公路施工中軟土路基的施工技術(shù)處理分析

劉林平

（江西撫州市公路事業(yè)發(fā)展中心，江西撫州 344000）

0 引言

由于軟土路基地段進行公路工程施工難度大、人力物力成本高，公路建成后使用壽命與健康程度也難以保障，容易對相關(guān)路段公路運營情況與交通運輸經(jīng)濟造成影響，軟土路基地段的施工質(zhì)量便成為關(guān)系整體公路建設(shè)質(zhì)量的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)。軟土路基地段的處理方式多種多樣，但要想在最大程度上提升其路段施工質(zhì)量與公路使用壽命，還需在前期科學(xué)勘察設(shè)計的前提下，根據(jù)地區(qū)實際情況與公路建設(shè)需求，量身定做處理方案，并在施工過程中嚴格按照計劃操作，只有這樣才能取得最理想的處理效果。

1 軟土路基施工特性

一般而言，軟土指天然孔隙較大、天然含水量較高、壓縮性強、抗剪強度低且土層分布情況較為復(fù)雜的土壤，常分布于平原、山澗、盆地地區(qū)，其厚度最高可達幾十米。常見的軟性黏土、淤泥、泥巖等都囊括在軟土范圍之中。

軟土的諸多特征決定了其不利于施工的特性，高含水量以及較大天然孔隙導(dǎo)致其凝聚力不足，極易發(fā)生變形，土層分布情況較為復(fù)雜，使得軟土路基容易發(fā)生不均勻沉降，抗剪強度低致使軟土路基結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生壓縮或變形。因此在公路施工過程中，軟土路基地段的施工質(zhì)量便成為考驗公路工程施工團隊整體設(shè)計能力與施工技術(shù)的重要科目。由于不同地區(qū)軟土路基的含水量、組成成分、厚度以及所在地區(qū)氣候情況各不相同，公路施工團隊在施工過程中，需要根據(jù)軟土的特征、特點及所在地區(qū)具體情況對施工計劃與施工方案進行針對性調(diào)整，以保障整體公路工程施工的質(zhì)量。除此之外，相關(guān)公路工程監(jiān)管部門也要加大監(jiān)管力度，嚴格審核軟土路基的施工方案，嚴格監(jiān)控整體施工流程，保證相關(guān)公路工程能夠在規(guī)定的交付日期內(nèi)保質(zhì)保量完成，以保障我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

2 軟土路基施工注意點

由于軟土路基所具備的諸多特性，使得軟土路基地段公路在施工完成后甚至施工過程中，都有可能出現(xiàn)路基沉降或剩余沉降問題。如果實際沉降程度超出施工計劃預(yù)期，就會出現(xiàn)公路各結(jié)構(gòu)之間連結(jié)穩(wěn)定性不足或?qū)嶋H公路建設(shè)高度不符合施工要求等情況。另外，軟土路基普遍存在凝固速度慢且強度較低的特點，施工過程中會出現(xiàn)頻繁的路堤滑坡現(xiàn)象，不僅可能拖延工程進度，還會影響整體公路工程的質(zhì)量?；谝陨宪浲谅坊邆涞奶匦约笆┕ぶ锌赡艽嬖诘膯栴}，施工團隊在進行軟土路基施工時，應(yīng)對以下多個方面進行注意，并結(jié)合實際施工情況進行針對性調(diào)整，以保障整體公路施工質(zhì)量。

