公路施工中軟土路基處理技術(shù)分析及應(yīng)用

鄧召雄

（晴隆縣交通運(yùn)輸局，貴州黔西南州布依族苗族自治州晴隆縣 561400）

0 引言

不同地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境、氣候環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、政策不同，公路在建設(shè)和維護(hù)的過程中存在的問題也有所區(qū)別。長久以來，軟土路基問題是制約公路工程順利建成及影響公路整體質(zhì)量的主要因素。因含水量大、土質(zhì)特殊、易變形等特點(diǎn)，軟土路基在填筑的過程中常會產(chǎn)生路面不平整、路基結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、施工中產(chǎn)生沉降、塌陷和變形等路面病害問題，影響車輛通行安全。工程單位需采取有效措施進(jìn)行防范和補(bǔ)救，對軟土路基進(jìn)行加固處理，有效抑制道路路基的變形，并根據(jù)實際情況制定可靠的施工對策，采用科學(xué)的處理技術(shù)和方法，有效發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢和效用，加強(qiáng)治理，確保日常通行的安全與穩(wěn)定，提高公路的使用壽命。

1 軟土路基的工程特性及其危害

軟土是一種特殊的土質(zhì)，其工程特性主要包括：流變性較強(qiáng)、孔隙比和含水量較大、抗剪強(qiáng)度低、靈敏度和壓縮性較高、透水性差。軟土路基的危害性主要包括：

第一，本身的抗裂性、穩(wěn)定性和堅固性差，抗剪切能力無法滿足路面承載和路基結(jié)構(gòu)承載、路堤外荷載的基本要求，會在外力作用下導(dǎo)致整個道路結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，或出現(xiàn)部分剪切，使道路路面出現(xiàn)塌陷和變形的質(zhì)量問題。

第二，沉降變形的危害。如果軟土路基處理不到位，硬度和堅固性均不符合要求，會在外力和荷載的影響下出現(xiàn)沉降變形問題，影響公路的正常通行。工程單位應(yīng)加強(qiáng)重視，在施工前需要做好調(diào)查和現(xiàn)場勘察工作，科學(xué)分析軟土路基的特點(diǎn)和土層結(jié)構(gòu)性能，根據(jù)具體情況和要求采用處理技術(shù)和方法，制定可靠的施工對策和方法，以此保證路基的穩(wěn)定性，有效控制各種病害問題的發(fā)生[1]。

2 公路施工中軟土路基處理技術(shù)分析

公路施工中常見的軟土路基的處理方法較多，如設(shè)置水泥土攪拌樁、粉噴樁、碎石樁等分擔(dān)外力和荷載，提高軟土路基的支撐力；排水固結(jié)法是指對含水量較大的軟土路基進(jìn)行排水，提高密實度和堅固性。不同的處理方法有不同的作用和效果，可應(yīng)用于不同的軟土類型，施工單位需科學(xué)分析、應(yīng)用，有效發(fā)揮各技術(shù)的優(yōu)勢。此外，可以采用爆炸等方式將軟土擠出，及時回填合理的土方完成置換；加載法也是一種可靠的方法，使用前先對土質(zhì)含水量進(jìn)行分析，以此預(yù)測路基的沉降量，做好預(yù)防和控制工作[2]。

2.1 換填改善法

換填改善法是指對不符合要求的軟土路基局部進(jìn)行開挖，將不符合工程需要的軟土替換掉，填充符合要求的土質(zhì)和土層，期間需先測量軟土路基的整體厚度，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行換填，控制深度和廣度。在明確深層和厚度后需對一些荷載較小的淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土、素填土、雜填土路基及暗溝、暗塘等的淺層軟土進(jìn)行處理。該方法主要應(yīng)用于一些建筑場地周圍的草坪、堆料場地和道路工程路基中，回填材料的選擇應(yīng)根據(jù)公路建設(shè)的荷載量確定。選擇性能和結(jié)構(gòu)都符合要求的換填土，并明確具體的工藝和流程。在具體施工操作前需做好相關(guān)準(zhǔn)備工作，并開挖排水溝及時排出地下水和地表水，避免在開挖換填的過程中出現(xiàn)水外溢的情況，影響施工的正常進(jìn)行。對于一些分布不規(guī)律的軟土層，在具體回填時需要開挖臺階層次，分層回填。該方法可有效去除不符合要求的軟土，改善軟土路基的性能，提高承載力，恢復(fù)土層本身的性能和硬度，消除隱患。該工藝工程量大，會對工期產(chǎn)生影響，僅適用于一些面積小的軟土路基中[3]。

