毛成功

中交鐵道設(shè)計(jì)研究總院有限公司東北分公司 遼寧 沈陽(yáng) 110034

路基屬于公路工程中尤為重要的組成部分，其承受路面及填土的重量，并且還承受路面行車的荷載，所以路基設(shè)計(jì)備受人們的重視。在實(shí)際工程項(xiàng)目中，一般都會(huì)遇到軟土路基的情況。在軟土路基工程項(xiàng)目實(shí)施過程中，如果不使用可靠的措施，會(huì)導(dǎo)致路基沉陷或者坍塌，由此導(dǎo)致公路破壞，無法正常使用。那么本文就對(duì)軟土路基設(shè)計(jì)及處理方式進(jìn)行理性分析，針對(duì)性地提出設(shè)計(jì)方案。

1 軟土的性質(zhì)分析

一般公路工程中淤泥和淤泥質(zhì)土都為軟塑狀態(tài)，在其結(jié)構(gòu)擾動(dòng)之后，就會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)劇烈損失，所以淤泥質(zhì)土一般都為流動(dòng)狀態(tài)。軟土的特點(diǎn)包括：

其一，具有較高的含水量及孔隙比，此特點(diǎn)對(duì)軟土壓縮性及抗剪強(qiáng)度具有直接的影響；

其二，土體滲透性較低。軟土結(jié)構(gòu)滲透系數(shù)一般都在1*10-5-1.10-6cm/s之間，因此種土體滲透系數(shù)較低，并且含水量比較高，其不僅能夠延緩?fù)馏w固結(jié)，還能夠在加荷初期出現(xiàn)高孔隙水壓力，對(duì)地基整體強(qiáng)度造成影響。

其三，較高的壓縮性。軟土的壓縮性比較高，其壓縮系數(shù)大，并且壓縮系數(shù)都是在土液限及天然含水量不斷增加過程中增加。此種土體結(jié)構(gòu)基于荷載作用，在變形量擴(kuò)大過程中，整體變形不均勻，以此增加了變形穩(wěn)定時(shí)間。

其四，較低的土體抗剪強(qiáng)度。軟土結(jié)構(gòu)的此種特點(diǎn)和軟土加荷速度、排水固結(jié)條件具有密切的聯(lián)系，其和圍壓大小沒有聯(lián)系，排水條件下抗剪的強(qiáng)度一般都是自固結(jié)程度增加過程中增加[1]。

其五，蠕變性和觸變性。軟土地基性質(zhì)比較差，具有較大的不可預(yù)見性，所以如果在設(shè)計(jì)和施工過程中出現(xiàn)疏忽，就會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)質(zhì)量事故。

如果軟土地基堆料不當(dāng)，沒有根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)分層填筑，或者填土過快、碾壓不當(dāng)，都會(huì)導(dǎo)致路堤失穩(wěn)。在進(jìn)行軟土路基施工過程中，沒有進(jìn)行地基處理的路堤容易出現(xiàn)滑塌，通車之后的整個(gè)路段都會(huì)出現(xiàn)不均勻沉降。另外，如果使用的填料具有較大的塊石，運(yùn)料無法均勻卸土，那么就會(huì)降低軟土路基的強(qiáng)度，從而使軟土路基遭到破壞。所以，在工程實(shí)踐中，要使用正確設(shè)計(jì)方法，合理實(shí)現(xiàn)軟土路基處理，克服其不利因素，以此保證軟土路基能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定的使用[2]。

2 軟土路基的設(shè)計(jì)和處理

2.1 軟土路基的設(shè)計(jì)需求

一般來說，軟土地區(qū)不僅包括湖海，還包括河灘等地方，所以要想做好軟土路基施工過程，就要一邊施工一邊觀察，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并且上報(bào)，便于有效的解決。要根據(jù)施工圖紙的具體需求認(rèn)真施工，并且為了能夠?qū)こ炭茖W(xué)性進(jìn)行保證，就要事先進(jìn)行軟土路基的施工試驗(yàn)，在小塊試驗(yàn)區(qū)中實(shí)現(xiàn)小范圍施工，根據(jù)施工圖紙是否能夠滿足預(yù)期目標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)。假如可以滿足目標(biāo)，就可以擴(kuò)大施工范圍。如果無法滿足，就要及時(shí)制定方案整改。在對(duì)軟土地段路基工程進(jìn)行處理的過程中，要做好準(zhǔn)備工作和沉降測(cè)試，從而避免影響到工程質(zhì)量。

