軟土路基施工技術(shù)在二級公路建設(shè)中的應(yīng)用

摘?要：二級公路作為我國重要的交通樞紐，因其承載著客運、貨運等主要交通運輸方式，使用頻率極高，對質(zhì)量的要求也有著極為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。但是我國的二級公路因地理環(huán)境、氣候等諸多因素的影響，其土壤呈現(xiàn)特有的軟土結(jié)構(gòu)，對公路質(zhì)量有著重要的影響。這就要求我們在二級公路建造過程中要對路基施工技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，以提高公路質(zhì)量。為進(jìn)一步探討軟土路基施工技術(shù)在二級公路施工中的重要作用，本文對二級公路施工中軟土路基主要施工方式和影響因素進(jìn)行了分析，并闡述了提高軟土路基施工技術(shù)的途徑和意義，旨在為二級公路軟土路基的施工技術(shù)提出可參考的依據(jù)和建議。

關(guān)鍵詞：二級公路；施工技術(shù)；軟土路基

二級公路作為我國使用頻率極高的交通道路，其設(shè)計和施工技術(shù)也相對復(fù)雜，其中路基鋪設(shè)最為關(guān)鍵，它決定了公路質(zhì)量、安全系數(shù)和使用壽命。我國地質(zhì)地形相對復(fù)雜，二級公路需要橫跨多重地形地貌，且我國地處歐亞大陸東部區(qū)域，緊靠太平洋、印度洋，常年水汽豐富，土壤相對較軟，形成了特有的軟土結(jié)構(gòu)。軟土土質(zhì)相對松軟，內(nèi)部結(jié)構(gòu)縫隙較大、含水量高，具有很高的塑造性，但是作為路基則存在著一定的沉降風(fēng)險，因此，在公路地基施工時，需要更加精密地處理。為了確保公路質(zhì)量和承載量能夠滿足我國頻繁的貨運需求，要求在二級公路軟土路基施工時，必須精確地完成地質(zhì)勘測，確保各項土質(zhì)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤后，再設(shè)定科學(xué)、合理的施工方案，確保公路質(zhì)量達(dá)到一流標(biāo)準(zhǔn)。

一、公路軟土路基特點

在道路建設(shè)中，尤其是二級公路建設(shè)過程中，由于我國人口聚集在國土東部，該區(qū)域土壤常年受西太平洋暖流影響，降水豐富，且內(nèi)陸有長江、黃河及各支流河流湖泊影響，土壤相對松軟，大部分公路和城市都建立在軟土層。

根據(jù)《公路軟土地基路設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定：十字板剪切強(qiáng)度在35kPa以內(nèi)，天然水含量在35%及以上，天然孔隙比在1.0及以上，符合這三項指標(biāo)可稱為軟土。軟土是一種質(zhì)地松軟，內(nèi)部空氣間隙較大，透水性強(qiáng)的土壤，其強(qiáng)度較低、可塑造性極強(qiáng)，承載力有限，給上方公路建設(shè)增加了一定的難度，如果技術(shù)處置不當(dāng)則會造成不可預(yù)估的工程質(zhì)量問題，因此，大部分二級公路軟土路基都需要進(jìn)行反復(fù)加固處理［1］。在進(jìn)行路基加固處置處理前，需要采取專業(yè)的手段和專業(yè)的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和測量，要對排水環(huán)境和含水量進(jìn)行分析和研究，要分析填土的土質(zhì)和沉積物，要提前分析土層在進(jìn)行加固處理后的穩(wěn)定性和含水量，確保工程質(zhì)量。

二、提高二級公路施工中軟土路基施工技術(shù)的現(xiàn)實意義

（一）社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然要求

二級公路是我國客運、貨運使用頻率較高的公路，在社會繁榮、國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展中扮演著極其重要的角色，公路質(zhì)量直接決定了人民生活幸福指數(shù)，其中路基是決定公路質(zhì)量的核心要素之一，安全、穩(wěn)定的公路需要堅固的路基作為支撐，因此，二級公路路基必須具備相對較高的穩(wěn)定性和耐久性。公路施工中路基施工最為關(guān)鍵，工程程序相對復(fù)雜，工程標(biāo)準(zhǔn)要求較高，只有路基堅韌度和穩(wěn)定性達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，才能確保公路整體的安全。二級公路施工工程首先要做好路基施工，如果路基施工質(zhì)量沒有達(dá)到既定標(biāo)準(zhǔn)，則會嚴(yán)重影響公路質(zhì)量，后期需要投入大量的資金進(jìn)行維護(hù)。

