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山西路橋橋隧工程有限公司 山西朔州 036000

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)的公路建設(shè)不斷進(jìn)步，公路工程乃是國(guó)家的重要工程，它關(guān)系到國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高，所以公路施工質(zhì)量不容忽視。但公路施工過(guò)程往往十分復(fù)雜，其中對(duì)于一些特殊路基的處理乃是重要環(huán)節(jié)之一。在實(shí)踐中，需結(jié)合具體的特殊路基類型選擇合理的處理方法，以為實(shí)際公路施工打下良好的基礎(chǔ)。常見(jiàn)的特殊路基主要有軟土路基、黃土路基和動(dòng)土路基，針對(duì)不同的特殊路基需要采用不同的處理方法[1]。

1 公路施工中的常見(jiàn)特殊路基

1.1 軟土路基

軟土路基（見(jiàn)圖1所示）顧名思義是一種土質(zhì)相對(duì)較軟的路基，土質(zhì)較軟的根本原因是其含水量較高，最高含水量能夠達(dá)到72%，最低含水量也有34%；其次，在液限方面其最高液限能夠達(dá)到60%，最低液限也有35%；再者其隙比值約在1.01-1.9。含水量高所帶來(lái)的直接結(jié)果就是土層中出現(xiàn)較大量的粘土和粉土，而大量的粘土和粉土則會(huì)引起土層負(fù)電荷增加，在這種情況下，當(dāng)水分被蒸發(fā)時(shí)土層的孔隙率就會(huì)發(fā)生進(jìn)一步增大，最終導(dǎo)致軟土路基的出現(xiàn)。同時(shí)，軟土路基通常都?jí)嚎s系數(shù)大及抗剪能力低，具體表現(xiàn)就是軟土層存在較大的縫隙，而且普遍缺乏抗剪力，一旦受到外界力的作用即會(huì)發(fā)生不同程度的坍塌及出現(xiàn)不同程度的變形。此外，流變性及觸變性明顯也是軟土路基的一項(xiàng)主要特征，這是導(dǎo)致其一旦受到外界力的作用即會(huì)發(fā)生坍塌或變形的原因之一；在流變性及觸變性明顯的情況下，軟土路基的危險(xiǎn)系數(shù)進(jìn)一步增加。在我國(guó)，軟土路基多是分布于沿海和平原地區(qū)[2]。

圖1 軟土路基

1.2 黃土路基

黃土路基（見(jiàn)圖2所示）是一種以松散的黃色土粉粒為主要組成的路基，其特點(diǎn)是密實(shí)度較低、松散程度較高、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度極低，這決定了黃土路基極易發(fā)生崩塌或流泥等危險(xiǎn)情況。同時(shí)，黃土路基還具有滲水性強(qiáng)而透水性差的特點(diǎn)，因此一旦遇上陰雨天氣時(shí)，黃土路基中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)積水，而過(guò)量的積水又會(huì)導(dǎo)致路基發(fā)生收縮或膨脹反應(yīng)，最終嚴(yán)重影響到施工質(zhì)量和安全。

圖2 黃土路基

1.3 凍土路基

凍土路基（見(jiàn)圖3所示）中的土質(zhì)是一類對(duì)溫度非常敏感的土質(zhì)，一般當(dāng)土溫小于0℃時(shí)，凍土路基就會(huì)形成凍結(jié)、硬如石塊，進(jìn)而對(duì)公路路面產(chǎn)生頂推作用，致使路面發(fā)生開(kāi)裂。而當(dāng)土溫升高后，凍土路基則往往又會(huì)自動(dòng)解凍，從而導(dǎo)致路基體積減小，不能再有效承載路面，最終引起路面塌陷。在現(xiàn)實(shí)中，大部分的凍土路基都屬于季節(jié)性凍土，但也有少部分屬于長(zhǎng)年凍土，其多分布于我國(guó)的東北和華北地區(qū)[3]。