2.2 拋石填筑法

該方法主要應(yīng)用在含有軟土和彈簧土的路段，通過拋投石塊自身的重力將軟土中的水分?jǐn)D壓出，以此提高軟土本身的密實度和硬度。拋石填筑法主要采用機(jī)械設(shè)備來挖掘淤泥土，采用人工投注石塊的方式擠壓出淤泥中的水分。投放石塊時需均勻地進(jìn)行攤鋪，確保石頭放置均勻，并依次進(jìn)行碾壓；碾壓時需根據(jù)所投放片石粒度的大小，選擇碾壓重力符合要求的石塊，并嚴(yán)格控制碾壓次數(shù)，確保充分壓實，保證路面表層沒有顯著的碾壓輪跡，禁止外漏出彈簧土。碾壓完成后還需換填片石層，一般可采用小粒徑的碎石來填縫。施工時選擇大功率的重型碾壓設(shè)備進(jìn)行碾壓，確保與上一工藝的碾壓次數(shù)和密實度均符合要求后停止碾壓，以此滿足基本的路基密實度要求，并及時在路基周圍鋪設(shè)一定厚度的砂礫層。此外，該工藝中還需在挖填交界區(qū)域的路槽下端鋪設(shè)一定范圍的土木格柵，促使回填的土層受力均勻，提高路面平整度，有效預(yù)防后期不均勻沉降問題的發(fā)生，保證路面整體質(zhì)量不受影響。在拋石填筑過程中，還需加強(qiáng)對填筑后土質(zhì)硬度、穩(wěn)定性和密實度等性能的測試和分析，根據(jù)實際情況選擇測試方法，安排專業(yè)人員進(jìn)行檢測，對整個施工過程進(jìn)行監(jiān)督和控制，避免出現(xiàn)各種細(xì)節(jié)問題，及時修正偏差。

2.3 添加劑法

添加劑法主要是針對黏性土而言的，可以有效對軟土路基表層覆蓋的黏性土進(jìn)行處理，通過在黏性土中加入添加劑來改善軟土本身的性能，使用的添加劑主要是石灰，石灰類與黏土類物質(zhì)可以充分融合形成堅固的整體，有效降低原有土壤的含水量，改變土壤特性，提高土壤的穩(wěn)定性，確保土壤經(jīng)機(jī)械設(shè)備碾壓后有較大的硬度和固結(jié)效果。在具體使用該方法時應(yīng)加強(qiáng)重視，在加入添加劑后需對石灰石的消解情況進(jìn)行分析，判斷具體溫度和熱量，以此控制具體的時間。操作時需控制添加劑的劑量、作用和效果，一般情況下，加入添加劑是指在現(xiàn)場路基土中摻入石灰后重復(fù)利用，該方法操作簡單，成本低。石灰土是指用黃土摻石灰后使用，其成本高、土壤改良效果高。水泥土是指采用黃土摻水泥后使用，其成本較高，遇有雨雪天氣時禁止使用，以此保證工期不受影響。該方法不需要額外進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，在路基固化后可以有效滿足施工基本要求，保證強(qiáng)度達(dá)標(biāo)[4]。

3 公路工程施工軟土路基處理技術(shù)應(yīng)用

3.1 混凝土管樁加固

第一，采用混凝土管樁，具備一定的硬度和強(qiáng)度，可以依次設(shè)置在軟土中，有效對軟土路基進(jìn)行加固。在具體設(shè)置混凝土管樁時需做好調(diào)查，明確路基中的軟土分布和具體的受力情況后根據(jù)一定的間距科學(xué)排列，并根據(jù)公路工程軟土路基處理要求做好混凝土樁體的強(qiáng)度設(shè)計，滿足公路承載力要求。在進(jìn)行混凝土管樁加固時，可以選擇現(xiàn)澆工藝，通過澆筑有效提高混凝土管樁的強(qiáng)度，改善軟土性能；通過混凝土管樁的設(shè)置來加固軟土層，提高管樁的強(qiáng)度和硬度。在具體設(shè)置時，需要考慮混凝土管樁本身的承載力，嚴(yán)格控制受力情況，提高公路路基的穩(wěn)定性，確保后期施工活動正常進(jìn)行。

3.2 強(qiáng)夯加固技術(shù)

對于公路工程中的軟弱土問題，可以采用強(qiáng)夯加固技術(shù)，強(qiáng)化提高硬度和密實度，減少內(nèi)部孔隙的產(chǎn)生，提高路基的承載力，延緩其在外力下的下沉問題，確保道路通行安全。在軟土路基中有很多的空隙和水分，需要采用壓路機(jī)、碾壓設(shè)備等進(jìn)行碾壓。期間，需根據(jù)軟弱土的具體情況科學(xué)碾壓，必要時需增加重量，改善原有的軟土路基結(jié)構(gòu)，確保土壤、土層、路基、地面的穩(wěn)定性、堅固性都符合工程要求。在強(qiáng)夯的過程中可以設(shè)置防護(hù)層、隔水層，對軟土表面進(jìn)行固化處理，表面平整度不達(dá)標(biāo)的可以加入固化劑，提升軟土的固結(jié)能力，使軟土路基滿足公路施工的要求和標(biāo)準(zhǔn)[5]。

3.3 碎石樁加固技術(shù)

在處理公路軟土路基時，也可以采用碎石樁對軟土路基進(jìn)行加固，提高其硬度。通過設(shè)置碎石樁體，提高路基的穩(wěn)定性。通過敷設(shè)碎石可以有效保護(hù)軟土層，將原來的軟土層轉(zhuǎn)變?yōu)橛矚さ貙樱岣呗坊鶑?qiáng)度，有效滿足施工要求，具體如圖1所示。

