淺議高速公路施工中的軟土路基施工技術(shù)

馬 建 忠

(山西路橋第一工程有限責(zé)任公司，山西 太原 030006)

0 引言

當(dāng)前，我國國民經(jīng)濟(jì)水平越來越好，社會(huì)及人民對(duì)交通建設(shè)水平的需求也越來越高，高速公路工程建設(shè)承擔(dān)著高速公路路面的質(zhì)量和安全，保障路面的質(zhì)量和穩(wěn)定性是高速公路工程最基礎(chǔ)的質(zhì)量要求。如果遇到軟土路基，需要根據(jù)道路建設(shè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[1]，采用適宜的施工技術(shù)處理，進(jìn)而切實(shí)提高高速公路的整體效率，維護(hù)工程利益。

1 影響軟土路基的主要因素

高速公路路基的高度差，路基排水不暢、地下水水位較高等等都會(huì)導(dǎo)致道路軟化，但綜合各方面的原因，主要集中在以下幾個(gè)方面，如表1所示。

表1 影響軟土路基的主要因素

2 軟土路基的主要特點(diǎn)概述

2.1 高速公路軟土路基抗剪能力差的特點(diǎn)

軟土層通過細(xì)微顆粒含量多土層、空隙大土層、泥炭和松散砂土層等構(gòu)成。主要表現(xiàn)：如按土質(zhì)、淤泥質(zhì)，并且抗剪方面的能力不理想。因?yàn)檐浲谅坊辜舴矫娴哪芰^為薄弱，所以無法確保公路路基的質(zhì)量，會(huì)對(duì)高速公路工程的施工質(zhì)量和安全，構(gòu)成不同程度的影響。為此，實(shí)際施工的過程中，需準(zhǔn)確掌握地質(zhì)的主要特點(diǎn)，按照公路等級(jí)要求施工，實(shí)行排水砂墊層措施，主要的目的為加強(qiáng)軟土路基抗剪方面的能力，切實(shí)提高高速公路工程的整體施工效率。

2.2 高速公路軟土路基含水量大的特點(diǎn)

公路軟土路基含水量較大，會(huì)使得軟土路基的流動(dòng)性較大，無疑會(huì)對(duì)工程施工情況，造成不良影響。含水量較大的地質(zhì)，在構(gòu)造公路路基、公路橋梁的過程中，受到軟土大于臨界高度因素影響，無法確保地基的穩(wěn)定性。針對(duì)于此，公路行業(yè)不建議實(shí)行公路建設(shè)施工，禁止實(shí)行公路橋梁施工于軟土上面。如果不得不在軟土上進(jìn)行施工，應(yīng)結(jié)合公路等級(jí)，對(duì)軟土加以換土、拋石等處理，進(jìn)而提高軟土路基的承載能力、高速公路工程施工的質(zhì)量。

2.3 高速公路滲透性弱的特點(diǎn)

因?yàn)檐浲良礊轲ね恋囊环N，含有沙子，無法確保軟土的強(qiáng)度，并且壓縮量非常高。所以，無法提高軟土的滲透能力。軟土中機(jī)制含量過多，則會(huì)對(duì)滲透性構(gòu)成不同程度的影響[2]。路基上修筑公路，則需要結(jié)合公路等級(jí)、軟土、淤泥無力學(xué)性質(zhì)，以及埋層深度等因素，做好軟土路基固化處理工作。

3 高速公路軟土路基施工現(xiàn)狀分析

3.1 軟土路基處理標(biāo)準(zhǔn)問題

軟土路基強(qiáng)度、凝固速度，無法達(dá)到工程具體標(biāo)準(zhǔn)，則容易發(fā)生路堤滑坡、路面塌陷狀況，直接影響到公路行車安全情況。為提高高速公路工程施工的整體質(zhì)量，需要嚴(yán)格落實(shí)工程質(zhì)量設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，通過換土、路基填埋等方法進(jìn)行處理，以此確保軟土路基的穩(wěn)定，按照施工方案內(nèi)容施工。路基沉陷、下降，均為發(fā)生率較高的換土問題。路基沉陷，為軟土路基的主要表現(xiàn)形式，需準(zhǔn)確測量沉陷量，從而確保所有流程，均能達(dá)到工程質(zhì)量的要求。

3.2 施工方案、處理方法問題

工程施工的過程，軟土路基處理方式非常多，如：施壓處理方法、強(qiáng)夯處理方法、軟土路基打袋砂井等，從而確保路基的穩(wěn)固性。因?yàn)椴荒芨鶕?jù)工程具體狀況，構(gòu)建施工計(jì)劃，所以對(duì)于施工的實(shí)施效果、工期等，會(huì)構(gòu)成不同程度的影響。軟土路基處理方面，應(yīng)結(jié)合工程具體情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，旨在維護(hù)工程的經(jīng)濟(jì)效益，確保工程施工的效率。

3.3 軟土路基施工成本問題

軟土路基處理期間，主要考慮到施工成本問題。一些施工企業(yè)為維護(hù)工程自身經(jīng)濟(jì)效益，采用控制軟土路基施工成本方式處理，以此獲得經(jīng)濟(jì)效益，這時(shí)對(duì)于高速公路建設(shè)施工埋下了安全方面的隱患。軟土施工增加施工量，施工企業(yè)方面需構(gòu)建具體的施工方案、預(yù)算，結(jié)合相關(guān)程序追加施工資金。而施工企業(yè)方面多私自修改施工方案、節(jié)省施工成本，而這也是降低軟土施工質(zhì)量的主要原因。