（二）國家地貌特征的必然選擇

我國地質(zhì)環(huán)境相對復(fù)雜，城市社區(qū)、旅游景點、工業(yè)產(chǎn)區(qū)以及人口流動頻繁場所多建在東部區(qū)域，而我國常年受太平洋、印度洋暖流影響，降水充分，土質(zhì)相對較軟，這就要求在鋪設(shè)二級公路時，必須在軟土環(huán)境中進(jìn)行路基施工。目前，大部分公路施工中軟土路基施工主要采取填壓技術(shù)，看似工程方法簡單，但在不同的環(huán)境需要對土質(zhì)環(huán)境進(jìn)行精確地測算，才能明確填壓土質(zhì)的數(shù)據(jù)比例，確保填壓后的路基穩(wěn)定。土質(zhì)環(huán)境勘測是整個工程當(dāng)中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，尤其是針對地質(zhì)復(fù)雜，土壤環(huán)境多變，甚至涉及隧道等復(fù)雜路段時，施工時會發(fā)生各種突發(fā)情況，土質(zhì)環(huán)境甚至?xí)谝欢范蝺?nèi)出現(xiàn)多次改變，由此來看，路基施工是一個工藝復(fù)雜、要求較高的工程技術(shù)，在施工過程中必須考慮全面，才能確保工程質(zhì)量。

三、二級公路軟土路基施工的主要方法

目前，針對二級公路軟土路基施工一般采用高填方路基施工法，這種施工方法是現(xiàn)階段使用頻率較高，工藝相對成熟的施工技術(shù)，目前在各省份二級公路路基施工中廣泛應(yīng)用。高填方路堤應(yīng)采用分層填筑、分層壓實的方法施工，這種方式具有極強(qiáng)的穩(wěn)定性，對路面可以起到很好的加固作用，但占地相對較廣，填方的數(shù)量消耗較大，需要投入較多的工程原料，如果對投入料和原有料之間的配比沒有精準(zhǔn)測算，容易產(chǎn)生土質(zhì)密度變化，影響公路后期的使用，甚至?xí)o整個工程質(zhì)量帶來一定的風(fēng)險隱患。二級公路面對軟土?xí)r進(jìn)行路基施工普遍會存在沉降現(xiàn)象，這是工程難點之一，且同一路段受到的環(huán)境影響不同，所表現(xiàn)出來的沉降現(xiàn)象也有明顯的區(qū)別［2］。最重要的是，由于軟土具有非常明顯的特殊性，土質(zhì)結(jié)構(gòu)與其他土壤明顯不同，土壤之間的緊密度不足，剪切力承載度不夠，不能直接進(jìn)行路基打造，這就需要在進(jìn)行路基構(gòu)造前，需要進(jìn)行特殊的處理，才能確保高填方路基施工的準(zhǔn)確無誤。高填方路基使用需要較多的填充物，占地面積相對較廣，這也導(dǎo)致軟土路基建設(shè)過程中也會出現(xiàn)不同的沉降現(xiàn)象。因此，在施工時，需要時刻保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，對施工工藝精準(zhǔn)掌握，且需要大量的前期測算和數(shù)據(jù)分析，對土質(zhì)環(huán)境依據(jù)外部自然環(huán)境進(jìn)行分析，才能有效防止沉降現(xiàn)象發(fā)生。

四、影響軟土路基施工的因素

軟土路面因其特殊性，路基的施工也非常特殊，受到的影響較多，如施工的環(huán)境、施工的精度、施工的方法等，如果對這些因素不進(jìn)行控制，則會影響整個工程質(zhì)量。

（一）土質(zhì)環(huán)境的影響

二級公路周圍的土質(zhì)環(huán)境相對復(fù)雜，在進(jìn)行路基施工前要對土質(zhì)環(huán)境、土質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行測算，測繪人員要準(zhǔn)確掌握地質(zhì)地貌特征，對各類地質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析，甚至需要采集土壤指標(biāo)進(jìn)行化驗，還需要對地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行勘測，包括氣候環(huán)境也要進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，得到相應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)后才能進(jìn)行路基施工前的數(shù)據(jù)計算，即需要根據(jù)測算結(jié)果進(jìn)行模擬實驗，分析路基承受的壓力和環(huán)境影響度，根據(jù)施工情況測算投入的財力、物力和資源，確保整個工程質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)始終保持一致。此外，要根據(jù)測算數(shù)據(jù)提前制訂應(yīng)急預(yù)案，要及時分析和研判地質(zhì)環(huán)境影響因素的程度，也要分析人為操作影響因素，保證施工進(jìn)度。

