軟基處理施工技術在公路工程施工中的應用研究

吳鑫煌

（福建省交院工程建設有限公司，福建福州 350000）

0 引言

軟基是公路工程中較為常見的一種地基類型，該地基類型無法滿足公路施工的正常要求。因此，進行軟基處理施工時，相關工作人員要對不同類型的軟基進行分析，并采取適合的軟基處理施工技術，以有效提高公路工程質量。

1 軟基危害與特點

1.1 軟基危害

軟基對公路工程會造成一定危害。對公路工程來說，在建設期間如果施工人員沒有采取合理措施對軟基進行處理，會導致公路工程出現裂縫、塌陷等各類問題，進而提高交通事故發生率，嚴重情況下還可能造成人員傷亡，危害巨大[1]。因此，在公路工程施工中應依據實際情況做好軟基處理。

1.2 軟基特點

軟基特點如表1 所示。

表1 軟基特點

2 在公路工程中應用軟基處理技術的重要性

2.1 提高軟基承載力

實際開展施工作業時，通過先進技術進行軟基處理，能夠大幅度提高軟基的承載力，為后續公路工程建設提供支持，保證路基承載力能夠達到要求。

2.2 提高公路工程質量

公路是重要的基礎設施，對民眾的出行及經濟發展都有直接影響。提高公路工程質量，能夠為民眾提供良好的交通環境。但是軟基會對公路工程施工造成不良影響，降低公路工程質量。做好軟基處理，能夠避免公路竣工投入使用后出現局部沉降或側向位移等不良情況，從而提高公路工程使用安全性[2]。

2.3 確保施工安全

如果直接在軟基上進行公路工程建設會增加安全隱患，情況嚴重時會導致公路工程施工期間發生安全事故。合理應用軟基處理技術，能夠提高軟基穩定性，保證公路施工順利進行，避免發生事故。

3 公路工程施工中常用的軟基處理技術

3.1 換填技術

換填技術主要是利用碎石、優質砂、礦渣等不同類型的優質材料替換原軟土，達到加固軟基的目的。換填技術主要適用于處理淺層軟土地基。采用換填處理技術時，為了確保整體處理效果達到預期目標，應采用具有較強透水能力的材料。需要注意的是，若軟基長期位于含水層以下，不得采用非透水性材料作為換填材料。實際填筑時，應由中央向兩側，采取分層方式進行填筑、壓實處理[3]。換填技術的整體操作較為簡單，但要應用大量換填材料，若施工區域內沒有充足的換填材料，采購、運輸換填材料需要投入大量成本。因此采取換填技術處理時，要綜合考慮施工成本[4]。

3.2 真空預壓技術

真空預壓技術是在軟土地基上先鋪30～50cm 厚的砂墊層，將主濾管布置在砂墊層中，然后敷上一層薄膜，將主管從薄膜中穿透并與真空泵連接，啟動真空泵抽氣、抽水，最終達到提高軟質地基強度的目的。采取真空預壓技術進行軟基處理時，應注意如下要點：

第一，根據施工現場軟基情況，選擇與實際需求相符的抽水設備，開展抽水作業時，整個過程要勻速進行。

第二，真空狀態下，依據軟基具體強度注入適量填料，確保填料注入均勻、準確。

第三，進行多孔材料注射施工時，要保證施工均勻、合理。

3.3 加筋技術

加筋技術也是處理軟基的常見方法。目前常用的加筋材料有土工網、土工格柵、加筋帶等。進行軟基處理前，需要檢驗每種材料的性能，確定材料性能符合需求才能投入應用，需要將質量不達標的材料運出施工現場，避免誤用，降低公路工程質量。

采用加筋技術處理軟基時，應根據公路工程的具體建設情況，科學設計土方壓實度，保證壓實度符合需求，這也是加筋土方工程取得成功的關鍵[5]。加筋技術主要適用于處理軟基沉降不均勻的高填方區域，該技術也經常作為其他軟基處理技術的輔助措施。

3.4 強夯技術

強夯技術主要是利用大質量重錘強夯軟基，提高軟基承載力（見圖1）。強夯技術的整個施工流程相對較為簡單，且該技術具有較高的實用性。采取強夯技術進行軟基處理，能使軟基強度提高2～5 倍。此外，強夯技術不需要消耗大量施工材料，能夠降低軟基處理的成本投入，進而提高工程的整體經濟效益[6]。

圖1 強夯法處理軟基

強夯技術應用范圍廣泛，可以應用在不同類型的軟基處理中，在實際處理期間需要做好安全管控，應嚴禁人員在重錘下落區域活動，以免重錘下落傷人。

總而言之，強夯技術是目前軟基處理作業中常用的一種技術，取得了較好的實際應用效果。為充分發揮強夯技術的作用，施工時要按照以下步驟操作：

第一，提前清理施工場地，清除雜物，對施工場地進行平整處理，滿足強夯施工要求。

第二，在施工場地標注第一遍需要夯實的夯點，進行場地高程測量作業。

第三，將起重機移動到指定位置，并將重錘放置在指定位置。

第四，開展夯實作業前，施工人員要測量夯錘高程，然后吊起夯錘，讓其達到事先設定好的高度，讓夯錘自由下落。施工期間，要指派專人觀察施工情況，如果坑底存在傾斜導致夯實作業中夯錘出現歪斜現象，要及時整平坑底。

