軟土路基處理技術(shù)在公路工程施工中的探索與應(yīng)用

康喜東

（甘肅路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，甘肅 蘭州 730030）

在公路工程施工階段，軟土路基原狀土質(zhì)的承載能力往往偏低，不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求，進(jìn)而增加安全隱患的概率。軟土路基通常涵蓋有淤泥土質(zhì)、軟黏土質(zhì)、鹽漬土、濕陷性黃土等，這部分土質(zhì)的路基強(qiáng)度很低，對(duì)施工單位而言是難度系數(shù)頗高的工程。若是對(duì)軟土路基未進(jìn)行合理化的處理，則會(huì)導(dǎo)致路堤出現(xiàn)滑動(dòng)、沉降的現(xiàn)象，致使路堤和部分結(jié)構(gòu)出現(xiàn)沉降、塌陷和跳車(chē)的情況，最終引發(fā)安全事故。為防止此類現(xiàn)象的出現(xiàn)，施工單位必須根據(jù)實(shí)際情況做好各方面的防范措施。

1 公路工程施工中軟土路基處理技術(shù)的不足

1.1 施工機(jī)械水平有待提高

在公路工程路基處置施工期間，采用的傳統(tǒng)技術(shù)中所應(yīng)用到的各項(xiàng)機(jī)械設(shè)備，仍然比較落后和低效，容易造成處理效果不佳、處理效率低，很難符合社會(huì)逐步發(fā)展對(duì)公路工程施工設(shè)備的客觀需求，進(jìn)而致使在對(duì)軟土路基處理期間，很難符合公路重交通、重載運(yùn)行的客觀需求和規(guī)定，最終使得公路工程建設(shè)完成后，存在嚴(yán)重的安全隱患和質(zhì)量問(wèn)題。

1.2 軟土路基處理技術(shù)應(yīng)用針對(duì)性有待加強(qiáng)

在公路工程施工階段，在對(duì)軟土路基處理技術(shù)方面還存在明顯的不足，主要體現(xiàn)在應(yīng)用過(guò)程中靈活性偏低，未采用因地制宜的方式開(kāi)展，在地理環(huán)境相對(duì)復(fù)雜的情況下，所應(yīng)用到的處理技術(shù)和地質(zhì)環(huán)境與條件出現(xiàn)偏差的現(xiàn)象，這樣也就造成軟土路基處理技術(shù)的各項(xiàng)有效資源很難得到最大化的利用，在方案設(shè)計(jì)時(shí)還存在很大的進(jìn)步空間。

1.3 外界因素對(duì)其干擾性大

在公路工程實(shí)際施工過(guò)程中，采用軟土路基處理技術(shù)和方法通常都會(huì)受到不同程度的外界因素影響。加上公路工程施工環(huán)境相對(duì)復(fù)雜，增加了軟土路基處理技術(shù)的難度系數(shù)，總的來(lái)講，通常包含以下幾點(diǎn)因素：

1.4 路堤鋪筑的影響

在公路工程施工階段，路堤的鋪筑是非常重要的部分，因?yàn)槠浼仁乔疤嵋彩腔A(chǔ)。而路堤的鋪筑通常是在原狀土沉降穩(wěn)定后進(jìn)行的。因此，這就需要將公路原狀土處置后的沉降進(jìn)行合理化把控，以促使公路工程整體質(zhì)量和性能可以得到全面的保證。

1.5 路堤寬度和高度的影響

在公路工程建設(shè)期間，路堤設(shè)計(jì)的高度和寬度都會(huì)存在明顯的不同，這也就導(dǎo)致軟土路基處理技術(shù)和方法也會(huì)有明顯的差異。同時(shí)，路堤的高度和寬度在不同的情況下，對(duì)于地基承載力也會(huì)產(chǎn)生不同的影響。因此，在公路工程施工過(guò)程中，要對(duì)道路的整體情況展開(kāi)全面的考量，減少或避免其對(duì)公路工程造成不良的影響。

2 公路工程處理軟土路基的根本原因

公路工程設(shè)計(jì)單位通常是按照軟土路基的基本特性，科學(xué)、合理、針對(duì)性地制定治理方案。眾所周知，軟土路基的承載力通常都比較弱，其含水量普遍偏高、氣候敏感性較強(qiáng)、土?？障遁^大較多、堅(jiān)固性較差、壓縮系數(shù)偏高，處理難度系數(shù)通常都很大。在施工期間，必須結(jié)合軟土路基的基本特性，針對(duì)性地進(jìn)行改良處理。

