胡立志

（甘肅路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，甘肅 蘭州 730050）

0 引言

若直接在軟土地基上進(jìn)行施工可能降低公路工程的施工質(zhì)量，甚至增加安全隱患，因此需要提高對(duì)軟土地基處理技術(shù)的重視程度，通過(guò)有效手段改善軟土地基的性能，增強(qiáng)公路工程施工安全性。

1 軟土地基概述

1.1 軟土地基的概念

軟土地基是強(qiáng)度較低且壓縮量較高的軟弱地層。大多數(shù)軟土地基都是由黏土以及粉土等細(xì)微顆粒含量多的松軟土、孔隙較大的有機(jī)質(zhì)土等土層構(gòu)成的。

1.2 軟土地基的特點(diǎn)

第一，沉降量大。軟土地基的透水性相對(duì)較低且天然水含量較高。例如，北方地區(qū)軟土地基的天然水含量在50%～70%左右，南方地區(qū)軟土地基的天然水含量會(huì)達(dá)到200%。在這種情況下，軟土地基的松軟度相對(duì)較高，流變性與不均勻性也比較強(qiáng)，致工程出現(xiàn)不規(guī)則沉降等問(wèn)題。第二，壓縮量高。軟土地基中含有大量的有機(jī)物，且土質(zhì)的孔隙相對(duì)較大，所以壓縮量比較高。第三，承載力弱。在壓縮量與含水量較高等因素下，軟土地基承受荷載的能力相對(duì)較低。

1.3 軟土地基造成的危害

軟土地基會(huì)造成一定的危害，如導(dǎo)致公路工程出現(xiàn)塌陷、裂縫等問(wèn)題，也可能引發(fā)安全事故。因此，需要做好軟土地基的處理工作。

2 公路工程中應(yīng)用軟土地基處理技術(shù)的意義

2.1 有利于提升軟土地基的承載力

軟土地基的透水性較差、含水量較高，所以承載力相對(duì)較差。利用技術(shù)手段對(duì)軟土地基進(jìn)行處理有利于降低軟土的透水性、含水量以及壓縮量，繼而提升軟土地基的承載力，為公路工程施工奠定基礎(chǔ)。

2.2 有利于提高工程施工質(zhì)量

公路工程是至關(guān)重要的基礎(chǔ)設(shè)施，只有提高公路工程的施工質(zhì)量才能夠滿足人們的通行需求。但軟土地基會(huì)對(duì)公路工程施工質(zhì)量產(chǎn)生較大影響，做好軟土地基處理工作可以避免公路工程出現(xiàn)局部沉降或側(cè)向位移等情況，繼而提高公路工程的施工質(zhì)量[1]。

2.3 有利于保障施工安全性

直接在軟土地基上進(jìn)行公路工程施工會(huì)增加工程安全隱患，甚至導(dǎo)致施工過(guò)程中出現(xiàn)安全事故。而利用技術(shù)手段進(jìn)行處理，可以增強(qiáng)軟土地基的穩(wěn)定性，保障公路工程施工的安全性。

3 在公路工程施工中應(yīng)用軟土地基處理技術(shù)的原則

3.1 因地制宜

不同公路工程所處地區(qū)不同，而不同地區(qū)軟土地基的疏松度、含水量也不同，所以在處理過(guò)程中需要堅(jiān)持因地制宜的原則。在進(jìn)行公路工程施工前技術(shù)人員應(yīng)做好施工現(xiàn)場(chǎng)勘察工作，全面了解軟土地基的情況，并根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的處理基礎(chǔ)。例如，若軟土地基以黏性土為主，就可以選擇壓實(shí)技術(shù)，若軟土地基以砂性土為主，就可以選擇擠壓聯(lián)合壓實(shí)技術(shù)[2]。

3.2 結(jié)合工程實(shí)際要求

不同公路工程的要求不同，施工人員應(yīng)根據(jù)施工要求選擇合適的軟土地基處理技術(shù)。例如，部分公路工程的等級(jí)較高、施工要求較高，就需要應(yīng)用先進(jìn)的處理技術(shù)。部分公路工程的等級(jí)較低、施工要求也比較低，就可以應(yīng)用加載壓實(shí)等基礎(chǔ)技術(shù)手段。同時(shí)，施工人員需要根據(jù)公路工程的形狀、高度以及寬度，確定軟土地基處理的方式和范圍。

