二級公路施工中的軟土路基施工技術(shù)

黃 敏

二級公路施工中的軟土路基施工技術(shù)

黃 敏

（融水苗族自治縣交通運輸綜合行政執(zhí)法大隊，廣西 融水 545300）

二級公路施工技術(shù)在長期摸索中形成了獨特的完備體系，以此為基礎(chǔ)投入使用的公路大大提高了通行效率，為社會經(jīng)濟發(fā)展提供了推動力。雖然目前已能夠在各種地形進行二級公路建設(shè)，但在施工過程當(dāng)中頻頻出現(xiàn)的軟土地仍然是施工的一大難題，難度大、質(zhì)量高成為了在軟土地進行路基施工的兩大特點。文章通過二級公路路基施工的重要性，以及軟土地基處理特殊性作為出發(fā)點，從科學(xué)角度對二級公路施工中軟土路基施工技術(shù)展開探討，明確對軟土路基進行特殊加工的重要性，從影響軟基處理工程的高填方路基施工的主要因素入手對施工技術(shù)展開論述，選用適當(dāng)?shù)氖┕ぜ夹g(shù)，優(yōu)化軟土自身結(jié)構(gòu)并提高硬度，滿足二級公路施工需求。

二級公路；施工技術(shù)；軟土路基

引言

在二級公路整體結(jié)構(gòu)當(dāng)中，路基作為公路建設(shè)的基礎(chǔ)，承擔(dān)了載重與承接地基層的作用，因此，公路整體質(zhì)量與穩(wěn)定性由路基填筑質(zhì)量直接決定。一條二級公路跨越的地形地貌復(fù)雜多變，土壤被氣候與降水共同影響形成軟土，這種土壤間隙大、含水量高、可塑性強，但對于路基承載而言并不有利。為了有效對二級公路施工建設(shè)進行提高，施工企業(yè)在進行工程前，需應(yīng)對施工區(qū)域進行充分測量，獲得足夠的數(shù)據(jù)，有針對性地提供可行方案，加強對技術(shù)的研究與管理的優(yōu)化，應(yīng)對二級公路在軟土地區(qū)地基施工的種種難題，全面提高二級公路在投入使用后的使用效率。

1 二級公路施工軟土地基處理

1.1 二級公路路基施工的重要性

路基作為支撐二級公路面的構(gòu)筑物，在使用過程中要承受由路面?zhèn)鬟f而來的行車荷載作用井抵御各種自然環(huán)境影響，這就要求路基必須具有足夠的強度與耐久性。路基施工的重要性表現(xiàn)在對工程質(zhì)量的高標(biāo)準(zhǔn)要求，包括強度高、穩(wěn)定性好和耐久性強，有利于提高路面整體強度和使用性能，延長路面使用壽命。同時，還可以降低路面工程造價和公路養(yǎng)護維修費用。雖然路基施工看似是開挖、運輸、填筑、壓實等比較簡單的工序，但由于路基施工存在變化多、工程量大、施工復(fù)雜、施工方法多樣等特點，對于保證路基工程質(zhì)量有相當(dāng)?shù)碾y度[1]。特別是地質(zhì)不良的特殊路段及隱蔽工程較多的路基，在施工時常會遇到復(fù)雜的技術(shù)問題和各種突發(fā)性事故需要處理，可以說路基施工技術(shù)是簡單中蘊含著復(fù)雜。所有這些因素的影響都必須加以克服，才能保證路基工程的質(zhì)量。

1.2 軟土處理工程高填方路基的特殊性

高填方路基施工工藝作為二級公路路基施工中較為成熟的工藝之一，在二級公路軟基處理的相關(guān)工程中已然得到廣泛應(yīng)用。依據(jù)相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)，高填方路基是指填方整體高度小于18米的路基，相當(dāng)于6層至7層樓以下的高度，雖然這種工藝帶來的穩(wěn)定性較好，但實際上存在占地面積廣、填方數(shù)量大兩大缺點，并且在施工過程中稍有不慎就會導(dǎo)致路基土質(zhì)緊密度低下，投入使用后會給該路段交通安全帶來巨大隱患。軟土路基作為常見的路基之一，對于該區(qū)段進行二級公路路基施工過程中存在普遍的施工困難現(xiàn)象，這是因為軟土容易產(chǎn)生沉降現(xiàn)象，即使同一區(qū)段的不同位置面臨同樣外界條件時，表現(xiàn)的沉降現(xiàn)象也不相同。另外軟土土壤之間結(jié)構(gòu)缺乏緊密性，難以承受強大的剪切力，并不是地基建造的理想環(huán)境[2]。因此，在進行高填方路基前首先應(yīng)對軟土進行適當(dāng)處理后才可進行下一步高填方路基建造，也因為其工藝復(fù)雜、占地面積廣、填方數(shù)量大這些特點，所在在軟土上進行建設(shè)很容易出現(xiàn)沉降現(xiàn)象。綜上，在實際施工過程中應(yīng)當(dāng)以科學(xué)的態(tài)度與方式平衡填方材料與沉降的關(guān)系，有效減少沉降的情況下保證二級公路建造與投入全流程的安全。

