薄弱、含水量較多的軟土地基建設中，施工實踐中采取鋪設上一層厚度的砂礫，可以固化地基。

2.6 預應力管樁施工技術應用

在當前的項目加固中，預應力管樁施工技術屬于較為常見的技術。其使用要點體現在：其一，需要勘察軟基的基本情況，標注出存在松散的區域，以免發生加固不到位，影響建設項目的整體性。其二，針對加固范圍實行進一步確定，標出具體的打樁點位，此過程要求專業人員完成，打樁點需基于項目現場的具體土質狀況設置，同時根據項目的具體建設標準，結合實際檢測信息，確定預應力管樁點位。其三，完工后，在相應的位置立起警示牌，避免遭到外界破壞。該項加固工藝能有效改善原本存在松散問題的土體，減小地基內的縫隙。但和換填法相同，建設時間長，造成項目工期滯后，項目造價會有所提高，且在公路應用后期，還可能發生沉陷的情況[1]。

2.7 堆載預壓施工技術應用

此項預壓處理主要用于原有的土層內，對其進行砂井、排水，而后在地表設置砂墊層，并覆蓋上密封膜，使內外空氣有效阻隔，借助埋設于墊層內設置孔洞的管道，利用真空設備進行抽氣，由此產生大氣壓差。受到壓差的影響，土層內的水分會滲出，有效控制土層內的壓力，繼而提高軟基的整體性，讓土體慢慢固結。在施工期間，需要動態掌握地下的水分含量。若軟基的松鋪厚度均在300mm左右，通過一次靜壓處理，后續會下降15mm左右。碾壓兩次后，實際厚度約為260mm。在完成輕壓處理后，需進行多次強壓，保證地基的穩定性。先需連續實施強碾壓兩次，使厚度再度減小10mm左右，而后在組織三次強碾壓，確保厚度控制在250mm左右。

2.8 高壓旋噴樁施工技術應用

高壓旋噴樁屬于高壓噴射注漿的技術，該技術需要在預定的處理地點進行打孔，然后再利用特制的注漿管以及高壓泵將攪勻的漿液高速噴射到鉆孔底部，讓其集中且連續地作用于土體，以便能夠充分混合，同時可以讓注漿管邊提升邊旋轉，以便最終形成圓柱狀或者壁狀加固土混合物，讓其在凝固后能夠成為一個高強度的固結體，這種方法一般可用來加固建筑物原有地基以及構建地下防滲帷幕等。高壓注漿所形成的噴射流具有速度快、能量大等特點，所以其對許多土質都有非常大的沖擊破壞，同時還能進行一定程度的攪動，根據大量實踐證明，此種方法對淤泥、砂土、粉土以及碎石等都有著非常好的處理效果。如今該技術已經相對成熟，其處理深度可以達到30m以上，然而一些含有較大碎石塊以及較多有機質根莖等的地基，會在一定的程度上削弱和阻擋噴射流，從而影響最終的處理結果，因此在施工之前，工作人員需要對現場進行勘察，以便做出調整[2]。

2.9 排水固結施工技術應用

排水固結技術的應用，需要做好施工準備工作，需要設置豎向排水系統和水平排水系統，再通過壓力將土壤當中的空隙水排出，然后將土壤固結。豎向排水系統，通常采用砂袋砂井，普通砂井和塑料排水板等，加壓方法主要采用真空預壓、堆載預壓和堆載聯合真空預壓等。砂井的間距和直徑主要是由施工的要求和土的固結特性所決定的，一般砂井的直排水固結法適合應用于飽和度較大的沖填土地基和軟土地基。需要對施工現場進行實際的土工試驗和勘探。首先了解施工現場的土層條件，包括地下水位的深度、土的種類和厚度、透水層的位置以及土的成層厚度等。其次要做好固結試驗，還要了解軟粘涂層的沿深度和抗剪強度的變化。最后要了解砂墊層和砂井所用砂料的含泥量和粒度分布。在布置砂井過程中，應該計算好砂井的間距和直徑。在設計過程中先要假定砂井的井距，然后再計算地基固結度，如果無法滿足相關要求，就需要適當延長施工周期或者縮小井距。在實際工程施工過程中需要注意以下幾點問題：第一，對施工位置進行準確定位，同時確保砂井的垂直度。第二，砂料當中的含泥量要小于3%。第三，袋中砂適合應用風干砂。第四，在施工過程中要避免太陽光長時間直接照射聚丙烯編織袋。

3 土工合成材料加固施工技術應用

在公路工程軟土地基加固過程中，選用將產品放置在土層內部、地基表層中，結合材料自身的功能與特性，有效消除軟土地基的不良影響，起到保護地基主體的作用。其主要作用原理為：①加筋補強。通過在軟土地基中加入相關的條帶、纖維或網格等筋材，并使其與土質充分融合過后形成復合土基，可有效提升公路路基的抗剪能力；②應力分散。由于土工合成材料具有較高的強度和一定的韌度，因此將其放置在土層中，可與軟土地基形成一個整體，通過自身的特性有效降低軟土地基的變形問題，有效減輕軟土地基的沉降問題；③隔離作用。將土工合成材料鋪設在軟土層上，如防滲膜等，可有效降低軟土壤中天然水的滲透，在路基填料與軟土土質之間形成有效的防水保護層，有效增強路基整體強度以及穩定性[3]。

化學加固處理技術的應用。化學加固技術主要包括電化學加固和硅化加固，綜合分析公路工程的現實施工情況，大部分施工方傾向選用電化學加工方法處理軟土地基，其能較好地解除該類地基施工階段存在的問題。硅化加固方法主要是在砼施工階段配合使用多孔金屬灌注管，將硅酸溶液灌注至相應土層內，該種加固方式能獲得較充足的加固時間與加固半徑，能較好地改善土壤的滲透性與黏度，實際施工時，可參照土層特征還可以選用單孔灌注方法

4 結語

軟土路基處理是我國公路工程施工中最關鍵的內容，同時也是公路工程施工中主要存在的問題。在公路工程施工過程中，存在諸多影響公路軟基處理效果的因素，要針對這些問題作出可行性措施，來有效提高公路工程施工過程中軟土路基的處理效果，從而提高公路工程的整體質量，延長公路工程的使用壽命。