楊國勇

（水城公路管理局，貴州省 六盤水553000）

公路路基施工是整個公路施工工程的關(guān)鍵所在，稍有偏差將給整個工程埋下質(zhì)量隱患。在公路施工中常會遇到軟土路基和軟土基礎(chǔ)，如果對這種路基不做特別的處理，會造成填筑后的路基發(fā)生快速沉降或不均勻沉降；砌筑的防護(hù)設(shè)施向外傾斜；從而引發(fā)道路路面縱橫變形，路面十分不平整，嚴(yán)重影響了行車舒適感和安全性，同時也縮短了公路的養(yǎng)護(hù)維修周期，導(dǎo)致大量的養(yǎng)護(hù)成本浪費(fèi)。因此早在路基施工階段，就必須詳細(xì)分析路基地質(zhì)條件，制定針對不良地質(zhì)類型的施工處理方案，并且不折不扣地加以執(zhí)行，以確保工程質(zhì)量。

1.軟土路基的施工技術(shù)

1.1 軟土路基的地質(zhì)條件及其危害

軟土即指具有低強(qiáng)度、高壓縮性和高塑性特征的軟弱土層。軟土主要包括了淤泥、淤泥質(zhì)土、軟粘土等土質(zhì)。軟土在自然狀態(tài)下水分含量很高，孔隙率明顯高于一般土質(zhì)。通常情況下，軟土的水分含量為34%～72%，孔隙比為1.0～1.9，土體飽和度通常大于95%，液限為35%～60%，塑性指數(shù)13～30。軟土主要分布在河流、湖泊，同時也可分布在地勢低洼的丘陵，山谷地帶。公路工程地質(zhì)勘察時遇到軟土路基時，必須在施工時進(jìn)行特別處理。如果不采取任何處理措施解決軟土問題，那么就會使路基不穩(wěn)定或過度沉降，進(jìn)而導(dǎo)致路面遭到損壞，甚至無法完成施工。

1.2 軟土路基處理施工技術(shù)

當(dāng)公路工程施工中，一旦出現(xiàn)了穩(wěn)定驗(yàn)算以及沉降計算無法實(shí)現(xiàn)所需要達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象，可以通過技術(shù)手段對軟土地基加固，現(xiàn)在簡要地說明一下加固處理的施工技術(shù)：

1.2.1 采用土工織物鋪墊軟土層?？梢酝ㄟ^在路基表面設(shè)置安排一些土工織物，這樣的話能夠有效地分散應(yīng)力，防止土體在外來作用力的影響之下發(fā)生位置的變化。同時還能有效地提升土體與其他材料相互之間摩擦；能夠進(jìn)一步地加強(qiáng)土體的穩(wěn)定性，避免地表水的侵入以及氣體向周圍散布；在土體的內(nèi)部經(jīng)過發(fā)展變化而出現(xiàn)排水通道，將土中水分快速集中起來，讓水能夠在織物的表面排出，這樣軟土地基中的水份逐漸減少，土體的體積也逐漸縮小。再者，可以防止出現(xiàn)土壤的塑性破壞。也就是說，這一技術(shù)完全將填料同軟土這二者分隔開來，讓填料不會與軟土相互融合，材料與結(jié)構(gòu)能夠有效地保證完整。土粒難以通過，不會出現(xiàn)因?yàn)橥亮Ａ魇?dǎo)致土體被破壞的結(jié)果發(fā)生。而且水與氣體還能夠及時有效地通過。土工織物不但自身重量輕而且還具有一定的柔韌性，同時又是網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)，在實(shí)際施工中可以發(fā)現(xiàn)，這種處理技術(shù)造成不利影響較為輕微。施工的工藝極為簡單，對施工人員沒有專門的技術(shù)要求。

1.2.2 干振碎石樁。干振碎石樁的用途主要是加固地基。在實(shí)際施工中，通常使用預(yù)沉導(dǎo)管或者重錘震動來壓入，這樣可以有效地將松散的沙土振密。

1.2.3 利用塑料排水板來對地基進(jìn)行加固處理?？梢酝ㄟ^在地基中間構(gòu)建起一套豎向的排水體系，并可以在排水板上面構(gòu)建好橫向的排水系統(tǒng)。這一技術(shù)的主要原理是，利用壓力差讓水分可以有效地排除，有效地增強(qiáng)路基土體強(qiáng)度。同時，土工格柵良好的物理特性能夠充分地提升路基的穩(wěn)定性。