（二）施工方案影響

路基質(zhì)量程度和施工進(jìn)度主要受施工設(shè)計方案影響，這也是影響工程質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。如果測繪人員對施工方案進(jìn)行設(shè)計，僅僅考慮工程進(jìn)度或工程技術(shù)，而忽略了外部環(huán)境、土質(zhì)結(jié)構(gòu)以及環(huán)境的影響，就會導(dǎo)致整體施工方案不科學(xué)、不合理，甚至?xí)鸬椒醋饔谩Ｔ趯嶋H施工時，經(jīng)常發(fā)生預(yù)先測算的沉降數(shù)值與實際情況不符，數(shù)值過大需要調(diào)整工程精度的情況特別多，甚至工程結(jié)束進(jìn)行工程驗收發(fā)現(xiàn)沉降的情況也會發(fā)生，此外，如果對填充材料數(shù)值計算失誤也會引發(fā)一系列不可控制的后果。在進(jìn)行各類數(shù)據(jù)計算時，因計算時是在模擬環(huán)境中，一些主客觀因素的影響會被排除，計算數(shù)據(jù)與實際情況存在較大差距的情況經(jīng)常出現(xiàn)，如果通過計算得到的填方量大于實際情況，就會出現(xiàn)超額沉降的現(xiàn)象，反之則會出現(xiàn)沉降度不夠，路基不牢固的情況。無論出現(xiàn)哪種情況，都會對工程質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響，因此，二級公路設(shè)計的時候就應(yīng)該將各類不可控的因素盡可能的加以計算，保證施工誤差比在可以控制的范圍之內(nèi)。

（三）施工技巧的影響

施工技巧作為二級路面路基施工的關(guān)鍵，對工程質(zhì)量發(fā)揮著重要的作用，整個施工過程不是簡單的材料堆積，更不是物質(zhì)的填充，需要依據(jù)科學(xué)的測算數(shù)據(jù)，采用科學(xué)的方法，按照一定比率，運用施工技巧進(jìn)行施工填充，填充后還要計算路面的測算數(shù)字是否在控制范圍之內(nèi)，數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確，產(chǎn)生的偏差結(jié)果是否可以修正，這些都會直接影響路基的施工，這就需要施工前進(jìn)行技巧的培訓(xùn)和講解，施工方和設(shè)計方需要緊密配合，才能保證施工質(zhì)量。

（四）填方材料的影響

二級公路路基的填方材料相對比較復(fù)雜，針對不同的土質(zhì)環(huán)境需要選擇不同的材料進(jìn)行填充，且填方的整個過程較長，不同的層級填充完畢后需要進(jìn)行一段時間的沉積才能進(jìn)行下一步，這也給整體施工帶來一定的難度和影響。一方面，施工方為了保證工程精度，同時控制施工成本，可能會選擇不同質(zhì)量的填方材料，不同的材料會對整個工程產(chǎn)生重大影響，甚至一些工程為了工程精度，直接挖掘附近土壤進(jìn)行填充，與設(shè)計方案不一致，就會導(dǎo)致最終的工程出現(xiàn)質(zhì)量問題［3］。路基施工對填方材料的要求非常嚴(yán)格，如果是荒野臨時挖掘的土壤，不進(jìn)行土壤結(jié)構(gòu)測算，就無法精確掌握土壤當(dāng)中的材質(zhì)情況，混合填充在一起后土壤密度、結(jié)構(gòu)、排水性都會成為影響工程質(zhì)量的因素，一些松軟土壤當(dāng)中還含有大量植物的根莖，含水量極大，填充后隨著時間的推移內(nèi)部間隙會增加，植物發(fā)芽會導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)變換，從而產(chǎn)生路面沉降，甚至出現(xiàn)工程質(zhì)量問題。

（五）地質(zhì)環(huán)境改造的影響

二級公路一般建在非常復(fù)雜的地質(zhì)土壤上層，不同的地質(zhì)環(huán)境會給施工帶來很多影響，這就需要在施工時進(jìn)行地質(zhì)環(huán)境的改造，歷經(jīng)多年發(fā)展，我國二級公路建設(shè)經(jīng)驗豐富，已經(jīng)形成了相對科學(xué)系統(tǒng)的處理工藝手段，但是在實際操作過程中仍然會出現(xiàn)很多問題，土質(zhì)環(huán)境改造如果不合理，反而會帶來巨大的負(fù)面影響，因此，工程施工時，要對整體環(huán)境結(jié)構(gòu)進(jìn)行測算和規(guī)劃，用科學(xué)的方法對整體環(huán)境進(jìn)行改造，才能保證工程質(zhì)量無誤。

五、提高二級公路軟土路基施工技術(shù)的途徑

現(xiàn)在，絕大部分二級公路軟土路基施工采取高填方路基施工方法，這種技術(shù)工藝更加穩(wěn)定，執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格，工程質(zhì)量更加可靠，它有別于其他路基施工技術(shù)，需要預(yù)留一部分原土質(zhì)進(jìn)行沉淀，這樣保證施工后的路基更加堅固，因此，在進(jìn)行施工時，需要進(jìn)行精確地計算和嚴(yán)密數(shù)據(jù)的控制。

（一）采用路基強(qiáng)化技術(shù)