2 影響軟基處理工程的高填方路基施工的主要因素

2.1 施工準(zhǔn)備工作

二級公路軟基處理工程的高填方路基施工準(zhǔn)備工作十分繁重，一般情況下首先需要測繪人員對施工區(qū)域的地形地貌進行勘察，有時需要工作人員對土壤進行采取進行進一步化驗，或進行地質(zhì)測量工作，在得到相關(guān)數(shù)據(jù)后選擇具有代表性的部分場地展開試驗性填方工作，實際上就是模擬真實情況下進行模擬施工，在此基礎(chǔ)上制定施工計劃，根據(jù)試驗過程與結(jié)論進行優(yōu)化，對人力、機械、材料進行合理分配，總得來看此類工作都是為了保證二級公路建設(shè)的速度與質(zhì)量。除了要進行施工計劃以外還需要制定一系列的應(yīng)急預(yù)案，妥善處理施工區(qū)域中自然存在與人為搭建的阻礙物，保證施工順利進行。

2.2 路基設(shè)計方案

由于設(shè)計人員的疏忽導(dǎo)致的路基設(shè)計方案不合理，是影響路基施工的人為源頭因素。在進行施工方案設(shè)計過程中，設(shè)計人員往往只考慮如何設(shè)計二級公路地基施工，而缺少對工程項目所要面對的具體環(huán)境的考慮，忽視了軟土地基給工程帶來的負面影響，表現(xiàn)在路基沉降量超出合理區(qū)間，這種施工設(shè)計方案合理性低，嚴重不符合國家對于二級公路安全性的要求。除了沒有充分考慮到路基情況以外，對于填方量計算失誤也是問題所在。在對填方量進行計算時，容易出現(xiàn)數(shù)額與實際需求不符的情況，當(dāng)預(yù)計填方量超過實際需求，建造后會發(fā)生過于沉降情況，當(dāng)預(yù)計填方量低于實際需求，將會產(chǎn)生沉降不足，不論是那種情況都會使二級公路質(zhì)量大大下降[3]。因此，在二級公路設(shè)計過程中需要充分考慮到施工環(huán)境，尤其是面對軟土施工情況則更需要全面了解基本信息，保證高填方路基施工工藝與實際情況吻合。

2.3 施工工藝

施工工藝對于填筑這一重要環(huán)節(jié)來說尤為重要，在二級公路軟基處理工程高填方路基施工過程中，填筑工作并不是簡單堆積，而是需要以分層形式進行，不論是材質(zhì)、厚度、夯實程度都不同。若不按照標(biāo)準(zhǔn)工藝進行填筑，通過測量得到的相關(guān)數(shù)據(jù)將不在標(biāo)準(zhǔn)范圍中，由此產(chǎn)生的偏差也會對路基造成不利影響，給后續(xù)施工帶來不利影響。

2.4 施工材料

進行軟基處理工程的高填方路基施工過程復(fù)雜且漫長，給施工整體進度帶來一定阻礙，而用于填筑的材料經(jīng)過特殊處理，一般比較昂貴，增加了施工成本。因此部分施工單位一方面為了縮短工期另一方面為了降低成本，不惜采用低質(zhì)量不合格材料進行建造，貪圖方便直接采用附近土壤進行建造，這些土壤長期在荒野中生長，松軟的土質(zhì)中夾雜許多未經(jīng)碳化的植物以及存在大量水分，使用這些材料進行施工是不負責(zé)任的表現(xiàn)[4]。使用這些施工材料建設(shè)的二級公路在投入使用一段時間后必定會由于雜草、腐植、水分的流失從而產(chǎn)生明顯下沉，導(dǎo)致出現(xiàn)嚴重的質(zhì)量安全問題。

2.5 軟土地基的改造

二級公路通過的地形復(fù)雜多邊，所面對的軟土路基也各不相同，這種難以避免的情況是整個施工團隊所需要共同面對的，因此在建設(shè)過程中對于軟土地基的改造成為重要部分。我國的二級公路建設(shè)經(jīng)驗豐富，已然形成較為完備的軟基處理流程工序，但仍有許多處理方式違背了已有的建造工序，不當(dāng)?shù)奶幚矸绞奖厝粫霈F(xiàn)成品與設(shè)計存在較大差距的現(xiàn)象。另外，由于二級公路在建設(shè)過程中會給軟土地基帶來極大的載重壓力，不進行合理的處理極易破壞原有路面基礎(chǔ)狀態(tài)，從而出現(xiàn)沉降現(xiàn)象。因此，工程項目團隊?wèi)?yīng)當(dāng)從宏觀角度進行規(guī)劃，針對軟基采取科學(xué)的方式進行處理，以滿足既定需要與質(zhì)量審核。