1.2.4 使用水泥攪拌樁來加固路基?？梢允褂蒙顚訑嚢铏C(jī)讓軟土就地與固化劑攪拌均勻，這樣能使軟土和固化劑產(chǎn)生一定的反應(yīng)從而構(gòu)建起一個成型的加固體。這個加固體不但具有一定的強(qiáng)度，還是以整體的形式存在。

1.2.5 砂井。砂井是利用各種打樁機(jī)具擊入鋼管，或用高壓射水、爆破等方法在地基中獲得按一定規(guī)律排列的孔眼并灌入中、粗砂形成砂柱。由于這種砂井在飽和軟黏土中起排水通道的作用，又稱排水砂井。砂井頂面應(yīng)鋪設(shè)墊層，以構(gòu)成完整的地基排水系統(tǒng)。砂井適用于軟土層厚度大于5m時，最大有效處理深度18m。

1.2.6 固結(jié)灌漿。利用機(jī)械鉆孔后，將水泥和粉煤灰按1：1的比例拌成漿液，再利用高壓泵將漿液泵入孔中，使軟土固結(jié)并達(dá)到一定的強(qiáng)度。當(dāng)漿液通過高壓泵入孔中，漿液在孔中周圍擠入軟土土體空隙，多個孔中擠入軟土土體的漿液連成一體，便將設(shè)計范圍所有軟土固結(jié)。這種處理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是不受加固深度的限制，工藝流程簡單；缺點(diǎn)是造價較高。

軟土地基對于公路危害極大，倘若沒有得到及時有效地處理會造成地基失穩(wěn)，進(jìn)而造成構(gòu)造物沉降，這對于構(gòu)造物的損害與使用壽命均有較大的影響。

2 擋土墻軟土基礎(chǔ)施工技術(shù)

2.1 擋土墻軟土基礎(chǔ)的地質(zhì)條件和對公路工程可能造成的損害

山區(qū)擋土墻軟土基礎(chǔ)的地質(zhì)條件較為復(fù)雜，有的是河灘淤泥，有的是天然軟土，有的是泥石流堆積層。在山區(qū)還會遇到一些特殊的地質(zhì)條件，如礦井采空區(qū)、溶洞、滑坡等不良地質(zhì)地段。這些不良地質(zhì)地段均會形成擋土墻軟土基礎(chǔ)。假如在施工過程中不作特殊處理，使用過程中軟土基礎(chǔ)就會變形，擋土墻結(jié)構(gòu)會被破壞，并引起較大的下沉造成路基失去穩(wěn)定，嚴(yán)重影響道路使用的安全性。

2.2.軟土基礎(chǔ)施工技術(shù)

2.2.1 擴(kuò)大基礎(chǔ)

在土質(zhì)稍好，所處位置能滿足埋深、抗傾覆、抗滑、抗沖刷但又滿足不了彈性壓縮量要求的情況下，可以考慮使用擴(kuò)大基礎(chǔ)。在擋土墻自重一定的情況下，增大基礎(chǔ)的受力面積，減小了擋土墻基礎(chǔ)與土基的壓強(qiáng)，從而減小了擋土墻的沉降量。具體擴(kuò)大尺寸通過擋土墻基礎(chǔ)傳遞到土基頂面的荷載和土體的彈性模量計算，使擋土墻沉降量在容許范圍即可。

2.2.2 增設(shè)碎石墊層

增設(shè)碎石墊層，是采用基底壓力擴(kuò)散原理，壓力通過砂礫墊層以一定的角度向下擴(kuò)散，擴(kuò)散到砂礫墊層底面（下臥層頂面）的壓應(yīng)力與墊層土的自重應(yīng)力之和應(yīng)小于或等于該處下臥層頂面的容許承載力。碎石墊層的施工方法簡單，將符合級配要求的碎石按計算的厚度分層鋪筑分層夯實(shí)。缺點(diǎn)是墊層太厚時需挖基坑較深，費(fèi)工耗材，施工困難。因此當(dāng)?shù)鼗浲凛^軟較厚時，應(yīng)采用其他方案。

2.2.3 強(qiáng)夯基礎(chǔ)

又稱為動力固結(jié)法。就是用起重機(jī)將8～40t夯錘提到6～25m高，再放開夯錘呈自由落體式下墜，對土基產(chǎn)生巨大的夯擊力量。通過強(qiáng)夯法，自夯擊點(diǎn)向四周擴(kuò)散夯擊沖擊波與應(yīng)力，使土壤被緊密壓縮，局部有液化的現(xiàn)象，而夯擊點(diǎn)的周邊則有大小不同的裂縫，為土壤排水創(chuàng)造了良好的條件。這一技術(shù)甚至還使土壤的顆粒重新排列，有效固結(jié)土體成為提高承載能力有效加固處理技術(shù)。

