席信

（貴州建工集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽550001）

1 工程簡(jiǎn)介

都安高速公路T20，項(xiàng)目區(qū)域位于貴州省惠水縣，位于貴州省中南部，北鄰貴陽，西及安順，地勢(shì)北高南低，地表起伏較大，路線均屬于黔南惠水縣地區(qū)范圍，起訖樁號(hào)K121+660—K133+810。全長(zhǎng)12.15km，雙向8車道，其中改擴(kuò)建段施工長(zhǎng)度9.01km，在惠水互通接既有惠興高速，此后路線與惠興高速并線，利用原惠興高速作為新建右幅，新建左幅4車道，改建為雙向8車道，路線向西跨漣江，經(jīng)蠻貢寨、崇明哨、九家灣在巖頭寨設(shè)大龍樞紐與惠興高速分離并與S309省道相接，止于惠水縣大龍鄉(xiāng)。

1.1 區(qū)域地質(zhì)概況

1.1.1 地層巖性

項(xiàng)目區(qū)域主要出露地層巖性為灰?guī)r，地層時(shí)代為古生界的泥盆系（D）、石炭系（C）和二疊系（P）；新生界的古近系（E）、第四系（Q）。

1.1.2 地質(zhì)構(gòu)造

區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造：大龍坑斷層（F2）位于大龍坑附近，惠水城西向斜以西，總體走向北北東，長(zhǎng)度約為16km。斷面近似東傾，傾角75°，斷層?xùn)|西兩側(cè)出露為二迭、石炭系地層，該斷層為一正斷層，與路線大角度相交于K131+080。斷裂均為非全新世活動(dòng)斷裂，主要造成巖體破碎；翁現(xiàn)斷層（F3）位于小龍坑附近，大龍坑斷層以西，總體走向近東西，長(zhǎng)度約為9km。斷面近似南傾，傾角60°，斷層?xùn)|西兩側(cè)出露為石炭系地層，該斷層為一正斷層，與路線小角度相交于K139+800。F3翁現(xiàn)斷層斷裂破碎帶發(fā)育，降低了巖體的整體性和強(qiáng)度，易形成崩塌、坍塌或地基失穩(wěn)等地質(zhì)災(zāi)害，建議該段線路采取必要的加固措施；水波龍斷層（F5）位于長(zhǎng)順城西，翁現(xiàn)斷層以西部起點(diǎn)以西，總體走向近南北，長(zhǎng)度約為8km。斷面近似南傾，傾角65°，斷層?xùn)|西兩側(cè)出露為石炭系地層，該斷層為一正斷層，在金銀洞附近與翁現(xiàn)斷層（F3）相交。與路線小角度相交于K131+200。斷裂均為非全新世活動(dòng)斷裂，主要造成巖體破碎。

1.2 水文地質(zhì)條件

地下水補(bǔ)給排泄區(qū)以漣江及冷水河為主的地表水系，是區(qū)域內(nèi)地下水的主要排泄基準(zhǔn)面。根據(jù)含水層巖性、地下水賦存條件及水動(dòng)力特征等，區(qū)內(nèi)地下水可劃分為第四系松散巖類孔隙水、基巖裂隙水及巖溶水3大類型。

1.2.1 第四系松散層孔隙潛水

主要賦存在山坡、山凹、溶丘谷地和河道及階地中的第四系松散堆積層中，常年以山坡上部基巖地層中的巖溶水、裂隙水、溝谷溪水、河水、大氣降水補(bǔ)給為主，大部分水體沿坡體向低處流動(dòng)，排泄于溝谷、河流中，少部分水體下滲到基巖裂隙中，轉(zhuǎn)化為基巖裂隙水，水量總體較小且受降水影響較大。該類地下水易接受河流、小溪與基巖裂隙水補(bǔ)給的地段，在第四系松散堆積物厚度較大的地段水量較大，對(duì)開挖工程（路塹、邊坡、隧道）有一定影響。

1.2.2 基巖裂隙水

主要賦存在基巖地層中，以大氣降水、巖溶水補(bǔ)給為主，其次為第四系松散巖類孔隙水的滲入補(bǔ)給，具有分布不均、水量變化較大的特點(diǎn)?；鶐r節(jié)理裂隙和風(fēng)化裂隙是該類地下水的主要賦存場(chǎng)所和運(yùn)動(dòng)通道，其流向受節(jié)理裂隙的連通性和基巖風(fēng)化裂隙層面的分布所控制，一般地表上的分水嶺也是該類地下水的分水嶺，該類地下水主要以泉水的形式排泄于地表，部分補(bǔ)給巖溶水，水量較大且受降水影響明顯，該類地下水在線路走廊帶內(nèi)分布廣泛，對(duì)開挖工程（路塹、邊坡、隧道）有一定影響。