3 高填方路基施工技術(shù)

通常情況下，路基的施工設(shè)計運用到的是最典型的橫斷面進行，并且不需要做任何的論證和演算，作為確定施工合理的斷面的方式。但對于高填方路基來說，在施工中需要預(yù)留部分沉淀量，在進行路基沉降之后其設(shè)計高度符合其標(biāo)準(zhǔn)，同時在公路施工中，有比較嚴格的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)用來衡量高填方路基的優(yōu)劣。如此便不可能在預(yù)留沉降量之后在短時間內(nèi)使路基狀態(tài)趨于穩(wěn)定，也不能預(yù)留沉降量使路基在施工沉實后再對路面進行調(diào)整[5]。因此，需要對多項施工技術(shù)進行嚴格的控制，以達到要求的密度標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范，滿足公路路基設(shè)計規(guī)范要求和高填方路基的穩(wěn)定目的。

3.1 路基強化施工技術(shù)

該技術(shù)的主要目的是為了將疏松的路基進行強化處理，在施工過程中經(jīng)常會受到多種其它因素影響，其中尤其以管柱樁、碎石量、流動力為主。因此在進行高填方路基強化前需要首先確定軟土層厚度，再依據(jù)震動沉管等相關(guān)因素適當(dāng)進行調(diào)整，設(shè)置距離適當(dāng)?shù)呐_階，一般來說為3米為宜。在進行路基強化施工期間，需要充分考慮多種制約因素，尤其以地基變化為主，確保碎石樁對于額定壓力能夠承受。理想狀態(tài)下的碎石樁承載力約為600千帕，這是在確保其密度的前提下經(jīng)過試驗得出的，因此在施工過程中需要適當(dāng)對其密度進行控制。軟土路基的含水量受到自然影響而產(chǎn)生的變化極大，這就需要對樁基貫入時限以及深度充分進行控制。總的來看，根據(jù)實時變化數(shù)據(jù)對施工數(shù)據(jù)進行調(diào)整，是保證路基強化施工順利的關(guān)鍵。

3.2 路基填料施工技術(shù)

在對于軟基處理工程的高填方路基施工工程中，需要對不同地區(qū)軟土信息進行獲取，將軟土地基挖方部位的特殊性考慮進去，對于填充材料的性質(zhì)、重量、體積要進行把關(guān)，從填方路基的實際情況出發(fā)，從科學(xué)角度對路基特點進行分析。在采買高填方材料時，合理使用爆破方式對填充物料進行處理，直至填充物料達到合適標(biāo)準(zhǔn)，這主要是為了考慮到填方需要到的厚度所決定。常見的填充物以石材居多，在石材天然形成的過程中難免出現(xiàn)空芯現(xiàn)象，也會出現(xiàn)同一石材內(nèi)外成分不同的現(xiàn)象，因此有必要在施工現(xiàn)場設(shè)置粉碎器械，尤其對于大型石材必須進行粉碎處理，保證填充物料質(zhì)量[6]。除此之外，在對路基壓實過程中要考慮到硬化時限，對經(jīng)過不同夯實效果形成的路基密度進行估算，有效避免出現(xiàn)沉降過度現(xiàn)象。

3.3 砂礫墊層施工技術(shù)

砂礫墊層對于地面平整度要求較高，這是因為在進行高填方材料的級配方式較為特殊，所進行的工藝較為復(fù)雜，因此需要提前進行各項準(zhǔn)備工作，有能力或有必要時需要進行小規(guī)模試驗，以保證工程可行可靠。在砂礫墊層設(shè)計期間，首先考慮加大對地面受力強度，這是為了地面能夠更好地承受上方帶來的垂直壓力。其次是考慮針對變形的預(yù)防工作。路基的地表強度與透水性存在相關(guān)度，在處理路基階段需要保證能夠維持一定的荷載力，滿足建設(shè)要求與規(guī)定。圖1為砂礫墊層施工技術(shù)示意圖。

圖1 砂礫墊層施工技術(shù)示意圖（單位：米）

3.4 分層填筑施工技術(shù)

進行高填方路基施工實踐作業(yè)過程中，對于不同的填筑情況或材料有多種填筑技術(shù)，在這種情況下需要盡量減少分層填筑技術(shù)種類，這是為了在保證各層填筑材料能夠有效的緊密貼合，減少因同一部分施工工藝多樣化導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)松散。例如路基進行橫向填筑過程中需要對高度進行控制，以免出現(xiàn)無塔或垂直現(xiàn)象。在進行填筑過程中需要預(yù)留一定長度，依據(jù)建造標(biāo)準(zhǔn)與計劃設(shè)置坡度足夠的臺階部分。傾斜臺階模式多種多樣，隨著相關(guān)因素變化而產(chǎn)生變化，在此基礎(chǔ)上需要分析處多個層級，祛除沒有必要的多余部分，這種操作能夠大大降低路基沉降幾率。

