張勇

摘 要：隨著我國(guó)城市化進(jìn)程不斷加快，我國(guó)公路工程項(xiàng)目正處于蓬勃發(fā)展的時(shí)期，不論是建設(shè)的里程還是與之相關(guān)的技術(shù)都處于世界的領(lǐng)先地位。但由于我國(guó)不同城市地區(qū)具有不同的地質(zhì)條件，在建設(shè)公路時(shí)出現(xiàn)了很多軟土地基，其具有壓縮性高、透水性小以及強(qiáng)度低等特點(diǎn)，在具體的設(shè)計(jì)工作中需進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，這樣才能提升軟土地基的承載能力，從而滿足交通運(yùn)輸?shù)膶?shí)際需求。在公路路基路面設(shè)計(jì)中，軟基處理是一項(xiàng)十分重要內(nèi)容，為提升軟基處理科學(xué)性，要緊密結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)勘查實(shí)際，針對(duì)性確定軟基基礎(chǔ)類型與特點(diǎn)，并加強(qiáng)對(duì)其設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：公路;路基路面設(shè)計(jì);軟基處理技術(shù)

中圖分類號(hào)：U416.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

軟基是影響公路路基路面設(shè)計(jì)的主要因素，因此為了更好地提升公路路基路面設(shè)計(jì)的穩(wěn)固性，施工人員需在了解公路建設(shè)以及軟基處理特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，引進(jìn)優(yōu)化控制，以此提升公路路基路面建設(shè)穩(wěn)定性。優(yōu)化對(duì)公路軟基處理方法的運(yùn)用能夠提升路基的穩(wěn)固性，進(jìn)而降低路基沉降的概率。對(duì)于交通流量較大的公路路段而言，路基建設(shè)的穩(wěn)固性將是提升行車安全性的重要基礎(chǔ)，因而為了更好地提升行車的荷載，需要做好軟基處理方法效果檢驗(yàn)評(píng)價(jià)，基于效果對(duì)比做好施工技術(shù)的選擇，進(jìn)而更好地優(yōu)化軟基的處理質(zhì)量。

1 公路路基路面設(shè)計(jì)中軟基的概述

軟基即軟土地基，具體指的是土壤中含有大量水分，使得土壤的強(qiáng)度和硬度變低，最終導(dǎo)致土壤松散的現(xiàn)象，在公路路基路面的施工過程中存在很大困難。也正是由于軟土地基的存在，大大降低了公路路基路面的抗變性。另外，由于軟基的承載能力和抗壓能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于正常條件下的土壤，所以又會(huì)面臨沉降、碎裂等現(xiàn)實(shí)問題。在這樣的情況下，不僅影響了路基路面的質(zhì)量，還給車輛和行人的安全埋下巨大安全隱患。為了合理避免這一問題，公路路基路面設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分了解和掌握路基路面的特征，并結(jié)合本工程項(xiàng)目的實(shí)際情況選擇科學(xué)合理的處理技術(shù)，以此提升路基路面的安全性和穩(wěn)定性，這對(duì)我國(guó)公路行業(yè)領(lǐng)域的長(zhǎng)足發(fā)展具有重大的意義。