2.1 變形和沉降

軟土路基通常會(huì)在荷載的作用下，出現(xiàn)較嚴(yán)重的沉降和變形，進(jìn)而反射到路面結(jié)構(gòu)層，致使公路運(yùn)行出現(xiàn)安全隱患。因此，在軟土路基處理期間，要對(duì)施工區(qū)域中的土質(zhì)情況進(jìn)行全面且詳細(xì)的分析，根據(jù)其物理和化學(xué)特性，合理采用軟土路基處理技術(shù)，避免軟土路基出現(xiàn)沉降和開(kāi)裂。

2.2 土壤強(qiáng)度和抗剪切強(qiáng)度偏低

軟土路基結(jié)構(gòu)單一，在施工中若是對(duì)軟土處理不善，將會(huì)導(dǎo)致不均勻沉降而產(chǎn)生反射裂縫，影響路基的整體施工質(zhì)量，影響后期路面的行車(chē)舒適度與安全性。此外，軟土的孔隙率一般偏大，壓縮性高，滲透性根據(jù)土狀結(jié)構(gòu)存在明顯的差異。軟土的壓縮性模量就常規(guī)情況下，除了不高于4Pa外，還與液限指數(shù)成正比。垂直方向的軟土滲透系數(shù)是10-8～10cm/s，軟土在短時(shí)間內(nèi)很難得到固結(jié)，所以抗剪強(qiáng)度通常都比較低，而軟土的內(nèi)摩擦角是20～35o，在采取排水固結(jié)或擠密等措施后，軟土結(jié)構(gòu)的抗剪強(qiáng)度將會(huì)出現(xiàn)部分變化。

3 公路工程施工中應(yīng)用到的軟土路基處理技術(shù)

3.1 機(jī)械碾壓技術(shù)

針對(duì)任何工程來(lái)講，機(jī)械設(shè)備都是工程項(xiàng)目中極其重要的部分，而對(duì)于公路工程施工而言，則是非常關(guān)鍵的施工輔助工具。在公路工程具體施工期間，對(duì)機(jī)械設(shè)備配置不合理或設(shè)備性能偏低，將會(huì)導(dǎo)致工程項(xiàng)目難以正常有序地推進(jìn)。此外，在施工處理軟土路基結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，由于工程現(xiàn)場(chǎng)中的軟土結(jié)構(gòu)分布并不是處于均勻的狀態(tài)，加上土層性質(zhì)也并不完全相同，而要想軟土路基施工質(zhì)量得到保證，則需要將土層厚薄問(wèn)題進(jìn)行妥善性的處理。通常在這樣的情況下，則會(huì)配置合理的機(jī)械設(shè)備，提高碾壓質(zhì)量，確保工作有效地進(jìn)展，以保證土層厚薄處于在均勻狀態(tài)，為后期施工的全面落實(shí)奠定良好的基礎(chǔ)條件。同時(shí)，采用機(jī)械設(shè)備完成碾壓工作后，不僅會(huì)使土層結(jié)構(gòu)的整體承重能力得到明顯的改善，而且路面的平整度也會(huì)有相應(yīng)的提高。因此，在公路工程具體施工期間，使用大功率凸式碾壓設(shè)備處理軟土路基的施工技術(shù)比較常見(jiàn)。

3.2 高壓噴射注漿技術(shù)

高壓噴射注漿技術(shù)應(yīng)用的基本原理是，在壓力相對(duì)比較高的情況下，將水泥漿液或水玻璃漿液壓入松散地層，對(duì)結(jié)構(gòu)松散或淤泥性質(zhì)的軟土路基進(jìn)行改性加固，在受到相應(yīng)的沖擊力后，水泥或水玻璃漿液同軟土凝固形成圓柱形狀的水泥混合體。而成型后的水泥混合體除了可以避免滲漏外，還能夠加強(qiáng)軟土路基的穩(wěn)固能力。高壓噴射注漿技術(shù)的有效應(yīng)用，致使軟土土層結(jié)構(gòu)的緊實(shí)度和壓實(shí)度有了明顯的提高，進(jìn)而使軟土的結(jié)構(gòu)性質(zhì)得到了相應(yīng)的轉(zhuǎn)變，最終促使軟土路基結(jié)構(gòu)的承載能力得到了顯著性的提高。