3.5 壓實技術(shù)

進行軟基處理工程的高填方路基施工工程中，對土壤中含水量進行充分控制是極有必要的，越是含水量高的軟土路基就越應(yīng)當(dāng)嚴格按照規(guī)進行壓實作業(yè)（見圖2），這是由于只有將軟土層中進行充分壓實才能大大提高土壤密度，利于后期施工作業(yè)。在實際操作中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際情況選用適當(dāng)?shù)膲簩嵐ぞ呒胺椒?，例如使用機械滾輪壓力壓實土壤適用于含水量較低的情況，使用夯錘自由落體方式進行夯實的方法適用于土壤空隙大、排列稀松的情況，振動壓實法適用于工期急切情況。

圖2 二級公路軟基壓實施工流程

3.6 嚴格控制填料質(zhì)量

高填方路基填料質(zhì)量是路基處理工程重要組成部分之一，其質(zhì)量高低能夠直接影響整體路基質(zhì)量。整體來看，依據(jù)路基工程當(dāng)前需要選擇質(zhì)量上乘的填充物是非常重要的是，路基作為整體工程的基礎(chǔ)，倘若選取質(zhì)量較低的填充物是無法滿足需要的，為了保證填充物能夠緊實的貼合在一起以保證其能夠承受較大壓力，配備破碎機對物料進行破碎處理是相當(dāng)有必要的。全面考慮軟土路基所處的環(huán)境條件與目前能夠提供的機械條件，運用科技手段或人工經(jīng)驗判斷軟土路基硬化產(chǎn)生的形態(tài)與密度，有效降低因軟土路基硬化下降伴隨的路基異常下降。

4 結(jié)束語

本文以二級公路本身意義與路基施工為切入點，從現(xiàn)實操作角度列舉在二級公路施工中軟土路基施工所面臨的問題，以對軟土路基處理工程的高填方路基施工為本文核心工藝，通過其施工過程中多重技術(shù)的應(yīng)用對軟土地基施工的應(yīng)用進行充分闡述。伴隨著二級公路施工技術(shù)的不斷創(chuàng)新，軟土路基處理能力不斷提高，有效提升了公路路基的強度，增加了公路通行效率，延長了公路使用年限。

[1]齊立杰. 高速公路施工中的軟土路基施工技術(shù)分析[J]. 交通世界，2021(25): 117-118.

[2]谷生亮. 高速公路施工中的軟土路基施工技術(shù)分析[J]. 門窗，2021(8): 59-60.

[3]楊曉軒. 軟土路基處理技術(shù)在高速公路施工中的應(yīng)用分析[J]. 交通科技與管理，2021，12(18): 137-138.

[4]夏麗華，陳建剛. 分析公路施工中軟土路基的施工技術(shù)處理[J]. 工程技術(shù)(文摘版)，2022(11): 57，59.

[5]劉曉斌，宋凱，張苗苗. 公路工程軟土路基施工技術(shù)的探討[J]. 汽車博覽，2020(1): 3-4.

[6]郝迎軍. 公路施工過程中軟土路基施工的技術(shù)分析[J]. 黑龍江交通科技，2020，43(3): 40-41.

Construction Technology of Soft Soil Subgrade in the Construction of Secondary Highway

With the rapid development of economy, the construction of secondary highway in China is increasing day by day. A unique and complete system has been formed in the long-term exploration and exploration of the construction technology of secondary highway. The roads put into use on this basis have greatly improved the traffic efficiency and provided a driving force for social progress and economic development. Although the builders have been able to carry out the construction of secondary highway in various terrains through their unremitting efforts, the frequent occurrence of soft soil in the construction process is still a major problem in the construction. The difficulty and high quality have become the two characteristics of subgrade construction on soft soil. Based on the importance of subgrade construction of secondary highway and the particularity of soft soil foundation treatment, this paper discusses the construction technology of soft soil subgrade in the construction of secondary highway from a scientific point of view, defines the importance of special processing of soft soil subgrade, discusses the construction technology from the main factors affecting the construction of high fill subgrade of soft foundation treatment engineering, selects appropriate construction technology, optimizes the structure of soft soil and improves its hardness to meet the requirements and needs of secondary highway construction.

secondary highway; construction technology; soft soil subgrade

U416

A

1008-1151(2022)08-0016-03

2022-06-13

黃敏（1985－），融水苗族自治縣交通運輸綜合行政執(zhí)法大隊工程師，從事交通工程管理工作。