公路路基路面設(shè)計(jì)中的軟基處理問題與優(yōu)化對(duì)策

董海蓮

摘 要：本文主要基于公路建設(shè)中常見的軟基問題展開分析，結(jié)合工程實(shí)踐分析了其對(duì)公路路基路面設(shè)計(jì)產(chǎn)生的不利影響，并針對(duì)于此分析制定了與之相對(duì)應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略，以期能夠?yàn)槲覈方ㄔO(shè)水平的提升提供可靠的技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：路基路面;軟基處理;優(yōu)化對(duì)策

近些年，我國在交通運(yùn)輸方面取得了突破性的發(fā)展，尤其是在公路建設(shè)方面的體量、數(shù)量都有著顯著的提升，這樣的背景也在刺激著與之相適應(yīng)的建設(shè)技術(shù)向著更為成熟的方向變革，但在部分不良地基環(huán)境下的設(shè)計(jì)效果卻往往難以達(dá)到預(yù)期，造成公路建設(shè)質(zhì)量與功能的不足。其中軟弱地基作為公路建設(shè)中最為常見的一類不良地基，若其處理效果不滿足要求很容易對(duì)路基路面設(shè)計(jì)產(chǎn)生阻礙與局限。這就要求相關(guān)技術(shù)人員對(duì)其性質(zhì)有著全面而詳細(xì)的了解，并制定與其相適應(yīng)的處理方案，從根本上降低不良地基所產(chǎn)生的不利影響，保障公路建設(shè)的穩(wěn)定、可靠。實(shí)踐表明，合理的軟基處理能夠最大程度地消除地基問題對(duì)上部結(jié)構(gòu)的干擾，使得設(shè)計(jì)方案能夠很好地予以落實(shí)，避免不良地基所帶來的種種施工局限性，實(shí)現(xiàn)公路工程預(yù)期的交通運(yùn)輸功能，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

1 公路路基路面設(shè)計(jì)中軟基處理存在的主要問題

1.1 設(shè)計(jì)理念欠缺

如上文所說，軟基問題對(duì)于公路工程質(zhì)量有著十分顯著的影響，因此技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)予以足夠的重視，采取可靠的手段進(jìn)行處理，將公路建設(shè)效果控制在可以接受的范圍內(nèi)。其中軟基處理的具體執(zhí)行依賴于與其相配套的設(shè)計(jì)，這就對(duì)了處理方案的設(shè)計(jì)水平提出了較高的要求。但在目前的許多設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員往往更多注重于上部結(jié)構(gòu)的可靠與否，而對(duì)地基問題卻缺乏足夠的認(rèn)識(shí)與重視，在處理方案的制定上欠缺科學(xué)性、全面性、協(xié)調(diào)性。在這樣的設(shè)計(jì)下，軟基處理的效果則難以達(dá)到預(yù)期，無法滿足上部結(jié)構(gòu)后續(xù)建設(shè)的基本要求，損害公路工程質(zhì)量，嚴(yán)重者甚至需要返工，降低建設(shè)項(xiàng)目的綜合效益。

1.2 處理手段單一

軟基大多具有性質(zhì)多樣、成因復(fù)雜的特點(diǎn)，這就導(dǎo)致其在處理時(shí)需要緊密聯(lián)系工程實(shí)際，有針對(duì)性地解決問題。但目前在軟基處理的許多實(shí)際工程中，設(shè)計(jì)人員為了降低工作量，對(duì)不同的工程都選擇采用單一的處理手段，而缺乏對(duì)當(dāng)前工程條件的準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)，導(dǎo)致處理效果不佳。由于我國幅員遼闊，地質(zhì)條件、氣候環(huán)境差異較大，處理手段單一所產(chǎn)生的不利影響往往更為突出。