2.2 軟土路基的處理方法

（1）砂墊層法。鋪筑砂墊層屬于軟土路基最常用的淺層處理方法，一般都是在松軟并且較濕的表面使用，以此形成填土底層排水，使地基強(qiáng)度得到有效提高，對(duì)土中抗剪強(qiáng)度進(jìn)行有效補(bǔ)充，從而避免因?yàn)槿狈植砍休d力導(dǎo)致路基填土和軟土地基混合，降低路堤不均勻的沉降。此方法可以應(yīng)用到軟土層比較薄，并且施工之后沉降量較低的地段中[3]。

（2）粉噴樁。使用粉噴樁對(duì)軟土地基進(jìn)行處理是使用專門的設(shè)備，根據(jù)壓縮空氣噴射水泥，并且在加固深層軟土中實(shí)現(xiàn)原位攪拌壓縮，將周圍的水分進(jìn)行吸收，從而出現(xiàn)一系列化學(xué)反應(yīng)，以此形成具備一定強(qiáng)度的水泥樁體，其和土之間的相互作用能夠形成復(fù)合地基，通過處理土體，能夠提高其承載能力，并且還能夠提高抗側(cè)向的變形能力。粉噴樁的施工步驟為：其一，使場(chǎng)地平整，精準(zhǔn)的測(cè)量放軸線和樁位；其二，使攪拌機(jī)就位并且對(duì)其調(diào)平，使其和樁位的誤差在50mm以下，攪拌軸的垂直度偏差要在1%以下；其三，將攪拌機(jī)啟動(dòng)，預(yù)攪下沉，鉆到設(shè)計(jì)的厚度；其四，提高粉噴的攪拌，在將其提升到停灰標(biāo)高的時(shí)候，要慢速原地?cái)嚢鑳煞昼姡黄湮?，全樁長(zhǎng)重復(fù)性的進(jìn)行攪拌，直到粉噴樁的材料均勻；其六，在鉆機(jī)提高到地面0.5m的時(shí)候，將噴粉停止；其七，將鉆機(jī)進(jìn)行移動(dòng)，施工下根樁；其八，對(duì)地基進(jìn)行養(yǎng)護(hù)、取樣及送檢[4]。

（3）排水固結(jié)法。此種方法主要是針對(duì)天然地基，或者先在地基中實(shí)現(xiàn)砂井等豎向排水體的設(shè)置，之后使用建筑物自身重量逐漸增加?；蛘咴诮ㄖ锝ㄔ熘?，要先在場(chǎng)地中進(jìn)行加載預(yù)壓，以此排除土體中的孔隙水，逐漸的進(jìn)行加固，地基出現(xiàn)沉降，并且強(qiáng)度也在不斷提高。其還能夠?qū)涴ね恋鼗€(wěn)定及沉降等問題進(jìn)行有效解決，使地基沉降能夠在預(yù)壓加載過程中完成，從而使建筑物在使用過程中不會(huì)出現(xiàn)較大沉降及沉降差。另外，還能夠提高地基土抗剪能力，以此使地基承載力及穩(wěn)定性得到有效提高。此種方法屬于軟基處理過程中最為經(jīng)濟(jì)的方式，其具有良好的加固效果，并且能夠降低施工之后的沉降量作用。