2 公路路基路面設(shè)計(jì)中軟基的現(xiàn)狀

在實(shí)際開展公路工程建設(shè)時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到軟土路基問題，這種軟基問題簡(jiǎn)單來說就是土質(zhì)較為松軟、含水量較高，因此無法直接在其之上進(jìn)行施工，否則很容易產(chǎn)生不均勻沉降，最終對(duì)整體公路施工質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響。尤其是在公路工程建成后，路基由于本身較軟，再加上車輛反復(fù)的荷載影響，很容易導(dǎo)致路面開裂，出現(xiàn)嚴(yán)重的裂縫，不僅影響行車體驗(yàn)，同時(shí)對(duì)行車安全也會(huì)帶來嚴(yán)重的影響。而軟土路基的土質(zhì)之所以如此軟，主要是因?yàn)檐浕耐寥乐g有著很多空隙，且土壤中還含有很多水分，從而嚴(yán)重削弱了路基抗壓強(qiáng)度，導(dǎo)致整體路基土質(zhì)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)失穩(wěn)問題。因此有必要加強(qiáng)對(duì)這種軟土路基問題的優(yōu)化設(shè)計(jì)，采用針對(duì)性較強(qiáng)的軟基處理技術(shù)，結(jié)合公路工程實(shí)際路基情況，制定合理的軟基處理設(shè)計(jì)方案，從而保證公路軟基得到妥善處理，有效提升公路路基的強(qiáng)度水平，確保后續(xù)公路施工建設(shè)得以順利開展，保障整體公路工程的運(yùn)行安全性。

3 公路路基路面設(shè)計(jì)中軟基的處理技術(shù)

3.1 表層排水軟基處理

在具體的路基路面軟基處理過程中，為了保證軟基結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性，結(jié)合軟土地基的實(shí)際情況選擇合理的表層排水技術(shù)，降低軟基中的排水量，具體應(yīng)做好以下幾個(gè)方面的工作：第一選擇性質(zhì)穩(wěn)定的添加劑加入軟基土壤中，提升軟基強(qiáng)度，在運(yùn)用表層排水軟基處理技術(shù)之后，不僅可以增強(qiáng)回填土的穩(wěn)定度，而且進(jìn)一步提升了軟基的壓縮性能;第二對(duì)于路基路面出現(xiàn)的軟基分布不均勻的現(xiàn)象，使用一些抗拉性能強(qiáng)的材料以提高路基路面的穩(wěn)定性。靈活運(yùn)用表層排水技術(shù)，可以大幅提升公路路基路面的支撐力，提高其自身的承載能力;第三對(duì)地基表層的軟基來說，設(shè)計(jì)人員根據(jù)工程項(xiàng)目的實(shí)際情況對(duì)路基路面進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，這樣施工人員才能根據(jù)施工設(shè)計(jì)方案選擇合理的表層排水技術(shù)。

3.2 公路路基路面置換處理技術(shù)的設(shè)計(jì)