路基施工要對整體土質(zhì)路基進(jìn)行強(qiáng)化，但是它會受到多重因素的影響，這就需要在路基強(qiáng)化前對軟土的厚度進(jìn)行測算，再依據(jù)震動沉管等相關(guān)因素適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整，設(shè)置距離適當(dāng)?shù)呐_階，一般來說設(shè)3m為宜［4］。施工中，要提前考量各類因素的一個影響，尤其是地質(zhì)環(huán)境變化，保證碎石樁的壓力始終在可以控制的范圍之內(nèi)浮動。一般碎石樁的承載壓力應(yīng)該在500～700kPa左右浮動，這就需要對整個施工過程中的土質(zhì)密度進(jìn)行控制，軟土的含水量非常大，且極易受到自然環(huán)境的影響，如果在雨季還會出現(xiàn)較大的數(shù)據(jù)變化，這就需要根據(jù)現(xiàn)實數(shù)據(jù)浮動及時調(diào)整強(qiáng)化力度。

（二）做好填料施工技術(shù)

軟土路基需要依靠填方料進(jìn)行補(bǔ)充，才能提高其強(qiáng)度和硬度，施工時要對軟土進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，對土質(zhì)的結(jié)構(gòu)、體積、質(zhì)量、密度進(jìn)行測算，根據(jù)測算數(shù)值采買對應(yīng)的材料，才能保證工程質(zhì)量無誤。可以采取爆破技術(shù)對填充材料進(jìn)行調(diào)整和處理，確保填充量標(biāo)準(zhǔn)。石材是使用頻次較高的填充料，但是天然石材在自然形成過程中內(nèi)部會出現(xiàn)空芯，即使是同一區(qū)域產(chǎn)出的石材，內(nèi)部結(jié)構(gòu)也會產(chǎn)生較大差異，這就需要在施工時對填料進(jìn)行加工和處理，確保填材與軟土混合后的硬度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

（三）應(yīng)用分層施工技術(shù)

高填方路基施工技術(shù)最大的特點是進(jìn)行分層施工，這樣可以確保路基穩(wěn)定和堅固，但是過多的分層或采取多重材料的分層會增加施工難度，因此，盡可能降低分層，縮減填充材料的差異可以增加分層材料的緊密度。例如，路基進(jìn)行橫向填筑過程中需要對高度進(jìn)行控制，以免出現(xiàn)無塔或垂直現(xiàn)象，在進(jìn)行填筑過程中需要預(yù)留一定長度，依據(jù)建造標(biāo)準(zhǔn)與計劃設(shè)置坡度足夠的臺階部分［5］。

（四）采取壓實技術(shù)

軟土的含水量相比較其他土質(zhì)較多，控制水量是軟土路基施工的必要技術(shù)，土質(zhì)越松軟，就需要進(jìn)行嚴(yán)格的壓實處理，提高土壤密度，減少水量帶來的影響。在實際施工時，要根據(jù)土壤結(jié)構(gòu)和含水量選擇對應(yīng)的技術(shù)和作業(yè)工具，如果土壤含水量相對較低，就要選擇滾輪式機(jī)械進(jìn)行碾壓，如果突然含水量相對較大，就要選擇夯錘式機(jī)械進(jìn)行錘壓，降低突然密度空間，擠壓水分，提高土壤密度。見下圖，對于越是含水量多的軟土路基更需要嚴(yán)格按照流程進(jìn)行壓實作業(yè)，以利于后期的施工順利進(jìn)行。

二級公路軟土路基壓實流程圖

綜上所述，二級公路作為我國重要的交通樞紐承載體，在國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和滿足人民物質(zhì)文化生活方面起著重要作用，我國幅員遼闊，地理環(huán)境溫暖濕潤，公路建設(shè)大多數(shù)建在軟土之上，這就需要進(jìn)行軟土路基施工處理，才能確保公路質(zhì)量。本文針對軟土路基施工進(jìn)行探討，分析高填方路基施工技術(shù)在軟土路基施工中的應(yīng)用，以期為二級公路軟土路基施工技巧的提升提供幫助。

參考文獻(xiàn)：

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［2］劉曉斌，宋凱，張苗苗.公路工程軟土路基施工技術(shù)的探討［J］.汽車博覽，2020（1）：34.

［3］涂相華.探析公路工程路基路面壓實施工影響因素及其技術(shù)要點［J］.建材與裝飾，2018（26）：245.

［4］王園園，皇甫夢娜，喬磊.公路工程路基路面壓施工技術(shù)的應(yīng)用分析［J］.四川水泥，2019（3）：105106.

［5］武斌.省內(nèi)某高速公路軟土路基施工技術(shù)研究［J］.城市建筑，2019（33）：175176.

作者簡介：丁小剛（1988—?），男，漢族，甘肅張掖人，研究生，工程師，研究方向：道路橋梁工程。