1.2.3 碳酸鹽巖巖溶水

主要賦存在路線走廊帶內(nèi)的石炭系、二疊系白云巖、灰?guī)r地層中，以大氣降水、基巖裂隙水、地表水的補(bǔ)給為主，其次為第四系松散巖類孔隙水的滲入補(bǔ)給，發(fā)育程度總體上受褶皺、斷裂和巖層層面控制，具一定方向性，分布位置具有規(guī)律性差、富水性強(qiáng)、水量變化大的特點(diǎn)。溶洞、溶孔是其主要的賦存空間，節(jié)理、裂隙、溶洞是其主要的運(yùn)動(dòng)通道，其流向受非可溶巖分布、節(jié)理裂隙和巖溶的發(fā)育密度及連通性所控制，一般在可溶巖與非可溶巖接觸地段的巖溶中較為發(fā)育且水量較大。該類地下水的發(fā)育程度主要以地表巖溶洼地、落水洞等形式來體現(xiàn)，主要以暗河的形式排泄于地表，部分水體與基巖裂隙水相互轉(zhuǎn)化，其水量總體上較大且受降水影響明顯。水位隨季節(jié)變化較明顯，一般4～6月水量豐富，8月至次年3月水量顯著減少，甚至干涸，局部有承壓性質(zhì)。

1.3 地震

據(jù)國(guó)家地震局2015年發(fā)布的1/400萬《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306—2015），項(xiàng)目區(qū)地震動(dòng)反應(yīng)特征周期為0.35s，地震動(dòng)峰值加速度值為0.05g，相應(yīng)地震烈度為Ⅵ。

1.4 氣象

惠水縣及長(zhǎng)順縣屬濕潤(rùn)地區(qū)的亞熱帶季風(fēng)氣候，具有山岳型氣候特點(diǎn)，冬季干燥，夏季濕潤(rùn)，四季分明。據(jù)長(zhǎng)順縣氣象站多年觀測(cè)資料統(tǒng)計(jì)，多年平均氣溫15.2℃，最冷月（1月）平均5.4℃，最熱月（7月）平均23℃，極端最高氣溫34.1℃（1966年8月17日），極端最低氣溫－8.5℃（1977年2月9日）。多年平均降水量1365mm，降水年內(nèi)分配不均，汛期5~10月降水量占全年降水總量的80.6%，冬季少雨。實(shí)測(cè)最大一日降水量243.8mm（1970年7月12日），多年平均蒸發(fā)量1121.4mm，其多年平均最大風(fēng)速為7.2m/s。

2 在都市建設(shè)道路施工中運(yùn)用了軟基處理工藝技術(shù)的必要性

2.1 有利于增強(qiáng)道路的安全穩(wěn)定性

軟地基是一個(gè)惡劣地質(zhì)，一旦不完善的話將會(huì)影響到路面品質(zhì)，會(huì)產(chǎn)生下沉、坍塌以及開裂等問題，會(huì)嚴(yán)重影響到出行安全。而使用軟基增強(qiáng)技術(shù)則能夠有效改善軟土地基的承載能力，從而降低了路基工程質(zhì)量問題。

2.2 有利于降低維護(hù)成本

隨著人民生活水平的提升，車輛數(shù)量也越來越多，這樣就會(huì)增大道路的荷載，而市政主管部門也必須定期進(jìn)行路面養(yǎng)護(hù)工作，會(huì)耗費(fèi)巨大的人力物力與錢財(cái)。如果由于不能改善軟土地基出現(xiàn)沉降等問題的話將會(huì)提高養(yǎng)護(hù)成本，而使用軟基強(qiáng)化技術(shù)能夠改善路面品質(zhì)，延長(zhǎng)路面的養(yǎng)護(hù)期，減少養(yǎng)護(hù)成本。

3 軟土地基的特點(diǎn)

（1）抗剪強(qiáng)度較低：軟土地基屬于不良地質(zhì)類，所以和正常土質(zhì)相比，軟土壤顆粒分布的空隙比較大，抗剪強(qiáng)度比較弱，可以降低市政路面工程的強(qiáng)度。

（2）觸改性較好：由于軟土地基的土層相對(duì)而言來講比較柔軟，所以抗壓力較低，而且土層一旦受到外界力量影響的話就是很易變壞。另外，由于軟土地基的流變性作用又比較強(qiáng)，使得路面上很容易發(fā)生局部整體下沉等問題。

（3）含水量比較大：軟土地基的孔隙大、流動(dòng)度強(qiáng)，正是由于含水量比較大。而軟農(nóng)村土地基中多是軟泥和黏土，負(fù)電性比較多，所以很容易被水汽吸收，而水汽馬上都會(huì)滯留在泥土上，也會(huì)提高泥土的含水率[1]。

