王益鋒

浙江交工國際工程有限公司，浙江 杭州 310000

1 公路工程中軟土路基的特征

（1）含水量較高，孔隙較大。按照實(shí)際統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，軟土自身含水量一般處于35%～80%，孔隙比值為1～2。

（2）抗剪強(qiáng)度較低。按照土工試驗(yàn)實(shí)際結(jié)果分析，我國軟土天然不排水抗剪強(qiáng)度通常不超過20kPa，其實(shí)際變化范圍一般控制在5～25kPa；固結(jié)不排水剪內(nèi)摩擦角處于12°～17°，正常固結(jié)軟土層不排水抗剪強(qiáng)度，與地表深度成正相關(guān)，加速軟土層固結(jié)速率，是進(jìn)一步改善軟土強(qiáng)度特性核心舉措。

（3）壓縮性較高。通常正常固結(jié)軟土壓縮系數(shù)約為α1-2=0.5～1.5MPa-1，最大可高達(dá)α1-2=4.5MPa-1，壓縮指數(shù)約為0.35～0.75。

（4）滲透性較小。軟土自身滲透系數(shù)一般為1×10-6～1×10-8cm/s。

（5）自身流變性較強(qiáng)。受外界載荷的影響，軟土承受剪應(yīng)力作用形成緩慢剪切力，并增加抗剪強(qiáng)度衰減風(fēng)險(xiǎn)，主固結(jié)沉降完畢之后，還可能持續(xù)性產(chǎn)生第二次固結(jié)，各類軟土地基相關(guān)指標(biāo)[1]如表1所示。

表1 各類軟土地基相關(guān)指標(biāo)

2 公路工程中軟土路基施工技術(shù)的應(yīng)用

2.1 碾壓及夯實(shí)

碾壓與夯實(shí)作為地基加固最直接、最常用的處理方式之一，通過對(duì)其系統(tǒng)性處理，可進(jìn)一步促使填土或地基表層疏松土孔隙體積減小，密實(shí)度提高，進(jìn)而降低土的壓縮性，保證其自身抗剪強(qiáng)度和承載力滿足相關(guān)要求。現(xiàn)階段，我國公路工程中常用機(jī)械碾壓、振動(dòng)壓實(shí)、重錘夯實(shí)及強(qiáng)夯法等進(jìn)行軟土路基施工。

（1）機(jī)械碾壓法。機(jī)械碾壓法主要是應(yīng)用壓路機(jī)、平碾、振動(dòng)碾等機(jī)械達(dá)成地基土壓實(shí)目標(biāo)，一般針對(duì)公路軟土路基中土質(zhì)為黏性土，每層鋪土厚度控制在200～300mm，最終保證碾壓效果以壓實(shí)能量、最佳含水量為準(zhǔn)，壓實(shí)系數(shù)與多個(gè)因素密切相關(guān)，與最大干密度成反比，與施工中控制土的干密度成正相關(guān)，一般將其控制在0.94～0.97。

（2）重錘夯實(shí)法。重錘夯實(shí)法主要是利用起重機(jī)械將夯錘提升至一定高度，一般高度應(yīng)控制在2.5～4.5m，之后保證錘做自由落下動(dòng)作，并循環(huán)重復(fù)性實(shí)施該動(dòng)作，持續(xù)性夯實(shí)以此達(dá)成地基加固目標(biāo)。錘重量通常需超過15kN，通過持續(xù)性夯實(shí)之后，地基表層土體密度會(huì)不斷呈上升態(tài)勢(shì)，進(jìn)而保證公路路基承載力滿足施工需求。針對(duì)濕陷性黃土，重錘夯實(shí)可減少表層土的濕陷性；雜填土可減少其不均勻性。

（3）強(qiáng)夯法。強(qiáng)夯法應(yīng)用基本原理是利用起重機(jī)械將80～300kN的夯錘將其起吊至一定高度之后，促使其自動(dòng)下落，對(duì)地基土產(chǎn)生較大的沖擊，促使地基土形成較強(qiáng)的振動(dòng)和較高的動(dòng)應(yīng)力，將夯實(shí)面以下一定深度土層夯實(shí)，進(jìn)而保證地基實(shí)際承載力和土體自身結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性[2]。

2.2 換土墊層

換土墊層處理方式適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土等，其處理深度建議不超過3m，具有良好的經(jīng)濟(jì)性。該處理方式的核心目的在于有效提高地基承載力同時(shí)，減少地基實(shí)際沉降量，加速軟弱土層排水固結(jié)等，該處理舉措優(yōu)勢(shì)在于取材較為便捷，施工簡(jiǎn)易，無須使用特殊的機(jī)械設(shè)備，不僅可有效提高施工效率，還可降低整體項(xiàng)目造價(jià)。

2.3 排水固結(jié)