3.3 綜合考慮周邊環(huán)境

軟土地基處理可能對(duì)周邊的建筑物、構(gòu)筑物以及交通產(chǎn)生一定影響，所以施工人員在選擇軟土地基處理技術(shù)時(shí)需要綜合考慮周邊環(huán)境并控制好軟土地基處理的噪聲、振動(dòng)。

4 軟土地基處理技術(shù)在公路工程施工中的應(yīng)用

4.1 表層處理技術(shù)的應(yīng)用

常用的軟土地基表層處理技術(shù)有添加劑法、敷墊材料法等。第一，添加劑法。若軟土地基的表層土為黏性土就可以應(yīng)用添加劑法。在應(yīng)用添加劑法時(shí)，施工人員需要先利用生石灰、熟石灰以及水泥等材料配制添加劑，之后在黏性土層中加入適量的添加劑，從而增強(qiáng)軟土地基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性。第二，敷墊材料法。軟土地基土層分布的均勻性相對(duì)較低，可能導(dǎo)致地基出現(xiàn)局部沉降、側(cè)向位移等情況，因此施工人員可以利用敷墊材料法處理軟土地基，增強(qiáng)軟土地基的抗剪力與抗拉力。例如，施工人員可以在軟土地基表層敷設(shè)玻璃纖維格柵、土工布以及化纖無(wú)紡布等材料，改善軟土地基的性能。

4.2 噴粉樁處理技術(shù)的應(yīng)用

噴粉樁處理技術(shù)屬于深層攪拌加固法，又被稱為加固土樁處理技術(shù)，是常用的軟土地基處理技術(shù)，有利于提高軟土地基的穩(wěn)定性。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，噴粉樁處理技術(shù)就是利用攪拌機(jī)械將軟土與固化劑攪拌在一起，使固化劑與軟土之間發(fā)生物理反應(yīng)與化學(xué)反應(yīng)，從而增強(qiáng)軟土地基的水穩(wěn)性與整體性[3]。首先，在應(yīng)用噴粉樁施工技術(shù)時(shí)，施工人員需要做好施工現(xiàn)場(chǎng)勘察工作，全面記錄公路工程施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況并科學(xué)選擇噴粉樁的樁位。其次，施工人員需要利用水泥、石灰等材料配制固化劑，為后續(xù)施工奠定基礎(chǔ)，同時(shí)可以在固化劑中添加適量的硫酸鈉、石膏等材料，優(yōu)化固化劑的固化效果。再次，施工人員需要利用鉆機(jī)進(jìn)行攪拌與二次攪拌。在這一過(guò)程中施工人員需要全面控制攪拌機(jī)械的攪拌深度與攪拌速度，提高處理質(zhì)量。最后，在完成噴粉樁施工后可以在軟土地基中設(shè)置一層砂墊層，增強(qiáng)軟土地基的平整性。

4.3 剛性樁處理技術(shù)的應(yīng)用

在公路工程施工過(guò)程中，施工人員可以利用剛性樁處理技術(shù)打造復(fù)合地基。剛性樁處理技術(shù)指的是在軟土地基中設(shè)置CFG 柱、小型樁或調(diào)控灌溉物的管狀樁，使其與軟土共同承載荷載。在應(yīng)用剛性樁處理技術(shù)時(shí)，施工人員應(yīng)全面考慮公路工程的水文情況以及土質(zhì)情況，科學(xué)制定剛性樁處理方案。且施工人員需要全面控制剛性樁的基本參數(shù)，如需要將預(yù)制樁的截面邊長(zhǎng)控制在250mm 以內(nèi)、長(zhǎng)細(xì)比例控制在80∶1左右。

4.4 砂石樁處理技術(shù)的應(yīng)用

砂石樁加固處理技術(shù)也是常用的軟土地基處理技術(shù)，主要是通過(guò)沖擊振動(dòng)以及吹動(dòng)等方式在軟土地基中形成空隙并在空隙中添加適量的碎石，從而形成直徑相對(duì)較大的砂石樁。應(yīng)用砂石樁處理技術(shù)可以形成復(fù)合地基，增強(qiáng)軟土地基的承載力與穩(wěn)定性，因此若公路工程的施工要求較低，就可以應(yīng)用砂石樁處理技術(shù)。