4 軟土地基形成和危害

要加快我國(guó)城市社區(qū)建筑工程增長(zhǎng)速度，首先就必須加強(qiáng)對(duì)城池內(nèi)市政公路建筑工程的基本工程建設(shè)。而在建筑物路基進(jìn)行施工流程中，最重要的就是建筑物基礎(chǔ)地面的牢固問題。目前，在建設(shè)我國(guó)城市政府公路建設(shè)中最常用的土質(zhì)基，是由黏土摻合粉土所構(gòu)成的軟土地基。而作為公路建設(shè)的最基本結(jié)構(gòu)部分，由于軟土地基的抗壓相當(dāng)不好，在受到外力壓迫后很易變化，因此無法確保公路的穩(wěn)定與安全性。所以在建設(shè)我國(guó)城市政府公路建設(shè)時(shí)，就必須對(duì)軟土地基采用強(qiáng)化技術(shù)來提高抗拉力度，以增加在公路建設(shè)進(jìn)行后的穩(wěn)定性。

（1）軟土地基，基本是由黏土與粉土相互結(jié)合而形成的。因?yàn)橥寥莱煞志哂锌紫犊臻g，因此土壤的結(jié)構(gòu)比也較疏松，當(dāng)遭受雨水甚至是地下水源的時(shí)，土壤對(duì)水分的吸收力很強(qiáng)，因此土壤內(nèi)的含水率也會(huì)相當(dāng)高。而水分在被吸納后，會(huì)長(zhǎng)時(shí)期地在軟土混凝土層內(nèi)持續(xù)地累積，將會(huì)導(dǎo)致土壤之中的空家愈來愈大。同時(shí)基于土壤的成因會(huì)有大量的空氣流入土壤之中，所以土壤也會(huì)顯得比較疏松。這一狀況對(duì)路面施工建設(shè)產(chǎn)生了重要的影響。軟土地基的土質(zhì)抗剪硬度也相當(dāng)?shù)?。在受的壓?qiáng)相當(dāng)大時(shí)，就會(huì)發(fā)生土質(zhì)嚴(yán)重變化的狀況。這就對(duì)路面與施工建筑造成了極大的安全隱患。要避免在路面建成后可能會(huì)出現(xiàn)的塌方等現(xiàn)象，就必須要加強(qiáng)市政道路的安全與穩(wěn)定性。

（2）由于軟土地基在建設(shè)過程中，最大的影響因素是由于土壤疏松而造成的地基變形的問題。以及由于軟土地基的土壤流變性易變性的特點(diǎn)。即使對(duì)其進(jìn)行了基本密封等方面的處理，在遭受外力擠壓之后也很容易出現(xiàn)對(duì)土壤產(chǎn)生各種方式的扭曲現(xiàn)象。若不是根據(jù)土壤進(jìn)行了科學(xué)性的處理方法，也就無法對(duì)土壤扭曲現(xiàn)象產(chǎn)生合理的抑制作用。所以，一旦正常投入使用路面以后很快就會(huì)發(fā)生道路受到碾壓之后很容易發(fā)生坑洼，或者坍塌的狀況，大大增加了路面施工的養(yǎng)護(hù)支出，同時(shí)還會(huì)造成事故威脅民眾人身安全[2]。

5 軟土地基的幾種加固技術(shù)

通過上述該市政工程概括數(shù)據(jù)，總結(jié)以下8點(diǎn)加固技術(shù)。

（1）可采用對(duì)軟土地基進(jìn)行表層加固的方法，利用技術(shù)手段排出軟土路基中吸附的大量水分，減少土層的含水率。同時(shí)減少進(jìn)入空氣的孔隙，提高軟土基的穩(wěn)定性和結(jié)實(shí)性能。在實(shí)際技術(shù)運(yùn)用中，可選用灰土回填的沙子進(jìn)行土墊板的管理，防止出現(xiàn)地下含有水的土壤上涌吸收問題，從而減少對(duì)軟泥土質(zhì)的危害。同時(shí)需要針對(duì)具體路面建設(shè)情況來做出評(píng)估，是否必須敷設(shè)排水渠道。

（2）在進(jìn)行工程加固的技術(shù)中，經(jīng)常采用對(duì)土壤深層軟基問題的加固方法或采用土木工程綜合材料進(jìn)行加固。首先，對(duì)建筑物及施工道路的軟土土質(zhì)問題進(jìn)行資料收集和分類，然后根據(jù)土壤的產(chǎn)生因素和強(qiáng)度，以及造成影響強(qiáng)度的各種因素。通過專業(yè)儀器與設(shè)備測(cè)定了這一區(qū)域，該地區(qū)的土壤密實(shí)率通過采用控制震動(dòng)裝置，可以保持土壤在軟土層中的振動(dòng)一定頻段，并同時(shí)加入土木合成材料與軟土進(jìn)行混勻，從而建立比較穩(wěn)定的土壤結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化地基的目的。不過也因?yàn)榇思夹g(shù)，對(duì)軟土地基進(jìn)行的施工量相當(dāng)大，從而在實(shí)現(xiàn)規(guī)?；┕ぶ芯哂休^大的局限性。