現(xiàn)階段公路軟土地基處理過程中，應(yīng)系統(tǒng)考量經(jīng)濟(jì)實(shí)用、施工簡(jiǎn)易的方式，排水固結(jié)作為首選方式之一，其主要是在軟土地基增設(shè)相應(yīng)的排水體，有效改善原有地基邊界條件，一般正常處理過程中，袋裝砂井和塑料排水板聯(lián)合含砂墊層，最終達(dá)成上述目標(biāo)。此軟基處理方式范圍廣泛，應(yīng)用具有一定的成熟性，施工設(shè)備簡(jiǎn)易，成本費(fèi)用支出較低。排水固結(jié)法應(yīng)用原理是軟基受外界載荷作用下，土體中孔隙水持續(xù)性排出，進(jìn)而減少孔隙體積，地基出現(xiàn)一系列形變固結(jié)，地基強(qiáng)度予以保證。此方式應(yīng)用過程中，需實(shí)施一定的預(yù)壓載荷，且耗損預(yù)壓時(shí)間較長，針對(duì)施工周期時(shí)間緊迫、缺乏壓載條件項(xiàng)目無法應(yīng)用。降水預(yù)壓示意圖如圖1所示。

圖1 降水預(yù)壓示意圖

2.4 振密擠密

振密擠密為處理軟基的重要方式之一，其主要包含以下施工內(nèi)容。首先，振沖擠密。振沖法主要是利用相應(yīng)的工具，如振沖器，其與混凝土振搗器較為相似，直徑通常為0.2～0.45m，長度控制在2～5m，利用振沖器可形成水平向振動(dòng)力，并將其作用于周圍土體，同時(shí)從端部及側(cè)部進(jìn)行射水和補(bǔ)給水，其振沖施工過程如圖2所示。其次，砂樁。此加固方式主要是指依托水沖、振動(dòng)等方式，在軟弱地基中成孔后將砂擠入土中，最終產(chǎn)生直徑較大的密實(shí)砂樁加固方式。此種加固方式在粉土、黏性土等地基中具有良好的應(yīng)用成效。

圖2 振沖施工過程示意圖

2.5 置換及拌入

（1）振沖置換。振沖置換法主要是應(yīng)用振沖器或沉樁機(jī)，在處于軟弱的黏土地基中進(jìn)行成孔，并按照一定批次將碎石等材料填入，最終形成完整的樁體。樁體和原有黏性土形成完整的復(fù)合地基，進(jìn)而增強(qiáng)地基實(shí)際承載力，減少壓縮性。碎石樁最終實(shí)際承載力與周圍軟土對(duì)其自身形成作用力，若軟土過于軟弱，對(duì)其產(chǎn)生的作用力不佳。此方式針對(duì)不排水抗剪強(qiáng)度超過20kPa的黏性土、粉土等地基。

（2）深層攪拌。深層攪拌法屬于一類化學(xué)加固方式，其主要通過專用機(jī)械，沿深度將固化劑與地基土強(qiáng)制進(jìn)行攪拌，充分發(fā)揮固化劑自身價(jià)值，促使其與地基土間形成一系列物理、化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而保證地基土固結(jié)成為完整的復(fù)合型樁體，保證軟土路基實(shí)際承載力滿足要求。此方式適用條件不一，當(dāng)天然含水量不超過30%時(shí)，可選用噴漿法；地基自然含水量超過30%時(shí)，可選取噴粉法。

（3）高壓噴射注漿。高壓噴射注漿主要是應(yīng)用高壓射流技術(shù)，將化學(xué)漿液噴射于地面，將原有地基破壞，促使土體與化學(xué)漿液充分融合，最終形成加固體，最終達(dá)成處理軟弱地基方式。一般依照注漿噴射形式不一，可將其劃分為多種形式，如旋轉(zhuǎn)噴射注漿、定向噴射注漿等[3]。

3 公路軟土路基施工質(zhì)量控制措施

為保證軟土路基施工質(zhì)量可靠性，可采取以下質(zhì)量控制措施。

（1）全方位認(rèn)知軟基處理狀況。軟基處理針對(duì)技術(shù)選取正確性要求較高，應(yīng)按照施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況，以合理方式把控工藝，全方位確保施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)。管理人員應(yīng)全方位掌握各方式基本特征，選取合適的檢測(cè)方式，保證施工質(zhì)量可靠，立足管理層面嚴(yán)控各施工環(huán)節(jié)。

（2）建立完善的管理制度。公路工程建設(shè)水平較高，工藝與機(jī)械升級(jí)頻率較高，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工管理水平要求較高。此環(huán)境背景下，軟土路基施工中應(yīng)建立完善的管理制度，為全施工周期建設(shè)質(zhì)量管控為導(dǎo)向，保證施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

（3）加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督及檢查。施工單位應(yīng)積極成立現(xiàn)場(chǎng)管理小組，按照工程實(shí)際狀況，分配相關(guān)工作質(zhì)管理人員，全面貫徹相關(guān)責(zé)任。

4 結(jié)束語

公路作為我國基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)成，其施工質(zhì)量與后續(xù)道路使用的安全性密切相關(guān)。路基作為公路核心承載結(jié)構(gòu)，實(shí)際施工過程中難免會(huì)遇到軟土地基，為滿足施工標(biāo)準(zhǔn)，施工單位必須按照實(shí)際狀況，選取科學(xué)、合理的實(shí)施措施，增強(qiáng)路基結(jié)構(gòu)承載力，保證施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)。