2.1 填方操作

第一，對填方地段的處理。由于軟土路基情況不同，應(yīng)基于實際情況科學(xué)規(guī)劃回填土厚度及大小，在施工時應(yīng)首先保證清淤或清表徹底，實際回填時也要保障壓實度符合施工計劃及實際施工要求。第二，在進行路床填料的選擇時，應(yīng)優(yōu)先選擇砂、礫等材料，其部分品質(zhì)較差的細粒土可用于底部填充。在實際回填過程中，應(yīng)做好前期填充規(guī)劃，計劃好各種材料的合理分層分配，并結(jié)合實際工程情況，保證相同水平層使用同類填料進行填充。第三，如果公路施工過程中遇到土質(zhì)十分松散的軟土路基，應(yīng)在填充工作進行之前先進行壓實作業(yè)，保障其壓實度在90%以上。第四，填土的松鋪厚度方面，應(yīng)根據(jù)不同地區(qū)的不同施工要求以及現(xiàn)場壓實測試結(jié)果進行調(diào)整，一般而言松鋪厚度應(yīng)在10～30cm，最高不應(yīng)超過50cm。第五，在對軟土路基進行壓實工作時，應(yīng)盡量選擇軟土路基含水量最佳時進行。在整體施工過程中，也應(yīng)對軟土路基的整體含水量進行實時監(jiān)控，一旦出現(xiàn)波動及時調(diào)整，以保障工程整體質(zhì)量。

2.2 挖方操作

在進行挖方路段施工的整體過程中，首先應(yīng)對道路沿途所經(jīng)的挖方路段予以一定重視，在初始施工階段，應(yīng)當(dāng)對邊坡松散體及施工部位滲水情況、土壤夾層變化等問題進行觀察，對邊坡松散體及時給予清除處理，如滲水情況超出預(yù)期則及時進行方案調(diào)整。其次，應(yīng)對邊坡進行實時監(jiān)測，時刻關(guān)注其狀態(tài)，并進行必要的防護工作。

2.3 給排水管道施工

在整體公路施工中的管線施工環(huán)節(jié)需要進行基槽挖設(shè)，由于軟土路基自身穩(wěn)定性較差，且含水量較高，施工人員應(yīng)保障基槽施工與管道線路鋪設(shè)兩道工序之間的時間控制，及時進行流程銜接，避免坍塌等問題的產(chǎn)生，必要時還應(yīng)進行適當(dāng)防護。如公路建設(shè)所在地區(qū)較為多雨，則更應(yīng)當(dāng)對基槽施工與管道線路鋪設(shè)兩道工序之間的銜接予以重視，避免雨水沖刷造成基槽變形損壞的情況。

2.4 臺背處理措施

在完成給排水管道施工后，便需要進行臺背處理，污水井、涵洞等也同樣需要進行臺背處理。在臺背填充材料的選擇上，應(yīng)盡量選擇內(nèi)摩擦角較大的材料，如礫、砂等，具體材料可結(jié)合實際施工情況進行調(diào)整，但應(yīng)注意所選材料需要具備良好的透水性。在完成填充材料的鋪設(shè)后進行壓實作業(yè)，在此，需要注意對松鋪厚度的控制，一般以20cm 以內(nèi)為宜，但也需根據(jù)實際情況進行調(diào)整[1]。

2.5 邊坡支護

在進行邊坡支護工作時，相關(guān)施工人員應(yīng)結(jié)合實際施工要求與施工所在地條件，合理選擇草皮護坡、骨架草皮護坡或其他護坡形式。如果出現(xiàn)邊坡超過8m 的情況，則需相關(guān)施工人員根據(jù)施工要求及所在地實際情況設(shè)計針對性施工計劃，并保障在施工過程中嚴格按照施工計劃進行。例如在鉆孔樁的過程中，必須嚴格要求施工人員對樁位、高程數(shù)據(jù)等進行反復(fù)確認后才可正式進行施工，同時也要對整體施工流程進行記錄。

2.6 道路施工

在進行公路路面的施工時，也應(yīng)嚴格按照既定施工計劃與施工要求規(guī)范進行，同時也要根據(jù)所在路段軟土路基的特性進行綜合考量，無論是在瀝青混凝土面層鋪設(shè)材料的選擇上，還是實際施工過程中的諸多環(huán)節(jié)與流程之中，都應(yīng)嚴格控制施工操作，努力保障公路施工質(zhì)量。例如瀝青材料的攪拌、攤鋪、壓實、維護，碎石基層的材料選擇等，都要符合相關(guān)施工規(guī)范要求。

2.7 文明安全

在公路的整體施工過程中，相較于普通路基地面，施工人員應(yīng)對軟土路基地段投入更多的精力。除基礎(chǔ)的文明施工、正確處理地下管線、嚴格把控施工操作等基本文明安全要求外，在軟土路基地段進行施工更應(yīng)重點關(guān)注對公路施工質(zhì)量的把控，施工團隊?wèi)?yīng)全力保障公路施工質(zhì)量，努力提升公路使用年限。