4.5 換填處理技術(shù)的應(yīng)用

換填法又被稱為換土法，指的是先挖去基礎(chǔ)底面以下的軟弱土，之后回填強(qiáng)度較高、壓縮性較低且不具有侵蝕性的土料或石料。按照換填材料可以將換填法分為砂石換填法、碎石換填法、砂卵石換填法等類型。在處理過(guò)程中，施工人員需要利用挖掘機(jī)挖除軟土，之后利用分層填筑、分層壓實(shí)、分層檢測(cè)等方式進(jìn)行回填，從而改變地基的承載力，增強(qiáng)地基的穩(wěn)定性。第一，施工人員需要全面控制填料質(zhì)量，避免對(duì)墊層施工質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。例如，施工人員需要全面檢驗(yàn)砂、石料以及礦渣等填料的級(jí)配、含泥量；檢驗(yàn)土、石灰等填料的含水量；檢驗(yàn)石灰的質(zhì)量等級(jí)，確保所有的填料都符合要求。第二，施工人員需要科學(xué)控制施工參數(shù)、合理選擇施工設(shè)備與施工方法。首先，若應(yīng)用砂石換填法，就需要對(duì)砂石填料進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)明確砂石填料的最優(yōu)含水量以及最大干密度。其次，施工人員需要選擇合適的施工設(shè)備，減少對(duì)下臥層的擾動(dòng)。例如，施工人員需要選擇合適的振搗器、振動(dòng)壓實(shí)機(jī)、壓路機(jī)等設(shè)備。最后，施工人員需要科學(xué)選擇施工方法，如夯實(shí)法、振動(dòng)壓實(shí)法以及碾壓法等。第三，施工人員應(yīng)明確施工要點(diǎn)。施工人員應(yīng)控制墊層的厚度，如將砂石墊層的分層厚度控制在15～20cm；在鋪筑墊層前全面清除浮土、增強(qiáng)邊坡的穩(wěn)定性；在鋪設(shè)墊層時(shí)減少對(duì)軟土表面的擾動(dòng)；將砂、砂石墊層的底面控制在同一標(biāo)高上；若地下水位高于基礎(chǔ)底面就需要采用合適的排水措施。第四，加大質(zhì)量檢驗(yàn)力度。在應(yīng)用換填法時(shí)需要做好分層質(zhì)量檢驗(yàn)與工程質(zhì)量驗(yàn)收工作，常用的質(zhì)量檢驗(yàn)方法有環(huán)刀法、貫入測(cè)定法等，如表1所示。

表1 換填法分層質(zhì)量檢驗(yàn)與工程質(zhì)量驗(yàn)收方法

4.6 排水處理技術(shù)的應(yīng)用

軟土地基的天然水含量相對(duì)較高，需要通過(guò)排水處理技術(shù)改善軟土地基的性能。常用的排水處理技術(shù)有表層排水技術(shù)與深層排水技術(shù)。其中，表層排水技術(shù)指的是在軟土地基表面鋪設(shè)一層砂石并進(jìn)行壓力排水，降低地基的含水量。而深層排水技術(shù)指的是通過(guò)擠密技術(shù)與排水井進(jìn)行排水，在改善軟土地基性能中發(fā)揮著重要作用。在應(yīng)用深層排水技術(shù)時(shí)需要全面檢測(cè)軟土地基的厚度與含水量，根據(jù)實(shí)際情況制定處理方案。同時(shí)，在應(yīng)用這種方式時(shí)需要先將擠密設(shè)備打入軟土地基中，之后利用擠密設(shè)備自帶的壓力擠壓出軟土地基中的水分并通過(guò)排水井將水排出去。