1.3 設(shè)計(jì)人員專業(yè)素質(zhì)不足

作為設(shè)計(jì)水平最為直接的決定因素，設(shè)計(jì)人員的專業(yè)素養(yǎng)對(duì)于軟基處理效果起著主要影響。目前我國設(shè)計(jì)從業(yè)人員之間專業(yè)素養(yǎng)存在著較大的差異，這就導(dǎo)致軟基處理方案的設(shè)計(jì)難以達(dá)成相對(duì)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，尤其是在對(duì)施工組織流程進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，就很容易導(dǎo)致無序、低效等問題。

2 公路路基路面設(shè)計(jì)中的軟基處理的優(yōu)化對(duì)策

2.1 軟基處理應(yīng)考慮的主要因素

2.1.1 公路條件

不同設(shè)計(jì)需求的公路對(duì)于建設(shè)條件的要求也存在一定差異，因此在軟基處理時(shí)需要考慮到公路建設(shè)的實(shí)際條件來進(jìn)行，以此選擇合適的處理技術(shù)與處理參數(shù)。特別地，軟基處理應(yīng)特別注意公路結(jié)構(gòu)在表層鋪設(shè)以及整體沉降量上的要求，保證處理后的地基在沉降量穩(wěn)定后方可進(jìn)行其上的施工。在軟基處理過程中還應(yīng)當(dāng)采取合適的措施，維持該路段具有一定的通行能力，保障其具備基本的交通運(yùn)輸功能。

2.1.2 工程環(huán)境

實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，外界環(huán)境對(duì)于公路結(jié)構(gòu)自身的性能與穩(wěn)定有著顯著的影響，因此在設(shè)計(jì)工作中還應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合客觀環(huán)境因素，綜合考慮其可能產(chǎn)生的各種干擾作用，其中最為常見和主要的環(huán)境因素即為地下水的影響。

2.1.3 建設(shè)地形

公路建設(shè)具有跨度大的特點(diǎn)，因此其受到地形影響較為顯著，這就要求設(shè)計(jì)人員在方案形成初期就對(duì)建設(shè)地形有全面的認(rèn)識(shí)，并基于相關(guān)勘測(cè)報(bào)告修訂完善處理方案。以我國公路建設(shè)特點(diǎn)來說，平原地區(qū)以及盆地中間地帶一般有著較為廣泛的軟土分布，因此設(shè)計(jì)人員在確定公路沿線不同路段的軟基處理方案時(shí)，應(yīng)當(dāng)明確其存在的差異性，并通過可靠的地質(zhì)勘測(cè)來幫助減小地形變化所帶來的干擾。此外，為了最大限度地平衡公路建設(shè)項(xiàng)目的質(zhì)量、工期、成本，設(shè)計(jì)人員在選線時(shí)應(yīng)盡可能地避開復(fù)雜地形，減少不必要的地形變化，以此來降低地基處理難度，實(shí)現(xiàn)公路建設(shè)更為穩(wěn)定、可靠的質(zhì)量控制。

2.2 路基路面的合理設(shè)計(jì)

（1）合理設(shè)定公路路線，對(duì)于靠近湖泊、河流等地表水系的線形設(shè)計(jì)應(yīng)做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，降低自然水體對(duì)公路建設(shè)可能產(chǎn)生的質(zhì)量影響;充分考慮地基土自身性質(zhì)，尤其應(yīng)對(duì)土體的含水量、密實(shí)度等指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格的控制，如不滿足建設(shè)需求還應(yīng)采取相應(yīng)措施。

（2）在軟基處理方案的制定上，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)密切結(jié)合土體自身性質(zhì)而展開，采取針對(duì)性強(qiáng)的技術(shù)手段，并以此確定墊層的尺寸、材料，強(qiáng)化其對(duì)土體中水分的吸收效應(yīng)，防止積水的積累、侵蝕，降低可能產(chǎn)生的公路工程病害。此外，還應(yīng)考慮到公路結(jié)構(gòu)各項(xiàng)綜合性能的實(shí)現(xiàn)，譬如結(jié)構(gòu)抗?jié)B性、穩(wěn)定性等均應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)，并應(yīng)針對(duì)熱脹冷縮現(xiàn)象留有一定的變形裕度，抑制裂縫的發(fā)展。

