公路施工中軟土路基的施工技術(shù)處理分析

趙再朋

摘 要：近些年，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，公路建設(shè)規(guī)模有了很大的發(fā)展。但是我國地域遼闊，很多地區(qū)的地質(zhì)條件存在很大的差異，在公路施工過程中不可避免地遭遇到軟土路基的情況，大大增加了施工難度。若是對(duì)軟土路基沒有進(jìn)行有效處理，一定會(huì)對(duì)路基強(qiáng)度造成影響，容易造成路基斷裂以及沉陷等問題，對(duì)行車的安全性、公路的使用壽命造成較大影響，所以需要對(duì)公路施工中軟土路基施工技術(shù)進(jìn)行分析，確保公路的施工質(zhì)量。本研究主要闡述公路施工中軟土路基的施工技術(shù)，以期能夠?qū)ο嚓P(guān)工程施工提供幫助。

關(guān)鍵詞：公路;軟土路基;施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：U416.1 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1003-5168（2022）12-0078-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2022.12.016

Analysis on Construction Technology of Soft Soil Subgrade in Highway Construction

ZHAO Zaipeng

（Gansu Mechanized Construction Engineering Co.， Ltd.， Lanzhou? 730000，China）

Abstract： In recent years， with the rapid development of China's economy， the scale of highway construction has been greatly expanded. However， China has a vast territory， and there are great differences in geological conditions in many areas. It is inevitable to encounter the situation of soft soil subgrade in the process of highway construction， which greatly improves the difficulty of construction. If the soft soil subgrade is not effectively treated， it will certainly affect the subgrade strength， easily cause subgrade fracture and settlement， and have a great impact on the safety of driving and the service life of the highway. Therefore， it is necessary to analyze the soft soil subgrade construction technology in highway construction to ensure the construction quality of the highway. This study mainly expounds the construction technology of soft soil subgrade in highway construction， hoping to be helpful to relevant people.

Keywords： highway; soft soil subgrade; construction technique

0 引言

公路建設(shè)過程中軟土路基是最為常見的問題之一，軟土路基承載性能較低，不能滿足公路施工標(biāo)準(zhǔn)，需要對(duì)其進(jìn)行有效處理才可以滿足施工要求，這也是確保公路交通安全的基礎(chǔ)。本研究分析軟土路基的影響，在此基礎(chǔ)上探討軟土路基的施工程序，同時(shí)闡述軟土路基的施工處理技術(shù)。通過分析可知，不同施工技術(shù)應(yīng)用在不同范圍中，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)需要根據(jù)公路工程軟土路基情況選擇針對(duì)性的技術(shù)進(jìn)行處理，從而進(jìn)一步提升路基穩(wěn)定性，確保公路工程施工質(zhì)量。

1 案例基本概況

某公路工程屬于所在區(qū)域的重點(diǎn)工程，其第4合同段總體長(zhǎng)度約為36.8 km，限制行車速度為80 km/h。通過前期的地質(zhì)分析可知，該合同段存在軟土地基，其承載能力較弱，如果不對(duì)其進(jìn)行處理會(huì)在施工以及通車之后發(fā)生不均勻沉降問題，從而引發(fā)路面病害。因此，需要對(duì)此路段進(jìn)行分析，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)情況采取換填等方法對(duì)其進(jìn)行處理，提升地基承載能力。

2 軟土路基的危害

2.1 對(duì)路基強(qiáng)度影響較大

通過對(duì)大量公路工程具體案例分析可知，軟土路基會(huì)對(duì)公路工程建設(shè)質(zhì)量、使用壽命等產(chǎn)生嚴(yán)重影響，但是現(xiàn)階段某些施工企業(yè)對(duì)軟土路基的危害認(rèn)識(shí)不足，在實(shí)際施工時(shí)沒有按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行，對(duì)整個(gè)公路施工質(zhì)量造成較大的影響。若是路基強(qiáng)度不滿足標(biāo)準(zhǔn)，一旦受到較大的外部載荷影響，就很容易產(chǎn)生塌陷等問題，除了影響公路質(zhì)量，也容易引發(fā)交通事故。另外，路基強(qiáng)度不符合標(biāo)準(zhǔn)也無法完成工程的驗(yàn)收，必然會(huì)對(duì)施工進(jìn)展造成影響。因此，要根據(jù)軟土路基具體情況選定針對(duì)性的施工處理技術(shù)，從而確保公路的施工質(zhì)量[1]。