4 軟土路基施工技術(shù)在高速公路施工中的應(yīng)用情況

4.1 換填施工技術(shù)、砂墊層施工技術(shù)的應(yīng)用

一般情況下，軟土路基多在路面下4 m足有淺度的路段，能夠?qū)④浲翆油诔觯哂谢靥顝?qiáng)度高含水量較低、壓縮性較低、無腐蝕性土質(zhì)等特點(diǎn)，在進(jìn)行填土后壓實(shí)或夯實(shí)處理后使用換填施工技術(shù)處理，可達(dá)到較好的施工效果。砂墊層施工技術(shù)，即為采用粗砂，經(jīng)灌溉、排出軟土路基中土體縫隙水的方式處理，可合理設(shè)置擋沙堤[3]。同時(shí)，能夠確保擋沙堤覆蓋度、砂墊層保持統(tǒng)一，獲得最佳的砂石投放效果。

4.2 排水固結(jié)施工技術(shù)的應(yīng)用

排水固結(jié)法，即為在路基中設(shè)置袋裝砂井/塑料排水帶，實(shí)行縱向排水的方法。該種施排水固結(jié)法，即該種施工技術(shù)，能夠通過土層結(jié)構(gòu)重量預(yù)壓加載方式，經(jīng)垂直排水法，將沙井中的土體孔隙水充分排出，土體可達(dá)到固結(jié)的效果。同時(shí)，還可加強(qiáng)土體強(qiáng)度、軟土路基承載方面的能力。這個(gè)階段，應(yīng)準(zhǔn)確把握軟土路基的穩(wěn)定、沉降情況，主要的目的：合理運(yùn)用排水固結(jié)方法，于排水時(shí)將土體孔隙減小，此時(shí)土體結(jié)構(gòu)能滿足密實(shí)度的標(biāo)準(zhǔn)，而路基能達(dá)到固結(jié)變形的效果，建議在飽和土層、軟弱土層中，運(yùn)用排水固結(jié)方法。排水系統(tǒng)為縱向排水體系，選擇入土塑料排水板，合理設(shè)置水平排水體的厚度、碎石、含泥量。然后，實(shí)行荷載處理，能確保在地基與前期荷載作用下，達(dá)到固結(jié)的效果[4]。提高強(qiáng)度且滿足下一級(jí)荷載要求，建議使用荷載處理。整個(gè)操作的過程，路基逐漸沉降。由此能夠看出，排水固結(jié)施工技術(shù)，在處理黏土路基沉降、穩(wěn)定性方面的問題效果較佳，可促使路基沉降于加載預(yù)壓期完成80%左右的工作。此外，建筑物體使用過程，不會(huì)發(fā)生明顯沉降、沉降差，且能提高路基土抗剪的強(qiáng)度、路基承載能力以及路基的穩(wěn)定性。

4.3 水泥深層攪拌樁施工技術(shù)

該種施工技術(shù)，能借助水泥的作用處理，將水泥當(dāng)作固化劑。運(yùn)用攪拌設(shè)備，進(jìn)行路基深層軟土攪拌、固化劑強(qiáng)制攪拌等工作。固化劑、軟土構(gòu)成物理化學(xué)反應(yīng)，可保證軟土處于穩(wěn)定的狀態(tài)，路基強(qiáng)度提高[5]。需要注意的是，因?yàn)檐浲梁退嗄軌蛳嘟Y(jié)合，所以能夠確保高速公路施工土體的強(qiáng)度，延緩軟土沉降的速度。同時(shí)，對(duì)邊坡可予以穩(wěn)固處理，加強(qiáng)軟土路基承載方面的能力。這時(shí)，合理采用水泥深層攪拌樁，同時(shí)準(zhǔn)確了解施工各項(xiàng)操作要求，對(duì)軟土路基進(jìn)行處理。針對(duì)特殊軟土路基來講，需要選擇適宜的技術(shù)加以處理，進(jìn)而提高水泥深層攪拌樁施工的質(zhì)量及安全。以太原東二環(huán)高速公路為例，該區(qū)域?yàn)闈裣菪渣S土地區(qū)，路基地基處理方式涉及重夯、沖擊碾壓、水泥土/灰土處理等。涵洞地基有CFG樁和換填2 m水泥土處理方式，橋臺(tái)臺(tái)背采用灰土擠密樁處理后，再鋪設(shè)水泥土換填技術(shù)處理。

5 結(jié)語

高速公路軟土路基施工過程中，施工企業(yè)方面需主動(dòng)和建設(shè)企業(yè)進(jìn)行溝通、協(xié)調(diào)，防止發(fā)生施工企業(yè)隨意調(diào)整設(shè)計(jì)方案內(nèi)容的現(xiàn)象。然后，結(jié)合現(xiàn)場地質(zhì)環(huán)境、公路等級(jí)設(shè)計(jì)要求，構(gòu)建施工方案，再根據(jù)工程具體問題和情況，采用適宜的施工技術(shù)進(jìn)行處理，從而確保路基的密實(shí)度、承載能力，維護(hù)工程的經(jīng)濟(jì)效益，促使建筑業(yè)獲得穩(wěn)定的發(fā)展。