（3）受到軟土地基自身特殊性質(zhì)的影響，還需要在地基中設(shè)計(jì)一定量的排水孔道，使得地下水能夠快速、順暢地得到排泄，抑制水分的滲透作用，并減緩其對(duì)公路結(jié)構(gòu)的侵蝕作用。

2.3 換填法

換填法時(shí)軟基處理中常用的一類技術(shù)手段，其對(duì)軟基承載能力、穩(wěn)定性有著很好的改善效果，特別是在軟基厚度不大于3 m的工程中有著極為突出的處理優(yōu)勢(shì)。在傳統(tǒng)的軟基處理中，大多采用機(jī)械挖除的方式進(jìn)行處理，但存在著效果差、效率低、成本高等問題，即便輔助以人工開挖往往效果也難以滿足要求，對(duì)項(xiàng)目成本、工期造成不利影響。

實(shí)踐表明，在高強(qiáng)度砂土與黏土的處理中，換填法相較于簡單的挖除有著更好的處理效果且整體效益更好，對(duì)于地基承載力也能夠?qū)崿F(xiàn)顯著的提升，但應(yīng)注意換填法的應(yīng)用需要對(duì)其換填深度進(jìn)行嚴(yán)格控制，保證其施工效果。

2.4 鋼筋混凝樁加固

（1）受到軟土地基復(fù)雜的處理加固工序影響，鋼筋混凝樁施工難度一般更大，技術(shù)人員需要密切聯(lián)系工程實(shí)際情況進(jìn)行施工工作，并基于此確定樁身尺寸、鋼筋分布，來強(qiáng)化樁與地基之間的適應(yīng)性。對(duì)于不同設(shè)計(jì)參數(shù)下的鋼筋混凝樁，其在沉樁時(shí)均應(yīng)保證樁底完全沒入下層結(jié)構(gòu)之中，且在澆筑工序結(jié)束后及時(shí)振搗，振搗作業(yè)應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行。

（2）公路攤鋪?zhàn)鳂I(yè)應(yīng)當(dāng)分級(jí)進(jìn)行，且在初次攤鋪完成后應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)測(cè)定其含水量指標(biāo)，只有其滿足相應(yīng)要求后方可開始二次攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。二次攤鋪?zhàn)鳂I(yè)結(jié)束后即可開始碾壓工序，為保證碾壓效果的均勻、平實(shí)，碾壓作業(yè)也應(yīng)分多次進(jìn)行，且應(yīng)重點(diǎn)控制碾壓速度、機(jī)械配重等參數(shù)。

2.5 壓實(shí)施工

壓實(shí)作為路面施工的最后一道環(huán)節(jié)，其主要通過對(duì)各項(xiàng)壓實(shí)參數(shù)的合理控制來達(dá)到質(zhì)量的優(yōu)化。以采用粉煤灰為主要攤鋪料的壓實(shí)工序?yàn)槔?，由于粉煤灰自身呈現(xiàn)出較為分散的粉狀，在外界擾動(dòng)下下很容易出現(xiàn)大范圍的流動(dòng)，造成空氣環(huán)境的污染，同時(shí)也不利于對(duì)施工質(zhì)量的控制。面對(duì)這一問題，一般要求在攤鋪工序結(jié)束后立即開展壓實(shí)作業(yè)，減小工序間歇，防止材料可能產(chǎn)生的損耗。此外，工程中也可采用分層攤鋪分層壓實(shí)的方法來解決這一問題。

2.6 工程養(yǎng)護(hù)