3 軟土路基的處理實(shí)例

對(duì)于某省份內(nèi)陸連接港口主要公路穿越區(qū)特殊土的地基進(jìn)行處理，其主要目的就是使地基承載力提高，降低沉降。

3.1 沉降計(jì)算

通過對(duì)某公路原本實(shí)驗(yàn)成果分析，表示此地區(qū)軟黏土層為超固結(jié)狀態(tài)，其程度從東向西加強(qiáng)。在優(yōu)化過程中使用沉降量估算方法使估算結(jié)果能夠滿足實(shí)際需求。表1為公路穿越區(qū)沉降量的計(jì)算結(jié)果，通過結(jié)果表示，設(shè)計(jì)過程中只是使用正常固結(jié)土壓縮指數(shù)對(duì)沉降結(jié)果進(jìn)行計(jì)算會(huì)提高沉降，尤其是超固比較大的路堤導(dǎo)致偏差就會(huì)較大。實(shí)踐表明，為了精準(zhǔn)測(cè)量先期固結(jié)壓力，要求具有高質(zhì)量試樣，使用正確資料整理及實(shí)驗(yàn)方法。實(shí)驗(yàn)觀測(cè)資料表示，Pc值會(huì)在應(yīng)變速率增加過程中提高，其在出現(xiàn)之前使用P/P1=0.5，每級(jí)的荷載為24h，能夠得到接近原位Pc值[5]。

表1 公路穿越區(qū)沉降量的計(jì)算結(jié)果

3.2 沉降控制方法

在以公路現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量沉降曲線為基礎(chǔ)，計(jì)算各個(gè)典型斷面觀測(cè)點(diǎn)滿足工作之后沉降對(duì)應(yīng)的沉降速率，將其作為施工的標(biāo)準(zhǔn)，具體為：

其一，路堤填筑期。對(duì)于軟土來說，要對(duì)其填筑的速率進(jìn)行控制，使其能夠和地基固結(jié)速率相互適應(yīng)，以此降低附加的沉降量。對(duì)于一般路堤，原本地面沉降率要在10mm以下，或者孔隙水的壓力系數(shù)≤6。其二，堆載預(yù)壓期。橋頭與一般路堤在到達(dá)某個(gè)路床頂面之后，在原本地面連續(xù)兩個(gè)月實(shí)際測(cè)量沉降速率要比3～5mm小。其三，重載預(yù)壓期。在路堤到達(dá)路床頂面之后，在原本地面連續(xù)兩個(gè)月實(shí)際測(cè)量沉降速率要在8mm以下。其四，在對(duì)瀝青混凝土下層填筑過程中，在路堤施工到達(dá)基層頂面之后，要在原地面對(duì)沉降速度進(jìn)行兩個(gè)月的測(cè)量。其五，為了能夠有效滿足車輛在橋頭高速運(yùn)行過程中的平穩(wěn)性需求，要在橋頭設(shè)置塔板，要求橋頭沉降導(dǎo)致的縱坡變化在0.4%～0.6%之間，沉降的差要在3～4cm以下，使其為初期的養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于路堤施工的全過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，使其能夠滿足施工總工期及沉降率需求，保證各個(gè)結(jié)構(gòu)層施工的厚度，降低路面工程厚度的變動(dòng)[6]。

4 結(jié)束語

選擇軟土路基處理的方法和控制其施工質(zhì)量，與公路工程質(zhì)量及使用效果具有密切的聯(lián)系。公路工程中軟土地基處理方法較多，本文基于對(duì)軟土特點(diǎn)及路基設(shè)計(jì)方法對(duì)軟土路基處理方法進(jìn)行了分析，并且利用實(shí)例分析了降低沉降的方式，對(duì)軟土地基進(jìn)行有效處理，保障工程工程質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 卿少華.公路工程中軟土路基設(shè)計(jì)與處理分析[J].工程技術(shù):引文版,2017,(14):00065-00065.

[2] 何亮.有關(guān)公路工程中軟土路基設(shè)計(jì)與處理分析[J].化學(xué)工程與裝備,2014,(8):171-172.

[3] 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].黑龍江交通科技,2016,39(11):57-57.

[4] 黃明鋒.關(guān)于公路施工中軟土路基處理技術(shù)的研究[J].工程技術(shù):全文版,2017,(1):00115-00115.

[5] 范立民.公路施工中的軟土路基處理技術(shù)分析[J].科學(xué)中國(guó)人,2016,(12):15.

[6] 鄭燕春.公路施工中的軟土路基處理技術(shù)分析[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2017,(27):90.