含軟土基層的路面工程施工技術及質量控制

牛 力

(太原市市政公用工程質量監(jiān)督站，山西 太原 030012)

0 引言

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展、城市交通工具的大量普及，道路工程建設實現(xiàn)大幅增加。含軟土基層的路面工程是常見一種工程情況。由于軟土基層的缺點，嚴重影響路面的強度和穩(wěn)定性，如果工程處理不當，甚至危及路面的使用，因此解決含軟土基層的透水性、抗壓強度、抗剪能力是道路施工的主要措施。本文基于太原市某道路工程的施工實例，針對含軟土基層的缺點，總結了含軟土基層的路面施工的三種施工技術，包括平整施工技術，排水施工技術和固結施工技術。論述了含軟土基層的路面施工質量控制的主要方法，達到路面施工中提高軟土基層的強度和穩(wěn)定性，從而增加道路的使用壽命。

1 軟土基層概述

軟土基層指的是由軟土形成的一種不適合道路工程施工的地基層，常見的軟土一般包含沙質土、有機土、黏土和淤泥等具有非常大的孔隙率的土質(孔隙率大于1)，對于軟土基層，一般具有含水量大且透水性差、抗壓強度低、抗剪切力能力差以及軟土內部材料的不均勻性等特點。由于軟土的孔隙率大且含水量高，因此其容重很小導致穩(wěn)定性差。由于其透水性差導致道路排水難度的提高和排水時間的延長，滯水時間的延長會加劇軟土結構的破壞和稀釋，繼而導致抗壓強度降低。此外，由于軟土內部材料的不均勻性，導致軟土內部在正交方向具有明顯的各向異性性能，導致其各向的強度和承載力不同而沉降。因此軟土基層無法滿足道路地基工程施工的基本要求。

2 含軟土基層的路面施工技術

本文以太原市某含軟土基層的路面施工作為實例，該雙幅路雙向四車道路全長5.2 km，紅線寬40 m，路面?zhèn)葞挾确謩e為4.5 m，路基的寬度26 m，隔離帶的寬度2.5 m。由于工程地貌處于黃土高原地貌，工程場地的基層為濕陷軟土基層(深度10 m～12 m)。由于軟土基層對于道路在使用過程中的安全性和穩(wěn)定性產(chǎn)生巨大影響，因此工程中對于軟土基層的路面施工就非常重視。含軟土基層的路面施工技術主要包含三個主要技術：平整施工技術、排水施工技術和固結施工技術。

2.1 平整施工技術

首先在施工準備階段要保證基層的平整度，平整施工過程中施工人員需要對路床的雜物進行清理，對含有大障礙物的路面進行清理，并結合施工場地土質的特點隨時監(jiān)督平整施工以及測量平整的深度和平整度，確保軟土基層施工質量可以滿足設計要求。

2.2 排水施工技術

由于軟土的孔隙率大、透水性差且含水量高，因此其排水難度高以及排水時間長，滯水時間的延長會加劇軟土結構的破壞和稀釋，繼而導致抗壓強度降低。軟土基層的排水施工就顯得尤為重要。軟土基層的排水施工可以通過從場地形貌和排水材料選擇兩個方面進行。首先從場地形貌來說，排水施工主要根據(jù)施工場地的地形地貌來設置合理的排水溝渠。特別注意的是，溝渠設置的深度必須滿足道路施工的實際情況和軟土基層的性質的要求，如果軟土的基層的含水量高，那么就需要增加溝渠數(shù)量。通過確定工況要求和軟土基層的含水量，可以保證排水溝渠能夠滿足工程排水量的要求，并且能夠將軟土的滯水排出。其次從排水材料選擇來說，可以通過選用合理的透水材料(如土工布)來實現(xiàn)對軟土基層中水分的擠壓，最終實現(xiàn)排水的目的。此外透水材料的選擇可以適當提高路面的承載強度。