3 軟土路基施工方式

3.1 注漿加固法

注漿加固法是通過對軟土路基中的軟土層進行高注漿懸浮液注射使其充分硬化的加固方式。這種加固方式相對而言更適合承載力在120kPa 以下的含水量較高、主要成分為軟土或地層厚度變化復(fù)雜的泥質(zhì)土情況使用，可以十分有效地實現(xiàn)軟土路基的硬化與加固，提升路段施工質(zhì)量[2]。

在使用注漿加固法時，需要進行較深層次軟土的攪拌，在此過程中需要相關(guān)施工人員對施工路段的具體情況準(zhǔn)確了解，并合理預(yù)估攪拌時間，科學(xué)考量所注入懸浮液混合比例，并且始終按照規(guī)范操作流程進行操作，以保障施工過程不會對軟土層造成不良影響，并在最大程度上提升注漿加固法的效用。

3.2 重錘強夯技術(shù)

對軟土路基進行優(yōu)化處理的主要目的是增強軟土路基的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與承載力，使其能夠符合相關(guān)道路工程的施工要求，并在最大程度上提升公路使用年限?；谲浲谅坊看?、土層分布情況復(fù)雜疏松、抗堿性弱、排水性能弱等特點，能夠改善軟土路基力學(xué)參數(shù)的重錘強夯技術(shù)自然也是一種能夠明顯改善軟土路基承載力與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的處理方式。

在進行重錘強夯作業(yè)之前，相關(guān)施工人員應(yīng)首先結(jié)合公路工程相關(guān)施工要求與施工所在地實際軟土路基狀態(tài)進行夯錘重量的選擇，常用夯錘重量為10～40t。實際作業(yè)之中，夯錘將會通過以高空墜落的形式對軟土路基指定位置造成沖擊效果，通過巨大沖擊力對軟土路基進行夯實處理。重錘強弩作業(yè)的工作過程也是對軟土路基力學(xué)參數(shù)的改善過程，因此重錘強夯技術(shù)對軟土路基穩(wěn)定性與承載力的改善較為明顯。重錘強夯技術(shù)相較于其他技術(shù)而言改善成本較低、改善效果較好、整體施工操作流程較為簡單快捷，但其并非適用于所有類型的軟土路基，對黏土及濕陷性黃土等類型改善效果較好，而不適用于黏土與高飽和土。

3.3 水泥攪拌樁

水泥攪拌樁技術(shù)也是一種改善軟土路基性能的常見技術(shù)，其工作原理為通過機械將固化劑及水泥注入軟土結(jié)構(gòu)層之中，并通過攪拌的形式使軟土路基天然成分與水泥固化劑融合均勻，形成凝膠顆粒，從而改善軟土路基性能（見圖1）。由于水泥攪拌樁技術(shù)處理后軟土路基滲透性能將會得到控制，在有效改善軟土路基承載力及使用壽命的同時，通過水泥攪拌樁技術(shù)處理的軟土路基通常整體性與水穩(wěn)性更具優(yōu)勢。

圖1 水泥攪拌樁施工流程圖

在正式施工之前，施工團隊?wèi)?yīng)根據(jù)實際情況合理選擇應(yīng)用的器材機械，并對相關(guān)設(shè)備進行性能檢查與維護維修，以保障工程機械能夠真正發(fā)揮出其應(yīng)有的處理效果。應(yīng)用水泥攪拌樁處理軟土路基的過程之中，應(yīng)保障各樁體結(jié)構(gòu)互相獨立，但仍然可以實現(xiàn)搭接處理。實際施工過程中也要時刻注意施工器械的狀態(tài)，避免出現(xiàn)卡管、堵塞等問題，造成工期拖延影響施工質(zhì)量。除此之外，實際施工過程中也要求相關(guān)技術(shù)人員對樁體的結(jié)構(gòu)垂直度、攪拌樁強度與長度、攪拌樁位置等進行實時監(jiān)控，嚴格按照既定計劃執(zhí)行，同時適時根據(jù)實際施工情況調(diào)整。由于所運輸漿體含有固化劑成分，在施工過程中應(yīng)盡量保證供漿工作的連續(xù)性，如長時間中斷供漿，則須將相關(guān)器械部件進行拆除清洗，再繼續(xù)進行供漿工作。水泥攪拌樁技術(shù)施工幾乎不會產(chǎn)生工程垃圾，所產(chǎn)生的噪聲與振動也相對較小，適用于淤泥質(zhì)與粉土質(zhì)軟土路基的性能改善[3]。