換填法是常見公路軟基處理方法之一，一般是對(duì)0.5 m至3 m這一范圍內(nèi)公路軟基采取換填方案。設(shè)計(jì)方案中，針對(duì)墊層材料的設(shè)計(jì)，既要明確墊層材料的類型，比如中粗砂和礫石、卵石、素土、灰土、工業(yè)廢料、土工合成材料等，又要明確墊層的厚度，從而通過對(duì)墊層施工的精心設(shè)計(jì)，使得公路路基承載力得以提升，比如在沉降量方面提出技術(shù)要求，確保軟弱土層得到快速地排水固結(jié)，預(yù)防出現(xiàn)凍脹現(xiàn)象，將地基土膨脹性和濕陷性作用消除。在做好墊層設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，還要做好對(duì)其的壓實(shí)設(shè)計(jì)，首先明確壓實(shí)原理。若黏性土土樣含水量較小，而粒間引力較大時(shí)，由于受到外部壓實(shí)作用影響，使得其難以克服引力作用，導(dǎo)致土粒出現(xiàn)相對(duì)移動(dòng)，此時(shí)壓實(shí)效果較差。如果增加土樣含水量時(shí)，由于水膜厚度逐漸增加，使得引力減小，土粒會(huì)隨著相同壓實(shí)作用下而出現(xiàn)移動(dòng)和擠密，使得其有良好壓實(shí)效果。但是在土樣含水量增加到一定含量之后，就會(huì)在空隙中出現(xiàn)大量自由水，此時(shí)采用水膜擴(kuò)大所取得的效果不佳，引力也會(huì)顯著性減少，而自由水就會(huì)填充在孔隙之中，有效地阻止土粒出現(xiàn)移動(dòng)情況，壓實(shí)效果勢(shì)必會(huì)下降，必須對(duì)其最佳含水量確定，才能達(dá)到良好壓實(shí)效果。因此，需要緊密結(jié)合試驗(yàn)針對(duì)性的確定施工方案，尤其是要確定最佳含水量，才能為工程的施工提供指導(dǎo)。在確定砂墊層各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)后，嚴(yán)格按照工程實(shí)際要求來設(shè)計(jì)，比如在確定砂墊層承載力時(shí)，應(yīng)緊密結(jié)合填筑材料性質(zhì)和施工機(jī)具能量大小與施工質(zhì)量，采用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)方式做好對(duì)其確定，從而達(dá)到軟基處理效果。例如，以碎石料填筑法為例，在軟基路基處理中，選取的填料應(yīng)滿足強(qiáng)度大、變形較小的特點(diǎn)，并對(duì)其充填的技術(shù)方案、工藝流程進(jìn)行設(shè)計(jì)，尤其是公路的沉降量控制要求要得到滿足。一般而言，為確保其壓實(shí)質(zhì)量，可以采用分層填筑形式，對(duì)每層填筑的厚度和壓實(shí)質(zhì)量要求進(jìn)行明確設(shè)定，確保壓實(shí)到位與質(zhì)量達(dá)標(biāo)。如果有特殊情況工程要有針對(duì)性進(jìn)一步強(qiáng)化設(shè)計(jì)。比如在軟基填筑時(shí)，設(shè)計(jì)為輕型材料公路工程軟基填筑方案，這樣就能減輕結(jié)構(gòu)自重，使得填筑材料自身壓縮變形能有效減少，地基變形影響小，對(duì)整個(gè)工程項(xiàng)目的實(shí)施更具有指導(dǎo)意義。

3.3 雙水泥攪拌樁路基加固技術(shù)

雙水泥攪拌樁路基技術(shù)是一種比較新興技術(shù)，該技術(shù)核心工藝為雙向深層攪拌法，通常該方法所獲得的成樁的直徑為500 mm左右，平均樁長(zhǎng)能夠達(dá)到14.5 m，單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值則能夠達(dá)到380 kN至450 kN左右，得益于樁體較高的強(qiáng)度，因此實(shí)際軟公路路基的加固效果也會(huì)更好。該施工技術(shù)的具體施工過程如下：首先，需要做好鉆機(jī)固定，然后組裝攪拌樁機(jī)，在組裝完成后，還需要檢查主機(jī)不同部分的連接，全面保證組裝的完好性。在此基礎(chǔ)上，還應(yīng)做好液壓系統(tǒng)、粉噴系統(tǒng)的安裝調(diào)試工作，從而在確保沒有故障后，再進(jìn)行鉆進(jìn)施工。在實(shí)際進(jìn)行鉆進(jìn)過程中，還應(yīng)注意控制好鉆深度，一般情況下，整體深度為設(shè)計(jì)加固深度與樁基橫移槽距地面高度之和。在深度尺盤達(dá)到預(yù)定數(shù)量后，需要先暫停鉆進(jìn)，在不提升情況下，將鉆頭作進(jìn)一步翻轉(zhuǎn)，一次完成攪拌單根樁所需的水泥漿送入。在送料閥門打開后，同時(shí)還應(yīng)注意，要將送氣閥門關(guān)閉，從而在壓力作用下，加固漿液噴出，然后再提升鉆頭。當(dāng)噴樁至樁頂時(shí)，需要重新打開送氣閥門，并關(guān)閉送料閥，然后進(jìn)行重復(fù)攪拌鉆頭，旋轉(zhuǎn)至設(shè)計(jì)樁底深度3次，至此本次樁基礎(chǔ)施工完成，即可開展下一個(gè)施工過程。