（3）在對(duì)軟土地基的處理中，還可采用碎石和粉煤灰等細(xì)顆粒物材料進(jìn)行混合添加，來改變軟土地基的地質(zhì)構(gòu)造，從而提高結(jié)實(shí)性能，不過也必須重視粉煤灰等物料的品質(zhì)問題，要選用品質(zhì)合格的物料進(jìn)行添加才能提高路基在建成后的總體品質(zhì)。

（4）采用了混凝土管樁的加固技術(shù)，可以直接通過水泥向軟土地基內(nèi)進(jìn)行施工，而且只要求掌握好管樁的硬度和標(biāo)高的準(zhǔn)確性就能夠進(jìn)行，在高速公路施工過程中應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛并且能夠大大提高施工速度的技術(shù)。

（5）如果在易產(chǎn)生大量水分的路面，可采取采用專業(yè)插板機(jī)設(shè)備將塑料排水板直接置入軟土地基內(nèi)，使排水板底下存在大量水分的軟土路基，在經(jīng)過專用設(shè)備所施加的預(yù)壓荷載力之后，再利用排水管道的砂質(zhì)泥土壓實(shí)以剝離出水分。這一技術(shù)是因?yàn)榕潘宓闹谱骱褪┕こ杀颈容^低廉，并且由于施工方法簡(jiǎn)單便捷具有很好的實(shí)用價(jià)值，同樣也在道路施工過程中被普遍地使用。

（6）還可通過對(duì)整個(gè)工程建設(shè)區(qū)域進(jìn)行具體勘測(cè)，布設(shè)預(yù)應(yīng)力管樁來增加軟土地基的強(qiáng)度。并且在進(jìn)行鋪設(shè)之前，一定要確定了軟土地基的存在厚度和具體范圍，并且做好了取樣分析工作之后才能夠進(jìn)行打樁施工。同時(shí)為了保證路面施工的質(zhì)量，在施工過程中一定要嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范嚴(yán)格實(shí)施。

（7）目前在道路地板補(bǔ)強(qiáng)建筑施工技藝中，最為普遍的是使用強(qiáng)夯法對(duì)地板進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。使用總重能夠達(dá)十多噸或者上百噸的重錘進(jìn)行自由落下運(yùn)動(dòng)，并在距離高處達(dá)幾米或者數(shù)十米以上處夯點(diǎn)軟土地基，讓軟泥迅速地固結(jié)壓實(shí)，從而增加了整體的質(zhì)量硬度和穩(wěn)定性。不過這一技術(shù)需要在地質(zhì)構(gòu)造中具有粗大晶粒的不飽和濕黏土等地質(zhì)基底上才能夠應(yīng)用，同時(shí)在施工作業(yè)方面存在相當(dāng)大的困難。

（8）還可采用凍結(jié)技術(shù)比對(duì)來實(shí)現(xiàn)對(duì)軟土地基的處理，這一技術(shù)利用超臨界二氧化碳和液體氮?dú)馔ㄟ^制冷機(jī)與液壓控制系統(tǒng)的結(jié)合，把膨脹后的液體超臨界二氧化碳打入土壤內(nèi)，然后再通過冷卻設(shè)備對(duì)軟泥進(jìn)行冷卻凝結(jié)來定型，通過這種方式來改善軟土土質(zhì)的質(zhì)量強(qiáng)硬程度。這一技術(shù)不僅僅可以在軟土地基應(yīng)用，而且對(duì)于其他土質(zhì)基礎(chǔ)也能夠進(jìn)行強(qiáng)化處理，所以也是在路面施工中的常用手段[3]。

6 結(jié)語

直到現(xiàn)在，中國(guó)的道路路面施工技術(shù)仍在進(jìn)行著研究突破，并致力于怎樣更迅速、更方便、更安全地完成路面施工建設(shè)，改善道路路面品質(zhì)，以及如何在增強(qiáng)交通道路方面對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展推動(dòng)力。因此我國(guó)必須加大研究力度發(fā)展環(huán)境科學(xué)，對(duì)城市建設(shè)問題開展更加深入的科學(xué)研究與調(diào)查，在合理使用城市公共資源的前提下，探索更適合我國(guó)國(guó)情的城市發(fā)展方向。