不同于其他工程建設(shè)，公路建設(shè)項(xiàng)目的養(yǎng)護(hù)環(huán)境往往更為復(fù)雜且大多為露天養(yǎng)護(hù)，因此其質(zhì)量控制難度更大。以粉煤灰攤鋪料為例，若涉及到降水天氣下的養(yǎng)護(hù)，粉煤灰很容易出現(xiàn)流失現(xiàn)象，因此在養(yǎng)護(hù)前應(yīng)設(shè)立好與之相適應(yīng)的排水策略。此外，養(yǎng)護(hù)期間也應(yīng)對(duì)道路實(shí)行一定程度的交通管制，降低外界作用的干擾強(qiáng)度。同時(shí)，為了保障路面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度形成，在養(yǎng)護(hù)期內(nèi)也應(yīng)定期安排灑水，控制養(yǎng)護(hù)濕度。

2.7 施工要點(diǎn)

（1）研究表明，含水量是決定路基自身功能與承載能力的關(guān)鍵因素，需要技術(shù)人員予以足夠重視，并采取相應(yīng)措施使其維持在相對(duì)可靠的范圍內(nèi)。此外，在施工全過程中也應(yīng)時(shí)刻關(guān)注含水量的變化走向，若出現(xiàn)不滿足要求的應(yīng)及時(shí)整改。除了含水率，地基的鋪層厚度也是一項(xiàng)重要的控制要素，一般而言將其控制在40 cm的范圍內(nèi)即可滿足大部分工程要求。

（2）在施工過程中，還應(yīng)當(dāng)基于施工材料自身性質(zhì)制定與之相適應(yīng)的策略，譬如上文所論述對(duì)于粉煤灰鋪層而言可盡可能地縮短不同工序之間的搭接間歇，降低外界環(huán)境對(duì)其預(yù)定功能可能產(chǎn)生的損害。

（3）由于公路工程在施工效率、施工質(zhì)量上存在一定的要求，這就要求設(shè)計(jì)人員選定與之相適應(yīng)的機(jī)械設(shè)備并對(duì)設(shè)備之間的搭接組合作出合理的規(guī)劃，使其能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)資源的最優(yōu)化配置。

（4）石灰材料在浸水溶解后很容易受到外界環(huán)境的作用而變質(zhì)，為了保障其基本的使用效果，就要求制定合理的操作制度，并從石灰進(jìn)場(chǎng)、儲(chǔ)存、使用等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行把控，以此來在最大程度上保證其預(yù)定性能的有效。

（5）施工的開展需要嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范及地方法規(guī)來進(jìn)行，這就要求技術(shù)人員對(duì)其有著深刻、明確的認(rèn)識(shí)。此外，為了盡可能地適應(yīng)工程的實(shí)際情況，還需要建設(shè)單位根據(jù)施工開展的進(jìn)度及時(shí)調(diào)整施工方案，以此來協(xié)調(diào)建設(shè)開展的整體性?？傮w來說，路基施工首先需要結(jié)合建設(shè)需求以及環(huán)境條件確定合理的鋪層尺寸，并在施工全過程中強(qiáng)化對(duì)于土體含水量指標(biāo)的控制，在施工結(jié)束后還應(yīng)當(dāng)針對(duì)面層鋪設(shè)的平整度進(jìn)行可靠的測(cè)定，若其不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求則應(yīng)及時(shí)補(bǔ)壓，直至其相關(guān)參數(shù)滿足建設(shè)需求為止。

3 結(jié)語

隨著我國交通運(yùn)輸基礎(chǔ)建設(shè)發(fā)展的不斷推進(jìn)，行業(yè)內(nèi)外對(duì)于路基路面建設(shè)質(zhì)量有了更為多元化的訴求，尤其是在軟基等特殊地質(zhì)條件下，對(duì)其設(shè)計(jì)水平有著更高的要求。這就要求設(shè)計(jì)人員對(duì)建設(shè)地的地質(zhì)條件以及氣候環(huán)境有較為深入的認(rèn)識(shí)，并能夠基于此制定相應(yīng)的措施，強(qiáng)化處理效果，保障公路建設(shè)的可靠。

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