3.4 砂墊層軟基處理

在本工程項(xiàng)目路基路面設(shè)計(jì)中軟基處理技術(shù)工作中，含水量大和路基結(jié)構(gòu)薄弱的軟基是一大難點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員結(jié)合含水量和路基結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，靈活運(yùn)用砂墊層軟基處理技術(shù)。將沙墊層鋪設(shè)在軟基上方，結(jié)合軟基的實(shí)際情況合理控制鋪設(shè)層數(shù)，在砂墊層的影響下，軟基的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度得到不斷提升，這對(duì)于降低軟基中的含水量也有著十分顯著的效果。

3.5 強(qiáng)夯法

強(qiáng)夯施工技術(shù)主要通過強(qiáng)夯設(shè)備對(duì)路基土體進(jìn)行壓實(shí)，進(jìn)而提升路基的結(jié)構(gòu)承受壓力，以此確保道路路基的承載力能夠更好地滿足車輛通行的需要，降低路面沉降的風(fēng)險(xiǎn)。由于施工區(qū)域的不同，混合石料的種類、物理結(jié)構(gòu)以及壓實(shí)強(qiáng)度都會(huì)存在一定的差異性，因而在運(yùn)用強(qiáng)夯法技術(shù)時(shí)需要做好前期施工準(zhǔn)備工作，由此更好地提升路基建設(shè)的整體質(zhì)量水平，進(jìn)而為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)保障。在實(shí)際施工中，一般采用重錘進(jìn)行強(qiáng)夯施工，通過高速的重力壓制使土層的彈性以及變形概率得到增強(qiáng)，提升土層的密實(shí)度以及路基壓實(shí)度。一般情況下，為了確保公路路基施工的質(zhì)量，需要做好試夯施工，依據(jù)試夯的要求，需要在面積大于500 m2的區(qū)域進(jìn)行施工，同時(shí)需要15 t夯錘，夯擊錘的高度為14.7 m，同時(shí)基于夯擊次數(shù)以及土層深度之間變化的關(guān)系做好土體夯擊控制點(diǎn)的選擇。為了更好地提升公路路基建設(shè)的穩(wěn)固性，在石料夯擊的過程中主要采用漸進(jìn)式夯擊法夯擊，在夯擊地段堆放石料，進(jìn)而運(yùn)用推土機(jī)推平，之后繼續(xù)卸料，進(jìn)行第二次推平和碾壓，由此更好地提升路基表面的平整度，便于后續(xù)的壓實(shí)工作。而在后續(xù)的壓實(shí)工作中，需要對(duì)碾壓的速度進(jìn)行控制，一般情況下以2～4 km/h的速度進(jìn)行石料的碾壓，同時(shí)還需要做好灑水保濕工作，防止公路路基出現(xiàn)干燥爆裂的現(xiàn)象，進(jìn)而對(duì)其穩(wěn)固性造成影響。路基的碾壓施工需要持續(xù)4～6次，對(duì)其中不平整以及壓實(shí)程度欠佳的路段進(jìn)行強(qiáng)化施工，以此提升公路施工的質(zhì)量水平。在夯實(shí)控制點(diǎn)布置過程中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要在夯擊控制點(diǎn)上設(shè)置固定樁號(hào)，確定夯點(diǎn)位置，然后組織施工技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，確保夯擊點(diǎn)的施工效果能夠符合公路項(xiàng)目建設(shè)實(shí)際需要。

4 結(jié)語

總而言之，做好公路路基路面設(shè)計(jì)軟基處理工作將對(duì)公路工程建設(shè)的質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，因此在優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程中就需要做好相關(guān)技術(shù)的引進(jìn)，施工人員需要對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行質(zhì)量把控，以此更好地對(duì)軟基進(jìn)行優(yōu)化處理，提升公路路基路面設(shè)計(jì)規(guī)劃的穩(wěn)定性，進(jìn)而為社會(huì)發(fā)展提供良好的公路設(shè)施。

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