2.2.4 砂樁基礎(chǔ)

將木樁或鋼管打入松軟土體，然后拔出再灌填中砂或粗砂形成了砂樁基礎(chǔ)。灌砂必須飽滿密實(shí)。砂樁的主要作用是使地基土體擠密，容重增加，孔隙比減少，從而提高地基土的抗剪強(qiáng)度，減少沉降。

2.2.5 打入樁基礎(chǔ)

將鋼筋混凝土預(yù)制樁、鋼管或木樁按一定的間距打入軟基土體，形成打入樁。打入樁的作用是擠密土體，且樁壁與土體產(chǎn)生一定的摩擦力，以抵抗擋土墻下沉。這種施工方法適用于樁徑較小（60厘米以下），地基土質(zhì)為砂性土、塑性土、粉土、細(xì)砂以及松散的不含大卵石的碎卵石類土的情況。打入長度需根據(jù)土質(zhì)情況而定。選用木樁必須在木材豐富的地區(qū)，最好使用活的松木樁。

2.2.6 拱形基礎(chǔ)

在山區(qū)公路施工時，常遇到溶洞內(nèi)堆積的軟土層、沖溝內(nèi)泥石流堆積層、小型滑坡等地質(zhì)不良地段。當(dāng)這些地質(zhì)不良地段沿公路縱向距離較短（20米以內(nèi)）、又處在路基邊緣的支擋防護(hù)工程位置時，可考慮使用拱形基礎(chǔ)，跨過地質(zhì)不良地段。因?yàn)檫@些地短往往軟土層較厚，又沒有必要選擇造價較高、施工困難的各種樁基礎(chǔ)，這時拱形基礎(chǔ)便是最佳選擇。使用拱形基礎(chǔ)時，拱腳應(yīng)放置在較穩(wěn)定的土基或巖石上。拱圈寬度等于同高度的擋土墻設(shè)計寬度，拱圈厚度根據(jù)拱上砌筑高度而定，一般0.5米～1.0米，矢跨比根據(jù)擋土墻高度而定，必要時拱圈可以伸入擋土墻墻身位置。拱形基礎(chǔ)施工一般較簡單，將拱腳處理好后，根據(jù)設(shè)計放樣，找出拱圈底面位置，然后填筑簡易的土牛拱，再夯實(shí)找平。砌筑拱圈時選用砌筑擋土墻的大塊石，按拱圈砌筑方法施工即可。砌筑拱圈使用的砂漿應(yīng)不小于M7.5。若塊石較少，可選用C20混凝土澆筑。

2.2.7 其他基礎(chǔ)

除以上幾種基礎(chǔ)外，還有很多種基礎(chǔ)形式，如鋼筋混凝土基礎(chǔ)、鉆孔灌注樁基礎(chǔ)、挖孔灌注樁基礎(chǔ)等。我們在施工過程中要靈活選擇應(yīng)用，力爭用最好的方法在保證施工質(zhì)量的前提下達(dá)到投入最低，從而節(jié)約各種資源。

結(jié)語

公路軟土路基和軟土基礎(chǔ)是山區(qū)公路工程施工過程中較為普遍的現(xiàn)象。如果沒有特別加固土體，即使工程能夠順利竣工，也將給公路運(yùn)營留下質(zhì)量和安全隱患。比如，路基受到長期負(fù)荷必然產(chǎn)生不同程度的損害，擋土墻會向路基外側(cè)傾覆，進(jìn)而引發(fā)路面及其他附屬物受到影響。這種因路基引起的公路病害處理起來十分棘手，所需維護(hù)成本更大。因此，廣大公路建設(shè)者必須高度重視公路軟土路基和軟土基礎(chǔ)的施工技術(shù)應(yīng)用，妥善處理不良地質(zhì)條件下路基施工項目，及時和有效消滅公路工程質(zhì)量和安全隱患。

[1]凌治平.《基礎(chǔ)工程》.人民交通出版社.

[2]龔曉南.地基處理新技術(shù)[M].西安：陜西科學(xué)技術(shù)出版社.

[3]吳曉霞,陳若翔.公路濕陷性黃土路基分析與處理[J].交通科技.2004.