圖3 凍土路基

2 公路施工中特殊路基的處理方法

2.1 軟土路基的處理

在公路施工中，對(duì)于軟土路基的處理關(guān)鍵在于設(shè)法提升其路基承載性。目前軟土路基的處理方法有很多，主要包括：①排水板加固法：該方法是基于軟土路基的含水量較高特性而產(chǎn)生的一種軟基加固方法，其主要原理是通過(guò)將軟土路基中的大量水分排出來(lái)實(shí)現(xiàn)軟基加固目的，并同時(shí)在一定程度上增強(qiáng)路基的堅(jiān)固性與耐壓性；在該方法的實(shí)際應(yīng)用中，需合理選擇排水工具，目前最常用的是性能較佳、效果較好、成本較低的塑料排水板。②水泥土攪拌樁加固法：該方法主要是用于處理那些飽和軟土路基，其主要原理是通過(guò)發(fā)揮出水泥的固化劑作用來(lái)使路基的承載力顯著增強(qiáng)及變形模量顯著擴(kuò)大，從而實(shí)現(xiàn)軟基加固的目的；在該方法的實(shí)際應(yīng)用中，需把水泥填充進(jìn)攪拌機(jī)中借助攪拌機(jī)的作業(yè)使軟土與固化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，注意應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況合理進(jìn)行攪拌樁定位，且在攪拌機(jī)預(yù)攪下沉期間也應(yīng)同時(shí)攪拌好水泥漿液并將之置入集料斗內(nèi)后再執(zhí)行壓漿操作。③強(qiáng)夯加固法：該方法的優(yōu)點(diǎn)是處理效果好、適用性強(qiáng)，在實(shí)際應(yīng)用中先需開(kāi)展好全面的實(shí)地勘查，以詳細(xì)了解掌握施工現(xiàn)場(chǎng)軟土特征，否則若遇到沙井處理問(wèn)題的話可能會(huì)導(dǎo)致成本增加，而對(duì)于復(fù)合型軟土地基則應(yīng)用成本低廉、非常適用。④預(yù)應(yīng)力管樁加固法：該方法能夠顯著改善軟土路基的松軟土質(zhì)，在實(shí)際應(yīng)用中關(guān)鍵操作在于預(yù)應(yīng)力管樁的投入，首先需要對(duì)軟土區(qū)域進(jìn)行精準(zhǔn)定位，其次需要精準(zhǔn)測(cè)量軟土路基的相關(guān)數(shù)據(jù)，然后再根據(jù)測(cè)量結(jié)果合理確定管樁位置，之后在再次對(duì)管樁位置進(jìn)行確認(rèn)的基礎(chǔ)上開(kāi)展正式的管樁施工作業(yè)，即在土質(zhì)松軟處設(shè)置好管樁，最后進(jìn)行打樁并在打好的管樁上張貼相應(yīng)的標(biāo)志牌。⑤土木合成材料加固法：該方法可以在一些規(guī)模不太大的軟土路基處理工程中應(yīng)用，在實(shí)際應(yīng)用中先需開(kāi)展好全面的實(shí)地勘查，然后采用專業(yè)的振動(dòng)設(shè)備進(jìn)行作業(yè)，注意要在振動(dòng)部位加入土木合成材料并保持設(shè)備的頻率振動(dòng)一致，以使土木合成材料在振動(dòng)作用下與軟土層發(fā)生融合，有效實(shí)現(xiàn)軟基加固目的。⑥混凝土管樁加固法：該方法是從傳統(tǒng)的振動(dòng)管樁加固法基礎(chǔ)上通過(guò)改進(jìn)發(fā)展形成的一種新型軟基加固方法，其既具備傳統(tǒng)振動(dòng)管樁加固法的一些優(yōu)點(diǎn)、也擁有一些獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，在現(xiàn)實(shí)中適用范圍非常廣泛；在該方法的實(shí)際應(yīng)用中，只需在軟土中直接進(jìn)行混凝土澆筑即可實(shí)現(xiàn)軟基加固目的，但注意其對(duì)樁高、硬度等要求較為嚴(yán)格，必須要有效控制好相關(guān)參數(shù)才能夠保證實(shí)際軟基加固效果。⑦換填法：該方法是先將軟土路基中一定范圍的軟弱土挖去，再回填上強(qiáng)度高、壓縮性低、無(wú)侵蝕性的材料，以實(shí)現(xiàn)軟基加固目的。

2.2 黃土路基的處理

在公路施工中，對(duì)于黃土路基的處理一般是采用陷學(xué)處理法。具體來(lái)說(shuō)，陷學(xué)處理法就是根據(jù)具體的黃土陷穴尺寸大小在其中灌注砂礫，以達(dá)到提高路基密實(shí)度、解決路基松散問(wèn)題、增強(qiáng)路基結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的目的。需注意，在對(duì)黃土路基進(jìn)行處理之前，先需開(kāi)展好全面的實(shí)地勘查，以詳細(xì)了解掌握施工現(xiàn)場(chǎng)黃土路基的各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)，然后開(kāi)展有效的路基壓實(shí)實(shí)驗(yàn)，得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，進(jìn)而據(jù)此來(lái)制定具體的路基處理方案。再者，在實(shí)際黃土路基處理過(guò)程中，一般還需先對(duì)路基外圍的地表進(jìn)行有效處理，填補(bǔ)擠壓路基的裂縫、坑洼及路基邊緣堤坡，并通過(guò)預(yù)制框架來(lái)加以夯實(shí)，以解決改善黃土路基的雨水下滲問(wèn)題，提升路基的防滲性，增強(qiáng)路基的壓實(shí)度，最大限度避免路基崩塌現(xiàn)象的發(fā)生。