2.2 環(huán)境條件對(duì)路基的作用

若是在公路施工中出現(xiàn)軟土路基，必然會(huì)對(duì)總體質(zhì)量產(chǎn)生影響。由于公路工程規(guī)模較大，施工周期長(zhǎng)，在此期間會(huì)受到季節(jié)性影響，若是某個(gè)環(huán)節(jié)控制不當(dāng)就會(huì)影響施工質(zhì)量。因此，施工方必須結(jié)合工程特性，選擇合理的解決方案進(jìn)行科學(xué)處理。

3 公路工程軟土路基施工考量因素

3.1 公路條件

在軟土路基條件下進(jìn)行公路施工，需要特別注意其條件，一般情況下，軟土路基主要包括砂土和黏性土，所以實(shí)際施工時(shí)需要采取針對(duì)性的施工技術(shù)，形成差異性地基，盡可能降低施工技術(shù)對(duì)路基的影響。同時(shí)，具體施工時(shí)也要考量軟土層的厚度，針對(duì)不同厚度的軟土層要采取不同的施工方式[2]。

3.2 公路形態(tài)

公路形態(tài)會(huì)對(duì)路面的情況造成較大的影響，由于路面情況和路基緊密相關(guān)，所以在選定針對(duì)性的施工技術(shù)前需要對(duì)路基高度、寬度、體積等指標(biāo)進(jìn)行充分考量。

3.3 公路建設(shè)條件

相對(duì)于普通地基來說，軟土路基的含水率相對(duì)較高，在此環(huán)境下進(jìn)行施工時(shí)要對(duì)地質(zhì)條件、地下水環(huán)境進(jìn)行有效處理，這些都會(huì)對(duì)公路路基等質(zhì)量造成較大影響。由于軟土路基的施工條件較差，要對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化才可以避免脫落問題。環(huán)境對(duì)施工質(zhì)量有較大影響，可通過控制剪切變形等方式來降低環(huán)境對(duì)軟土路基的影響。在接近建筑物的區(qū)域，黏土層的沉降容易造成設(shè)備發(fā)生故障，公路受到外部壓力作用容易引發(fā)路面的橫向移動(dòng)。因此，一定要采取穩(wěn)定、可靠的方法，解決施工現(xiàn)場(chǎng)潛在的問題，建設(shè)高質(zhì)量的道路，避免事故的發(fā)生[3]。

4 軟土路基施工處理技術(shù)

4.1 施工技術(shù)類型

4.1.1 排水固結(jié)法。此方式是公路軟土路基處理最為常用的方式之一，其主要應(yīng)用在那些含水量較高的區(qū)域。首先要通過砂土等將軟土地基中的多余水分進(jìn)行排除，這樣能夠避免施工之后路面水分大量蒸發(fā)而造成地面發(fā)生脫落的問題，從而進(jìn)一步增強(qiáng)路基的壓實(shí)度?，F(xiàn)階段有關(guān)排水固結(jié)的施工技術(shù)類型較多，具體如表1所示。

4.1.2 注漿加固法。在軟土路基進(jìn)行硬化施工時(shí)，可以直接通過軟土注漿固結(jié)的方式來進(jìn)行，將高注漿軟化之后的懸浮液注入軟化層當(dāng)中。注漿排水固結(jié)方法更多應(yīng)用在軟土為底質(zhì)、含水率高或者地層厚度變化大的泥質(zhì)土的環(huán)境，這些區(qū)域的承載力在120 kPa以下，通過深度注漿排水固結(jié)可以對(duì)基層軟土土壤進(jìn)行有效處理。在進(jìn)行較深層軟土的攪拌過程中，先要對(duì)攪拌時(shí)間進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)估，并且要明確所用混合料的準(zhǔn)確配比，并按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對(duì)其進(jìn)行攪拌，保證形成高質(zhì)量的水泥軟土路基，避免對(duì)原軟土產(chǎn)生不利影響，降低其加工成本。