2.3 固結施工技術

軟土基層的排水施工結束后，就開始基層的固結處理施工。軟土基層的固結施工是整個含軟土基層的道路施工中最重要的施工階段。一般對道路基層進行固化時，有四種處理技術：第一，真空預壓法。該方法首先在軟土基層中鋪設水平排水砂墊層和設置合理的豎直排水溝渠，再在排水砂墊層上鋪設不透氣的薄膜來隔絕空氣。使用抽真空裝置將內部空氣抽出，使軟土基層內部形成氣壓差，然后軟土內部的水分被擠出導致基層的固結。第二，振搗夯實法。對于粘性較強的黏土或者淤泥，一般可以采用此方法。通過強大的沖擊作用使軟土內部的孔隙率降低，內部壓力升高。此外在沖擊點附近會產(chǎn)生一系列裂紋和縫隙，擠壓的水分和空氣可以從縫隙中有效排出。通過多重沖擊作用的土質會明顯提高其抗壓強度。第三，換土墊層法。對于極軟或呈糊狀的土質且軟土層厚度小的工程，可以采用換土墊層法。該方法就是直接將軟土層換填成強度高、穩(wěn)定性高的基層材料。第四，墊層灌裝法。該方法主要通過在軟土基層中加入級配砂礫。由于級配砂礫具有很高抗載荷能力和排水性能，因此級配砂礫對軟土基層起到很好的固結作用。以上幾種方法可以通過實際施工情況進行合理的選擇。

3 軟土基層施工質量控制

為了提高軟土基層的路面施工的高效性和穩(wěn)定性，則需要在施工過程中做好含軟土基層路面的質量控制，對采取的三種有效質量控制進行論述。

第一，施工準備階段的質量控制。在施工準備階段要通過施工圖紙和設計指南來規(guī)劃好施工程序和應急措施。在填筑基層路面時，需要進行層層平整度和密實度的跟蹤檢測，從基層底層到路面底面的平整度和密實度都要滿足規(guī)范要求。在層層填鋪壓實過程中要保證每層的壓實厚度小于15 cm。

第二，排水施工階段的質量控制。軟土基層施工的排水施工對工程質量影響很大，軟土基層排水功能是保證道路工程質量和安全的重要保障，因此需要嚴格對排水施工階段的質量進行控制，施工人員要清楚的明白軟土基層排水效果不好將會對道路的承載力和質量產(chǎn)生嚴重影響。軟土基層施工中需要對軟土含水量進行控制，在實際施工中可以通過加大振搗夯實度法來降低軟土內的含水量。同時，排水溝渠的數(shù)量和規(guī)格要根據(jù)具體地質條件和工程規(guī)范進行設置。此外，根據(jù)施工要求選用合理的透水材料來實現(xiàn)對軟土基層中水分的擠壓，最終實現(xiàn)有效排水的目的。

第三，路面沉降的質量控制。在含軟土地基的道路施工過程中，由于經(jīng)常產(chǎn)生地基的沉降現(xiàn)象，這會極大破壞道路使用的穩(wěn)定性。因此，在施工過程中，為確保路面的抗壓強度和穩(wěn)定性，需要根據(jù)施工的環(huán)境因素和施工條件，合理選擇適合的施工方案，隨時監(jiān)測路面的沉降。沉降的監(jiān)控要伴隨整個施工過程，路面平整時要確保設計標高與軟土地基路堤填筑高度相一致，基層固結施工時，要隨時監(jiān)控固結沉降量，以及由于軟土基層蠕變產(chǎn)生的沉降量?？偟某两盗繛槌跏计秸两盗俊⒐探Y沉降量和蠕變沉降量的總和。特別注意的是，根據(jù)工程設計規(guī)范，該工程的施工周期為半年，因此在施工過程中需要繪制沉降曲線，每隔一個月進行總體沉降的連續(xù)觀測，按照設計要求，路面的沉降量要小于5 mm。

綜上所述，對于提高軟土基層的路面施工的高效性和穩(wěn)定性，則需要多方面考慮道路施工的科學性和合理性，多方面、多維度做好含軟土基層路面的質量控制，這樣才能解決含軟土基層路面的透水性、抗壓強度、抗剪能力。