2.3 凍土路基的處理

在公路施工中，對(duì)于凍土路基的處理關(guān)鍵在于提升土溫、隔絕低溫。由于凍土路基的最主要形成原因是土溫下降，所以通過(guò)提升土溫和隔絕低溫，可有效避免凍土路基的形成。而具體的提升土溫和隔絕低溫的方法一般有以下幾種：①在凍土路基的底部鋪設(shè)相應(yīng)的斷層，以用于阻止土壤內(nèi)部水分增加；②在凍土路基的兩旁鋪設(shè)相應(yīng)的隔溫層，以避免及減少凍循環(huán)引起的土溫下降；③在凍土路基區(qū)域以塊石路基結(jié)構(gòu)法鋪設(shè)一定厚度的塊石層，以在夏季降低土溫、冬季隔絕低溫；④在凍土路基中鋪設(shè)相應(yīng)的導(dǎo)氣管，以使路基內(nèi)、外部溫度相連接，確保內(nèi)、外部溫度相一致。在實(shí)際凍土路基處理中，應(yīng)對(duì)上述幾種方法進(jìn)行綜合使用。

3 公路施工中特殊路基的處理案例分析

3.1 工程概況

某公路工程K89+500～K95+880段總長(zhǎng)約6.40km，分布有大量軟土路基，以黃泥、淤泥土為主，擬采用換填法進(jìn)行處理。

3.2 處理工藝

3.2.1 放樣測(cè)量

任何施工前都先要進(jìn)行準(zhǔn)確的放樣測(cè)量，其主要目的是合理確定水準(zhǔn)點(diǎn)位置及相關(guān)數(shù)據(jù)信息。常用的放樣測(cè)量方法有兩種，即直線段法和曲線法，在該工程中主要是采用曲線法。任何人工工作都會(huì)存在一定的誤差，這是難以避免的，但放樣測(cè)量的誤差必須要控制在可允許范圍內(nèi)。為獲得更加精準(zhǔn)的放樣測(cè)量數(shù)據(jù)，在實(shí)踐中需進(jìn)行反復(fù)、多次測(cè)量。此外，在放樣測(cè)量完畢后，還需基于相關(guān)技術(shù)資料對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行反復(fù)核驗(yàn)。

3.2.2 基底清理

在公路施工地中往往存在著很多雜物，尤其基坑中會(huì)存在大量的泥漿、浮土及積水等，所以要先進(jìn)行有效的場(chǎng)地準(zhǔn)備，將基底清理干凈。為確保清理效率和效果，可采取人工清理與機(jī)械清理相結(jié)合的工作方式。

3.2.3 開(kāi)挖及填筑

在該工程中，結(jié)合實(shí)際情況選擇采用全斷面開(kāi)挖法進(jìn)行開(kāi)挖，其需要運(yùn)用鉆孔臺(tái)車實(shí)施連續(xù)性掘進(jìn)開(kāi)挖，并確保一次性開(kāi)挖完成；注意在挖除軟土期間避免擾動(dòng)原狀土層，保留300～500mm厚度的土層由人工來(lái)進(jìn)行清底。在開(kāi)挖完畢后，需盡快進(jìn)行路基填筑。

3.2.4 分層換填

在該工程中需采用石渣材料進(jìn)行換填，注意地基底面的石渣應(yīng)鋪設(shè)在相同高程上；如果深度不同的話，則表面要遵循設(shè)計(jì)要求開(kāi)挖城臺(tái)階，或是以斜坡進(jìn)行搭接。整個(gè)換填過(guò)程要分層實(shí)施，確保將每層接縫都做成一個(gè)斜坡形狀，分層換填的厚度則按照每層30cm進(jìn)行控制。

3.2.5 分層壓實(shí)

為確保換填土足夠均勻密實(shí)，應(yīng)對(duì)換填完畢后的路基進(jìn)行分層壓實(shí)。在正式開(kāi)展壓實(shí)作業(yè)前，先要對(duì)表層面進(jìn)行有效整平。具體壓實(shí)作業(yè)需運(yùn)用重型碾壓機(jī)進(jìn)行開(kāi)展，注意在操作過(guò)程中要嚴(yán)格把控好碾壓機(jī)的運(yùn)行速度，按照從四周到中間的順序?qū)嵤簩?shí)，且先要連續(xù)靜壓2遍，再實(shí)施6～8遍的強(qiáng)振壓。此外，如果換填材料過(guò)于干燥的話，應(yīng)在壓實(shí)期間灑適量的水以使其上、下層之間得到良好結(jié)合。

3.2.6 找平驗(yàn)收

在對(duì)路基完成了分層壓實(shí)后，應(yīng)立即檢查其高程與平整度，若發(fā)現(xiàn)存在低洼部位則要及時(shí)補(bǔ)充填料，以確保路基處理質(zhì)量合格。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在公路施工中經(jīng)常會(huì)遇見(jiàn)一些軟土路基、黃土路基、凍土路基等特殊路基情況，所以在正式施工前先要對(duì)這些特殊路基進(jìn)行有效處理。不同路基的處理方法不同，需結(jié)合實(shí)際情況選擇合理的處理方法，才能夠保證路基處理效果。