圖1 碎石樁加固

在該基礎(chǔ)上，軟土可以和碎石樁體融合形成復(fù)合路基，有效避免了路基出現(xiàn)軟化和流動的問題，在具體應(yīng)用碎石樁加固技術(shù)時，施工單位應(yīng)加強(qiáng)重視，科學(xué)分析公路路基的軟土分布情況。在進(jìn)行泵送管道設(shè)置時，需控制泵送的強(qiáng)度和速度，避免碎石在長時間、長距離的管道運(yùn)送中發(fā)生損害，并根據(jù)具體情況做好疏通工作，避免管道出現(xiàn)堵塞、爆裂的問題，滿足輸送要求。在輸送時還應(yīng)做好氣候環(huán)境的測量分析，在定期運(yùn)送過程中，需對泵內(nèi)環(huán)境進(jìn)行清理，有效發(fā)揮碎石樁加固處理技術(shù)的優(yōu)勢。

3.4 軟土路基的強(qiáng)度檢查

不同路段的路基土質(zhì)結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能、外力都各不相同，想要針對性的處理就需要對現(xiàn)場進(jìn)行勘察，對軟土路基本身的強(qiáng)度和硬度、穩(wěn)定性、透水性、承載力等進(jìn)行測試，明確分布范圍和分層情況。如不符合要求，需制定方案和對策并一一處理，確保其滿足要求后方可施工。同時，在具體處理中還應(yīng)優(yōu)化施工流程和工藝，根據(jù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)章制度，對進(jìn)度、破壞性、環(huán)境污染性等進(jìn)行分析，對水環(huán)境和氣候環(huán)境等一一進(jìn)行檢查，確保軟土路基和周圍環(huán)境相融合，避免相互沖突。如當(dāng)?shù)赜晁^多則需及時做好防護(hù)、隔水、排水工作，確保路基表層和主體結(jié)構(gòu)不受破壞；如當(dāng)?shù)貧夂蚋珊祽?yīng)做好保濕處理，避免出現(xiàn)裂痕和太陽暴曬。采用水泥攪拌技術(shù)時需加強(qiáng)對力度的控制，避免對周圍土體產(chǎn)生影響[6]。

3.5 加強(qiáng)質(zhì)量控制

第一，在公路施工建設(shè)中需要根據(jù)軟土路基具體特點(diǎn)、現(xiàn)場環(huán)境、技術(shù)規(guī)范采取相應(yīng)的處理技術(shù)，制定對策，改善軟弱土性能，保證公路路基整體質(zhì)量，確保路基更加穩(wěn)固，硬度、強(qiáng)度和承載力均符合要求，確保車輛通行的安全性。第二，需根據(jù)作業(yè)特點(diǎn)將施工技術(shù)、方法進(jìn)行融合，優(yōu)化流程。對于土壤松軟、水分多的軟土，可以將碎石樁路基施工技術(shù)和CFG樁路基施工技術(shù)融合，有效發(fā)揮這兩種技術(shù)的優(yōu)勢，通過優(yōu)勢互補(bǔ)完善技術(shù)體系，確保整個施工過程嚴(yán)謹(jǐn)、系統(tǒng)，確保路基結(jié)構(gòu)不受破壞且更加牢固，為后期施工提供保障，確保整個施工安全進(jìn)行[7]。

3.6 科學(xué)設(shè)置各種警示標(biāo)志

在公路工程軟土路基施工過程中應(yīng)在現(xiàn)場做好安全防范工作，對于一些危險作業(yè)設(shè)置不同的警示標(biāo)志，如提示語、圖片、相關(guān)安全標(biāo)識等，禁止閑雜人員進(jìn)入現(xiàn)場，對路面和路基造成破壞。

第一，科學(xué)分析影響軟土路基質(zhì)量和強(qiáng)度的因素，提高軟土的強(qiáng)度和硬度，減少人為因素和外界因素的影響，強(qiáng)化安全意識、責(zé)任意識，科學(xué)分析影響工期和進(jìn)度的因素，確?，F(xiàn)場施工環(huán)境穩(wěn)定。

第二，對現(xiàn)場的人行通道和車輛通行區(qū)域設(shè)置標(biāo)志和警示牌，科學(xué)引導(dǎo)車輛和行人通行，營造有利的施工環(huán)境，控制各方面的影響因素，保證工程整體質(zhì)量。

4 結(jié)語

在公路工程施工中應(yīng)重視路基的夯實處理，創(chuàng)新施工技術(shù)和方法，根據(jù)現(xiàn)場實際情況制定可靠的技術(shù)方案和實施措施，確保整個施工技術(shù)的適用性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性。此外，因瀝青混凝土的吸附力強(qiáng)，可以減少地表水對道路的影響，在施工前需要把握施工現(xiàn)場的地質(zhì)地形條件、氣候條件、經(jīng)濟(jì)情況，利用軟土路基處理技術(shù)提高道路兩側(cè)路基的堅固性和穩(wěn)定性。