3.3 擠密法

由于我國(guó)幅員遼闊，所以導(dǎo)致不同區(qū)域之間的土質(zhì)情況具有很大的差異性。而在我國(guó)中西部地區(qū)，建筑工程通常會(huì)在黃土地上展開(kāi)相應(yīng)的施工。然而，因黃土地的孔隙率相對(duì)較高、密實(shí)性偏低等多種原因，造成這部分區(qū)域的路基濕陷性比較明顯。因此，會(huì)采用擠密法將其進(jìn)行相應(yīng)的處理。擠密法主要涵蓋的處理方式有：（1）在黃土地進(jìn)行鉆孔處理，然后在孔中添加適量的石灰和粉煤灰等，對(duì)軟土地基實(shí)行夯實(shí)處理。這種方法的主要優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在用料極其簡(jiǎn)單、施工難度系數(shù)偏低等，所以在路基處理及應(yīng)用極其廣泛。（2）水泥樁法，此種方法主要是通過(guò)對(duì)水泥遇水固結(jié)的特性進(jìn)行有效利用，在軟土路基中根據(jù)實(shí)際情況的需求，配置好相應(yīng)的混合水泥、石灰粉、粉煤灰、礦渣等，這部分材料在遇水的情況下而出現(xiàn)板結(jié)的現(xiàn)象，達(dá)到對(duì)軟土路基擠密的效果，最終達(dá)到水泥樁與被擠密的地層共同承擔(dān)承載作用。

3.4 南繞城項(xiàng)目濕陷性黃土地基處理技術(shù)

南繞城項(xiàng)目地處甘肅蘭州市周邊，位于典型的黃土梁峁區(qū)，黃土斜坡段，上緩下陡，地層巖性上部為第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積黃土（Oeol/3），淺黃色，稍濕，稍密，土質(zhì)較均勻，孔隙、垂直裂隙發(fā)育，具自重濕陷性，厚度0～10m，具有濕陷性，下部為角礫層，厚度7～8m，角礫層以下為砂礫巖，部分段落角礫出露，在施工前對(duì)路基基底進(jìn)行強(qiáng)夯處理，強(qiáng)夯后溝底設(shè)置深度6m左右的碎石透水層，路基填筑采用3%水泥土，于填挖結(jié)合部鋪設(shè)一層土工格柵。優(yōu)先采用青岡梁挖方段的土、石方對(duì)松樹(shù)溝進(jìn)行填溝處理，并將粗粒石料優(yōu)先填筑于溝底。在施工過(guò)程中，采用路拌機(jī)改良石灰土或水泥土技術(shù)進(jìn)行施工。

濕陷性黃土區(qū)域地基處理，雖然在地基處理技術(shù)方面與其他區(qū)域技術(shù)相比較而言，在施工工藝方面并未有相對(duì)較大的差異性，但是，其加固處理和方法則能夠充分體現(xiàn)濕陷性黃土區(qū)域的基本特征，其不僅能夠提高相關(guān)的承載力，而且也能夠?qū)S土的濕陷性進(jìn)行有效的消除。濕陷性黃土地基在處理期間，主要遵循的基本原則是，對(duì)土層結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行相應(yīng)的破壞，加以石灰、水泥等材料以達(dá)到改善土的基本性能，減少或者是消除地基出現(xiàn)濕陷變形的情況，有效杜絕水浸到建筑物的地基中，最終使建筑物結(jié)構(gòu)的剛度能夠得到很大幅度上的提高。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，公路工程軟土路基的施工質(zhì)量是保證安全通行的前提條件。因此，有關(guān)公路工程施工單位進(jìn)行施工期間，必須根據(jù)所在區(qū)域所存在的客觀情況展開(kāi)相應(yīng)的分析，并根據(jù)其中存在的問(wèn)題，采取針對(duì)性的解決方案，以確保公路工程質(zhì)量和安全措施符合相關(guān)方面的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。針對(duì)性地選取合理的施工技術(shù)，防止出現(xiàn)對(duì)不同施工技術(shù)的盲目性使用給公路工程留下隱患問(wèn)題，以合理的施工技術(shù)有效地指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。