4.1.3 換填法。一般情況下?lián)Q填法更多應(yīng)用在公路軟土路基深度相對(duì)較低的情況下，在實(shí)際操作時(shí)主要按照挖土、換填、填土的順序來進(jìn)行。一般而言，施工人員應(yīng)根據(jù)公路工程的實(shí)際情況選擇填筑工藝，在換填過程中清除劣質(zhì)土，嚴(yán)格控制換填材料，保證公路施工質(zhì)量和安全[4]。

4.1.4 水泥深層攪拌樁施工技術(shù)。該技術(shù)主要利用水泥養(yǎng)護(hù)劑、混合養(yǎng)護(hù)劑以及軟土進(jìn)行混合來增強(qiáng)路面承載性能和穩(wěn)定性，充分發(fā)揮各成分的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于濕陷性黃土區(qū)域來說，可以通過巡航?jīng)_擊的方式來增強(qiáng)路基密度，在橋梁施工時(shí)利用換土以及CFG樁（如圖1）進(jìn)行處理，進(jìn)一步提升路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。除此之外，一般情況下，深層攪拌樁施工可以持續(xù)進(jìn)行，能夠大大提升施工效率。為確保施工質(zhì)量，應(yīng)建立完善的質(zhì)量控制體系，設(shè)置相應(yīng)的監(jiān)督環(huán)節(jié)，并記錄施工全過程。施工中要特別注意控制樁間距和樁位，嚴(yán)格控制水泥用量，確保符合設(shè)計(jì)要求，注意提高施工質(zhì)量，注意水泥漿的正確使用，確保在滿足施工要求的情況下，盡量降低成本。

4.2 案例公路施工中軟土路基的施工技術(shù)處理應(yīng)用

4.2.1 挖土。需要注意以下3個(gè)方面。第一，要嚴(yán)格遵照?qǐng)D紙標(biāo)準(zhǔn)，按照從上到下順序利用挖掘機(jī)進(jìn)行土方開挖，之后通過自卸汽車將所挖出的土方運(yùn)走。若是在開挖時(shí)出現(xiàn)土層性質(zhì)突變、與前期分析不匹配的情況，要馬上停止開挖，同時(shí)根據(jù)具體情況進(jìn)行施工方案的調(diào)整，并且及時(shí)報(bào)送現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理進(jìn)行審核，方案通過之后才能再次施工，施工過程中監(jiān)理人員也要對(duì)修改之后的方案進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)督檢查。挖土過程中要針對(duì)段落差異、開挖深度等采取針對(duì)性的開挖方式。第二，要根據(jù)開挖深度來選定開挖方式，對(duì)于開挖深度<10 m的情況，可以一次性開挖到指定深度;對(duì)于開挖深度>10 m的情況，需要按照由上到下的順序?qū)嵤╅_挖，并且要按照所設(shè)定平臺(tái)的實(shí)際標(biāo)高分不同臺(tái)階進(jìn)行開挖，在此過程中要對(duì)臺(tái)階位置進(jìn)行嚴(yán)格控制。對(duì)于半填半挖區(qū)域，若是開挖側(cè)寬度>車道寬度，需要根據(jù)車道寬度將上路床原有土方開挖并且進(jìn)行換填，從而確保行車道路基的均勻性。在進(jìn)行路塹開挖時(shí)，需要對(duì)相應(yīng)機(jī)械設(shè)備（包括挖掘機(jī)、推土機(jī)、裝載機(jī)等）進(jìn)行調(diào)度協(xié)調(diào)，確保施工的順利實(shí)施。為了防止基床和邊坡出現(xiàn)超挖的情況，需要預(yù)留30 cm以上的距離，采取人工的方式進(jìn)行修整。若是在土方開挖時(shí)突然出現(xiàn)地下水，一定要進(jìn)行挖溝排水來減少影響。完成路塹的開挖后要馬上對(duì)其實(shí)施邊坡防護(hù)，同時(shí)要按照設(shè)計(jì)標(biāo)高對(duì)路床表面進(jìn)行必要的平整。如果路床中的相關(guān)指標(biāo)如含水量、密實(shí)度等不滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，那么就要采取換填的方式或者設(shè)置盲溝的方式進(jìn)行處理。第三，土方開挖施工時(shí)需要按照現(xiàn)場(chǎng)邊樁情況來控制邊坡坡比，并且要設(shè)置相應(yīng)排水設(shè)施來降低積水影響。開挖到和路基標(biāo)高大體相同時(shí)要通過試驗(yàn)的方式明確土體壓縮變形情況，以此為基礎(chǔ)確定合適的預(yù)留壓縮層厚度，通過振動(dòng)壓路機(jī)對(duì)其進(jìn)行碾壓，同時(shí)也要利用平地機(jī)共同對(duì)路拱實(shí)施修整。