第五，重復第四步，同時依據設計規定的夯擊次數與控制標準，完成對一個點的夯擊處理。

第六，更換夯點，重復第三步至第五步，完成所有夯點的夯實作業。

3.5 高壓噴射注漿技術

該技術是在傳統化學注漿技術的基礎上演變而來的一種技術。在軟基處理中應用高壓噴射注漿技術，首先要根據施工現場具體情況，采用鉆機開展鉆孔作業。

其次，完成鉆孔作業后，在指定位置處嵌入裝有噴頭的注漿管，然后利用高壓裝置，通過高壓方式噴射水泥漿，并充分將泥漿和土壤混合，其間要做好漿液劑量控制，保證漿液劑量滿足施工要求。

最后，灌入的泥漿完全凝固后，在土層內形成固結體，在樁間土內形成復合地基，從而起到強化軟基、提高軟基強度的作用，以確保公路工程建設投入應用后，路基不會發生嚴重變形問題[7]。高壓噴射注漿技術主要適用于流動性較強的軟基處理，施工材料用量少、設備簡單，施工管理相對容易，對周圍環境幾乎不會產生污染，整體應用效果較好。

3.6 碎石樁法

碎石樁法主要包括以下兩種工藝：

第一，錘擊法擠密工藝。采用該工藝進行施工時，要根據錘擊的能量大小對分段填碎石量和成樁的具體長度進行全面控制。進行碎石樁施工時，可以采取兩側或外圍向中間的方式進行，如果碎石樁間距較大，為了確保施工順利進行，應采取逐排方式進行施工。同時需要注意，拔起管樁速度不得過快，通常應將拔起速度控制在2m/min 左右。

第二，振動沉管工藝。采用該工藝開展施工作業時，要依據實際擠密情況和沉管問題，做好填碎石量控制，且要控制對擠壓時間、次數、電機作業期間電流等各項參數，以保證樁身連續、擠密均勻。

采用碎石樁法進行軟基處理時，要采用相對堅硬的碎石取代樁體范圍內的全部軟土，并依據施工要求完成樁體構造，該處理方式可以提高地基的整體穩定性。該方法成本適中，處理操作相對容易，適用于擠密松散軟土地質。

4 不同公路工程對軟基處理技術的具體要求

4.1 公路級別

在軟基處理方面，不同級別的公路對路基的要求存在一定的差異。因此，實際開展軟基處理施工時，要依據公路等級選擇軟基處理技術。選擇軟基處理技術時，相關工作人員要全面分析公路級別，并綜合考慮經濟效益和軟基處理效果，進而選擇最佳的軟基處理技術。

公路級別較低對處理技術的要求較低，軟基處理難度也較低，反之軟基處理難度則較大，對軟基處理技術也會提出更高的要求。其中換填技術適合應用在一級公路的軟基處理中；真空預壓技術適合應用在高等級城市道路的軟基處理中；加筋技術適合應用在高速、城市、鄉村等道路的軟基處理中；強夯技術適合應用在高等級公路的軟基處理中；高壓噴射注漿技術適合應用在高速公路的軟基處理中；碎石樁法適合應用在高速公路的軟基處理中。

4.2 公路工程周邊施工環境

當前，公路工程規模不斷擴大，經常需要在地質惡劣區域開展施工作業，導致整體施工環境較為復雜。例如，在路基相對較高且硬度未達到要求的情況下，直接開展公路工程建設作業，輕則會導致公路工程路基質量達不到要求，情況嚴重時會導致公路工程的地基出現隆起或沉降等不良現象，進而縮短公路工程使用壽命，降低車輛行駛舒適度，提高交通事故發生率。

因此，在公路工程施工中，施工人員必須全面分析公路工程施工現場的具體環境，堅持因地制宜原則，采取合理措施處理軟基，避免公路工程施工現場環境對軟基處理造成不良影響，提高公路工程整體質量。

4.3 公路工程實際位置

在公路工程施工過程中，如果黏土層未發生下沉現象，公路工程路面的整體平整度相對易于控制；如果公路和構造物連接區域發生了下陷現象，會降低公路工程質量。因此，進行軟基處理時，工作人員要對公路工程情況進行全面分析，并依據分析結果選擇最佳的軟基處理技術，擬定可行技術方案，確保經過處理后，路基穩定性可以達到預期目標。

此外，我國公路工程分布范圍廣，部分公路所在位置較為特殊，會對軟基處理技術提出更高的要求。為此，軟基處理期間，施工人員結合公路所處位置選擇合適的軟基處理技術，以便高效、高質地完成處理工作，提高路基穩定性。

5 結語

總而言之，軟基是影響公路工程最終質量的一項重要因素，實際施工作業開展時，應充分了解不同軟基處理技術的特點、優勢，同時要細致分析公路工程及工程所在區域的具體情況，并結合分析結果采取符合需求的軟基處理技術，妥善進行軟基處理工作，以保證公路工程質量能夠達到要求，保障公路工程項目的順利實施。