公路工程軟土地基施工處理技術(shù)

方博

摘 要：隨著我國城市化水平的不斷推進，公路工程作為基礎(chǔ)設(shè)施，建設(shè)力度加大，由于我國地理范圍比較廣，各個區(qū)域之間的情況各有不同，在公路工程施工過程中遇到軟土地基是非常常見的。軟基施工處理技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用，可以有效解決軟土地基問題，改善地基條件，提高地基結(jié)構(gòu)整體性能，減小地質(zhì)因素對公路工程施工質(zhì)量及交通安全造成的影響，預(yù)防和減少地基過度沉降等問題出現(xiàn)。因此，本文對公路工程常用軟基施工處理技術(shù)進行探討，提出技術(shù)應(yīng)用建議，以供參考。

關(guān)鍵詞：公路工程;軟土地基;施工處理技術(shù)

中圖分類號：U416.1 文獻標識碼：A

1 公路工程軟土地基處理的主要施工技術(shù)

1.1 密實法

采取密實法時，施工人員操縱相關(guān)儀器設(shè)備，對軟土地基施加動荷載、沖擊荷載或是靜荷載，地基土體受到荷載作用影響，土體中所分布孔隙體積縮減，將地基土體中的空氣與水分向外排出。同時，隨著孔隙體積與含水率的持續(xù)減小，地基結(jié)構(gòu)的承載性能與土體密實度將得到明顯提升，最終實現(xiàn)改善地基條件與加固地基的施工目的。公路工程實際施工中，密實法主要適用于處理分布松散非飽和土與軟弱飽和土的地基，技術(shù)機理與排水固接法較為相似，預(yù)壓荷載值、預(yù)壓周期與地基加固效果存在密切聯(lián)系。此外，可將密實法細分為強夯法、真空預(yù)壓法與堆載預(yù)壓法，不同處理方法的工藝流程與適用范圍存在差異。例如，強夯法適用于處理雜填土與素填土地基，堆載預(yù)壓法適用于處理淤泥質(zhì)土等飽和粘性土地基。

1.2 復(fù)合地基法

在應(yīng)用復(fù)合地基法時，在天然軟土地基中打入若干數(shù)量樁體，樁體與樁間土協(xié)同承擔(dān)一定的荷載，其地基處理效果與置換法及密實法較為相似。同時，在打入不同材質(zhì)樁體，或是采取其他增強體設(shè)置方法時，都將改變軟土地基處理效果與土體密實度。因此，技術(shù)人員可以通過調(diào)整復(fù)合地基處理方法，取得不同的軟土地基處理效果。同時，重點考慮樁體應(yīng)力應(yīng)變性狀、樁長效應(yīng)、樁端阻作用等問題，準確計算土體與樁體承擔(dān)荷載的百分比，以此判斷地基處理效果。例如，在某公路工程中，企業(yè)選擇構(gòu)建CFG樁復(fù)合地基，采取振動沉管成樁工藝，軟基處理形式為碎石褥墊層+堆載預(yù)壓+CFG樁，這類施工工藝主要適用于處理分布松散粉細砂土的軟土地基，具有樁間土擠密效果好、操作簡單與施工成本低的優(yōu)勢，可以有效預(yù)防地基土液化與地基變形問題出現(xiàn)。

1.3 置換法

置換法是直接將挖除天然地基中的軟弱土體，將碎石與素土等材料作為回填料，對地基進行回填夯實處理，填料層在地基結(jié)構(gòu)中形成持力結(jié)構(gòu)層，起到抑制地基變形與改善地基承載性能的作用。與其他軟基處理技術(shù)相比，置換法具有操作簡單、施工效率高、地基處理見效快等優(yōu)勢。

1.4 灌漿法

基于電動力學(xué)、氣壓與液壓原理，向天然地基結(jié)構(gòu)中灌注填充性及膠結(jié)性的漿料，待漿料凝結(jié)硬化后，即可有效填充軟土地基中的孔隙裂縫，強化地基結(jié)構(gòu)承載性能。例如，將水泥砂漿作為灌漿料，向軟土地基中灌注適當稠度的水泥砂漿，水泥砂漿在壓力作用下持續(xù)向地基深層土層滲透，并排出地基孔隙裂縫中的空氣。水泥砂漿逐漸凝結(jié)硬化，與天然地基形成整體性結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)軟基處理施工目的。此外，在應(yīng)用灌漿法時，為充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，應(yīng)深入了解地基裂縫形成原因，根據(jù)已知信息科學(xué)制定灌漿處理方案，如設(shè)定灌漿強度指標、明確漿料配比、計算擴散半徑等。

1.5 加筋法

加筋法由加筋土法、土工織物法、土層錨桿法、樹根樁法與土釘法組成。其中，應(yīng)用較為常見的為土工織物法，在軟土地基土體中加入纖維或條帶等土工合成材料，這類材料具有良好的抗拉性能，起到改善地基土體力學(xué)性能的作用，同時承受抗剪、抗拉以及抗壓作用，可以明顯提高地基結(jié)構(gòu)的承載性能。與其他軟基處理技術(shù)相比，加筋法的應(yīng)用范圍較廣，既可以建設(shè)陡坡與垂直面擋墻，同時，也可以筑造傾斜面擋墻，墻面變化多樣。