4.2.2 換填。換填時(shí)需要注意以下7個(gè)方面。第一，正式進(jìn)行填筑之前要參照經(jīng)過監(jiān)理人員所確認(rèn)合格的水準(zhǔn)點(diǎn)以及導(dǎo)線點(diǎn)實(shí)施再次測(cè)量，經(jīng)過再次測(cè)量之后在原有地面進(jìn)行測(cè)量放線，在操作時(shí)首先按照斷面的情況來測(cè)量地面的具體標(biāo)高情況，之后參照標(biāo)高的具體情況進(jìn)行放線，最后要及時(shí)將所測(cè)結(jié)果報(bào)送給監(jiān)理人員進(jìn)行檢查，批準(zhǔn)之后進(jìn)行施工。第二，正式填筑之前要按照邊線進(jìn)行臨時(shí)邊溝的開挖，一般情況下臨時(shí)邊溝要設(shè)置在路基的邊溝位置[5]。第三，利用挖機(jī)以及推土機(jī)共同對(duì)原有地面實(shí)施清理，對(duì)于此工程來說，原有的軟土路基處理區(qū)域?qū)儆谔萏?，在正式施工之前要按照地表水走向?qū)嵤┡潘疁系拈_挖，對(duì)地表實(shí)施有效的晾曬，在地表曬干之后可以通過推土機(jī)實(shí)施清表。要確保清表的厚度>15 cm，并且以200 m2為單位進(jìn)行土體的堆放，同時(shí)要利用自卸車將土體運(yùn)輸?shù)街付▍^(qū)域，以便將其應(yīng)用到邊溝回填中。第四，要對(duì)換填所用的碎石進(jìn)行取樣并進(jìn)行必要的試驗(yàn)，所得結(jié)果要通過監(jiān)理工程師進(jìn)行檢驗(yàn)。一般情況下要控制石塊大小在60%的層厚之內(nèi)，將檢查合格的石塊分層填筑到基面上。在進(jìn)行填筑時(shí)要對(duì)填料運(yùn)輸線路進(jìn)行科學(xué)設(shè)置，同時(shí)在施工現(xiàn)場(chǎng)委派專人對(duì)其進(jìn)行監(jiān)督指揮，按照從低到高、先兩邊后中間的順序進(jìn)行卸料，之后通過推土機(jī)將其攤平。通過人工的方式利用小石塊、石屑等將局部不平整的地方填平。第五，如果填料所用石塊級(jí)配存在比較大的偏差，同時(shí)填筑層相對(duì)較厚并且石塊之間存在較大的間隙，可以通過石屑等將每個(gè)分層表層孔隙填充，之后通過壓力水將填料沖洗掉，經(jīng)過多次操作直到將孔隙全部填滿。第六，對(duì)直徑在25 cm以上石料進(jìn)行填充時(shí)，需要先從較大石料開始，確保其放置平穩(wěn)之后再利用小石塊對(duì)孔隙進(jìn)行填充，最后將其壓實(shí)即可。對(duì)粒徑在25 cm以下的石料實(shí)施填鋪時(shí)，可以采取分層攤鋪以及碾壓的方式。碾壓時(shí)主要通過振動(dòng)壓路機(jī)來進(jìn)行，按照從兩側(cè)到中間的順序進(jìn)行。對(duì)曲線段則是要按照從內(nèi)到外的順序進(jìn)行碾壓，在進(jìn)行碾壓時(shí)要保持疊加，按照從慢到快、從弱到強(qiáng)的順序來進(jìn)行。一般情況下碾壓的下沉量<3 mm時(shí)表示壓實(shí)完成。第七，在進(jìn)行填筑時(shí)，為了保證邊坡能夠有效壓實(shí)，可以在邊坡兩邊采用片石實(shí)施磚砌。對(duì)每一層實(shí)施填筑時(shí)都要一邊填充一邊攤鋪一邊壓實(shí)，并且要設(shè)置3%以上的橫坡。完成施工之后要進(jìn)行表層整平，確保有效地排水。