4.7 強(qiáng)夯處理技術(shù)的應(yīng)用

軟土地基較為松軟、抗壓性相對(duì)較差，所以可以利用強(qiáng)夯處理技術(shù)進(jìn)行處理。強(qiáng)夯處理技術(shù)就是利用重錘為軟土層施加沖擊力，使軟土層在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)物理形變，繼而排出軟土層中的水分、增強(qiáng)軟土地基的抗壓強(qiáng)度。首先，在應(yīng)用強(qiáng)夯處理技術(shù)時(shí)，施工人員需要全面清理施工場(chǎng)地，確保施工場(chǎng)地中不存在任何雜物。其次，施工人員需要明確第一次夯實(shí)的點(diǎn)位并進(jìn)行標(biāo)注。再次，施工人員需要安裝起重機(jī)，使起重機(jī)的夯錘對(duì)準(zhǔn)夯實(shí)點(diǎn)位。最后，施工人員需要起吊夯錘，利用夯錘進(jìn)行強(qiáng)夯處理。在處理過(guò)程中若夯錘存在歪斜等問(wèn)題，需及時(shí)查明原因并進(jìn)行調(diào)整，若是由坑底不平整造成的就需要做好坑底的填平工作。同時(shí)，施工人員需要反復(fù)進(jìn)行夯實(shí)，并利用振動(dòng)式壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，從而提高施工質(zhì)量。

4.8 加載壓實(shí)技術(shù)的應(yīng)用

加載壓實(shí)技術(shù)屬于靜態(tài)固結(jié)法，指的是將鋼板打入軟土地基中并對(duì)軟土地基進(jìn)行加載壓實(shí)處理，從而降低軟土地基的含水量。在應(yīng)用加載壓實(shí)技術(shù)時(shí)需要做好路面結(jié)構(gòu)層的保護(hù)工作，并科學(xué)計(jì)算加載量。

4.9 化學(xué)加固技術(shù)的應(yīng)用

常用的化學(xué)加固技術(shù)有電化學(xué)加固技術(shù)與硅化加固技術(shù)，施工人員需要根據(jù)公路工程的實(shí)際需求以及軟土地基的性能選擇合適的化學(xué)加固技術(shù)。電化學(xué)加固技術(shù)指的是在軟土地基中添加一些金屬材料，使金屬材料在電解、水解、氧化的過(guò)程中形成膠結(jié)物，并將分散的土壤顆粒結(jié)合起來(lái)。例如，施工人員可以在軟土地基中插入金屬鐵電極并施加一定的直流電源，使金屬鐵電極在軟土地基中發(fā)生相應(yīng)的電化學(xué)反應(yīng)與化學(xué)反應(yīng)。硅化加固技術(shù)指的是在混凝土施工階段中利用多孔金屬灌注管在軟土地基中灌注適量的硅酸溶液，從而改善軟土地基的黏度與滲透性。

4.10 旋噴樁處理技術(shù)的應(yīng)用

通道與涵洞是公路工程的關(guān)鍵構(gòu)成部分，所以施工人員需要利用旋噴樁處理技術(shù)做好通道與涵洞軟土地基的處理工作。在處理過(guò)程中，施工人員應(yīng)利用機(jī)械設(shè)備將旋噴噴頭與泵注管設(shè)置在軟土地基中，并利用高壓裝置等方式將漿液噴灌到軟土地基中，提高軟土地基的荷載承受能力。

5 提高軟土地基處理質(zhì)量的策略

軟土地基處理是公路工程施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，處理質(zhì)量會(huì)對(duì)工程施工質(zhì)量產(chǎn)生較大影響，所以需要通過(guò)有效手段提高軟土地基的處理質(zhì)量。第一，應(yīng)提高施工人員的專業(yè)素養(yǎng)。施工單位需對(duì)施工人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，增進(jìn)施工人員對(duì)各項(xiàng)軟土地基處理技術(shù)的了解，提高施工人員應(yīng)用技術(shù)手段以及機(jī)械設(shè)備的水平。第二，應(yīng)完善質(zhì)量檢查制度與安全檢查制度，保障軟土地基處理的質(zhì)量與安全性符合要求。例如，施工單位可以根據(jù)工程情況制定質(zhì)量與安全檢查制度，組建質(zhì)量安全檢查小組，明確質(zhì)量安全檢查小組的具體職責(zé)。質(zhì)量安全檢查人員需要根據(jù)相關(guān)規(guī)范與制度條例開(kāi)展檢查工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)軟土地基處理中的違規(guī)操作行為以及安全隱患，進(jìn)一步提高軟土地基處理質(zhì)量。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，軟土地基是影響公路工程施工質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一，只有利用有效手段處理軟土地基才能保障公路工程施工的順利推進(jìn)。在施工過(guò)程中施工人員應(yīng)全面分析軟土地基的特點(diǎn)，根據(jù)工程施工要求選擇合適的軟土地基處理技術(shù)，增強(qiáng)公路工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。