3.4 擠密技術(shù)

擠密技術(shù)是通過分層填筑與分層碾壓，改善軟土路基密實度，其優(yōu)勢在于經(jīng)此方式處理的軟土路基能夠?qū)崿F(xiàn)快速排水，且抗剪性大幅度提升。擠密技術(shù)目前正向多元化方向發(fā)展，有擠密技術(shù)衍生而來的反壓護道法、深層拌和法、堆載預(yù)壓法等施工方式已經(jīng)逐漸成熟，能夠在軟土路基的處理優(yōu)化方面取得較為優(yōu)秀的成果。

在擠密技術(shù)的實際應(yīng)用過程之中，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)對需處理路段的沉降狀況及移位邊樁進行實時監(jiān)測，并按照施工要求及時進行數(shù)據(jù)的記錄與分析。在科學(xué)有效的數(shù)據(jù)支撐下，施工團隊能夠及時調(diào)整施工計劃與施工流程，提升擠密技術(shù)對軟土路基的實際優(yōu)化效果，提升公路工程的整體施工質(zhì)量。

3.5 包邊土填筑施工技術(shù)

包邊土填筑施工技術(shù)是在路基中部做砂料填充處理的同時在路基兩側(cè)進行包邊土處理，常用于黏質(zhì)土類型的軟土路基優(yōu)化。包邊土填筑施工技術(shù)具有工期較短、成本較低、污染較小、改善效果較為明顯的優(yōu)勢，但也需因地制宜，在具備一定自然條件的路段更為適用。

包邊土填筑施工技術(shù)的施工流程應(yīng)根據(jù)軟土路基整體沉降量進行調(diào)整，如沉降量小于1m，則可以將砂料填筑與包邊土施工同時進行；如沉降量大于1m，則應(yīng)先進行砂料填注，在完成后再進行包邊土施工作業(yè)[4]。在實際施工過程中，應(yīng)重點把握路床頂標(biāo)高數(shù)值、沉降要求、實際沉降數(shù)值等數(shù)據(jù)，根據(jù)施工要求與實際施工情況對路基寬度及包邊土厚度進行及時調(diào)整。

3.6 換填法

換填法是目前在軟土路基處理之中應(yīng)用頻率較高的處理方式，其改善原理也較為簡單。它是將軟土路基之中承載能力弱、易變形、含水量較高的成分直接置換為更為堅硬、抗壓強度較高、承載能力強且穩(wěn)定性更強的材料，例如砂、礫、爐渣、礦渣、石灰土等。換填法也需要對施工路段的實際情況進行綜合考量，在科學(xué)計算后，將不同種類的換填材料分層填充，能夠有效改善軟土路基性能，為公路施工提供安全保障。換填法原理雖然簡單，但在軟土挖取、軟土排放、換填材料填注等多個流程都需耗費較大人力成本，在換填完成后也需要對施工路段進行壓實處理。

4 結(jié)語

軟土路基路段的優(yōu)化質(zhì)量及后續(xù)施工是整個公路建設(shè)過程中最需要予以重視的環(huán)節(jié)，其工程施工質(zhì)量決定了整體公路工程的使用年限。因此，為進一步提升公路施工質(zhì)量，保障我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)有效性，相關(guān)部門及施工團隊?wèi)?yīng)對整體施工過程進行嚴格監(jiān)管，以最為科學(xué)、有效的方式對軟土路基路段進行優(yōu)化，并對施工要點及難點部分進行充分關(guān)注，在最大程度上保障公路工程施工質(zhì)量。