4.2.3 填土。填土?xí)r需要注意以下3個(gè)方面。第一，參照路基圖紙并且結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，先確定準(zhǔn)確的軟基位置以及寬度，并且將該區(qū)域的邊樁、中樁準(zhǔn)確擺放。第二，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量放樣之后及時(shí)報(bào)送監(jiān)理人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，之后對(duì)場(chǎng)地表層的雜土、樹根等徹底清理干凈。同時(shí)也要進(jìn)行排水溝的挖設(shè)，及時(shí)將表層水清理干凈。第三，參照軟土路基的面積規(guī)模，選定合適的施工方案以及順序。在填土前需要對(duì)所選定的碎石進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)，避免將質(zhì)量不合格的碎石應(yīng)用在填充物中。若軟土路基面積相對(duì)較小，可以通過挖掘機(jī)一次性完成挖掘，之后用碎石進(jìn)行換填。在進(jìn)行換填時(shí)要采取“人工+推土機(jī)”的方式進(jìn)行檢平，之后通過合適的壓路機(jī)對(duì)其實(shí)施碾壓。在進(jìn)行碾壓過程中，碾壓的厚度以及次數(shù)要參照現(xiàn)場(chǎng)具體試驗(yàn)情況來確定，并且要通過碎石等對(duì)孔隙進(jìn)行填充，在重輪以下沒有石塊發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)并且表面保持平整均勻之后停止碾壓。對(duì)于軟土路基面積較大的區(qū)域，要參照具體施工條件采取分區(qū)換填，在完成施工放樣之后進(jìn)行劃線分區(qū)，然后利用挖掘設(shè)備按照具體設(shè)計(jì)要求逐個(gè)進(jìn)行軟土清理，之后進(jìn)行換填，并且進(jìn)行充分檢平以及壓實(shí)。

5 結(jié)語

公路施工過程中軟土路基是較常見的施工環(huán)境之一，對(duì)于軟土路基進(jìn)行有效處理是確保施工質(zhì)量的關(guān)鍵。近些年，隨著技術(shù)水平的提升，公路軟土路基施工技術(shù)水平有了較大的發(fā)展，形成了排水固結(jié)法、注漿加固法、換填法、水泥深層攪拌樁施工技術(shù)等不同的技術(shù)類型，在具體應(yīng)用時(shí)需要根據(jù)公路所在區(qū)域的具體情況選定針對(duì)性的技術(shù)措施，確保方法的有效性和科學(xué)性，保證公路軟土路基施工的質(zhì)量，進(jìn)一步提升路基的穩(wěn)定性以及安全性。

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