1.6 化學(xué)藥劑處理法

化學(xué)藥劑處理法的軟基處理效果與凍結(jié)施工法較為相似，向天然地基中注入適當品種的化學(xué)藥劑，藥劑滲透至地基深層土層。在化學(xué)藥劑凝固后，將與軟土地基共同形成固結(jié)土，起到提高地基結(jié)構(gòu)強度與改善地基抗?jié)B性能的作用。同時，根據(jù)現(xiàn)場情況與地基結(jié)構(gòu)，采取適當?shù)幕瘜W(xué)藥劑注入方式，如單管篩網(wǎng)方式、套管雙套筒方式、多層管雙相方式。此外，在應(yīng)用化學(xué)藥劑處理法時，為控制軟基處理成本，改善藥劑滲透注入效果，可選擇使用新型的氣液反應(yīng)砂漿作為化學(xué)藥劑，組合采取電滲析注入藥劑法。

2 公路工程軟土地基施工處理技術(shù)的應(yīng)用建議

2.1 掌握工程情況

在公路工程中，各項軟基處理技術(shù)都存在應(yīng)用局限性，不同技術(shù)的加固機理與適用范圍存在明顯差異，如果軟土地基處理技術(shù)選擇不當，將難以取得預(yù)期的軟基處理效果，導(dǎo)致公路工程存在安全質(zhì)量隱患。因此，在制定軟土地基處理技術(shù)方案前，需要持續(xù)采集工程相關(guān)資料，全面掌握軟土地基情況，開展地質(zhì)勘察工作。例如，掌握土質(zhì)成分，測量地基土體含水率，檢測土體密實度，探勘軟弱土層厚度及分布范圍等信息。結(jié)合公路工程建設(shè)要求與地基性能要求，合理選擇軟土地基處理技術(shù)，科學(xué)制定軟土地基處理方案。最后，結(jié)合處理方案評估軟土地基處理效果，開展模擬施工試驗，對軟土地基處理方案進行優(yōu)化調(diào)整。此外，在選擇處理技術(shù)與制定方案時，需要積極借鑒同類工程的地基處理經(jīng)驗，了解各項常見地基處理問題與技術(shù)問題。

2.2 軟基處理技術(shù)的比較分析

在公路工程施工中，往往需要從多項符合應(yīng)用要求的處理技術(shù)中，選擇最為適當?shù)募夹g(shù)方法。唯有如此，才能取得理想的軟土地基處理效果，并將施工工期與造價成本控制在合理范圍內(nèi)。為實現(xiàn)這一目的，需要從施工工期、處理范圍、地基承載性能與工后沉降量、經(jīng)濟效益等層面進行多重比較分析，從中選擇綜合評分最高的地基處理技術(shù)。

2.3 組合應(yīng)用軟基處理技術(shù)

根據(jù)技術(shù)應(yīng)用情況來看，多數(shù)軟土地基處理技術(shù)存在應(yīng)用局限性與技術(shù)缺陷，如果采取單一的技術(shù)方法，雖然可以有效解決軟土地基問題，但卻很難取得理想的地基處理效果。針對這一問題，應(yīng)根據(jù)工程情況，組合應(yīng)用各項施工技術(shù)與軟土地基處理技術(shù)。例如，組合應(yīng)用沖擊碾壓法與土工織物法，配置YT25沖擊式壓實機、平地機與推土機等設(shè)備，清理地表分布的雜物與松散土體。隨后。在地基中橫向鋪設(shè)土工格柵，將土工格柵兩端固定拉緊，采取滾填方式鋪設(shè)碎石墊層，操縱壓實機對碎石墊層進行整平壓實處理，并在碎石墊層上方重新鋪設(shè)一層土工布。最后，操縱壓路機重復(fù)對軟土地基開展沖擊碾壓作業(yè)。

2.4 軟土地基監(jiān)測

在軟土地基處理期間，由于軟土地基承受較大荷載，或是受到施工擾動影響，容易出現(xiàn)地基沉降現(xiàn)象。如果地基過度沉降，將存在安全隱患，并對地基處理效果造成影響。因此，在軟土地基施工期間，技術(shù)人員應(yīng)提前掌握軟土地基發(fā)生沉降的一般規(guī)律，全面總結(jié)地基沉降量的影響因素，并開展地基沉降量觀測作業(yè)，具體包括地表與土體豎向位移量觀測、土體側(cè)向位移量觀測等項目。在地基沉降量異常時，及時停止施工作業(yè)，分析問題原因，修改地基處理方案。

3 結(jié)語

綜上所述，在公路工程施工中，為有效解決軟土地基問題，施工人員要根據(jù)實際情況選擇科學(xué)的軟土地基處理技術(shù)，掌握處理技術(shù)的加固機理、技術(shù)特點與適用范圍。同時，要積極借鑒國內(nèi)外成熟的技術(shù)案例，積累技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗，最大限度的發(fā)揮軟土地基處理技術(shù)的作用，保證公路建設(shè)質(zhì)量。

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