魏文濤

摘要： 當(dāng)前我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，交通建設(shè)范圍無限擴(kuò)大，施工技術(shù)也在呈現(xiàn)豐富化拓展大好局面。在這其中，像路橋施工中的軟土路基施工最難處理，在軟土路基上施工建設(shè)路橋很可能在長期使用后出現(xiàn)路基沉降，造成嚴(yán)重的跳車現(xiàn)象，不利于交通安全運(yùn)營。所以本文就提出了路橋施工中軟土路基的沉降病害類型，并結(jié)合例證分析其施工技術(shù)相關(guān)要點(diǎn)，希望對軟土路基病害治理起到有效促進(jìn)作用。

Abstract： At present， with China's national economic development and the indefinitely expanding scope of transportation construction， the construction technology is also presenting an enriching and expanding situation. Among these， construction of soft soil roadbeds in road and bridge construction is the most difficult to handle. Construction of road and bridges on soft soil roadbeds is likely to occur roadbed settlements， causing severe vehicle jumping and detrimental to traffic safety operations. Therefore， this paper proposes the types of settlement problems of soft soil roadbed in road and bridge construction， and analyzes the related points of construction technology in combination with examples， hoping to effectively promote the treatment of soft soil roadbed diseases.

關(guān)鍵詞： 路橋；軟土路基；病害類型；施工技術(shù)要點(diǎn)

Key words： road and bridge；soft soil roadbed；type of disease；construction technology

中圖分類號：U213.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）21-0149-02

0 引言

近年來，我國路橋建設(shè)要求正在逐年提高，其技術(shù)類型與技術(shù)內(nèi)容也在呈現(xiàn)極大豐富化，它強(qiáng)調(diào)施工企業(yè)的施工能力與研究能力優(yōu)化，希望解決路橋建設(shè)中比較常見的軟土路基問題，有效調(diào)整施工質(zhì)量與施工進(jìn)度速度，凸顯其中施工技術(shù)要點(diǎn)實(shí)施的重要性。

1 軟土路基的基本性能分析

1.1 軟土路基

首先軟土是含水量成分較高的黏性土質(zhì)，它一般在沿河、沿海等水域附近存在，其中的成分主要包括了粉土、淤泥、泥炭等等土質(zhì)成分，在這種地質(zhì)環(huán)境中施工會為路基加固帶來極大難度。比如說由于軟土路基的結(jié)構(gòu)相對松散，必須在施工前對其進(jìn)行特殊處理后才能展開施工過程；而如果所采取的處理措施不當(dāng)可能會造成施工難度大幅度增加，直接影響到道路路基質(zhì)量，影響交通安全運(yùn)行；再者就是軟土路基在滲水性能方面表現(xiàn)極弱，沒有良好的固結(jié)速度，所以在公路建設(shè)過程中就會直接出現(xiàn)裂縫或塌陷等等現(xiàn)象，所以說在軟土地質(zhì)上建設(shè)道路路基存在一定的風(fēng)險性。

1.2 路橋軟土路基

路橋是公路道路建設(shè)中的重要環(huán)節(jié)段，該段對道路路基的本體質(zhì)量與施工質(zhì)量要求非常之高。就路橋的整體結(jié)構(gòu)與過往建設(shè)歷史來看，它遭遇軟土路基還是比較常見的，所以這就與路橋地基需要建設(shè)在質(zhì)地堅(jiān)硬的地基上這一原則背道而馳。一般來說，如果路橋整體結(jié)構(gòu)處于軟土路基上，它所處的地質(zhì)部分一定會含有較多水分，導(dǎo)致地質(zhì)整體硬度降低，形變能力相應(yīng)增加，如果出現(xiàn)重壓作用很可能會發(fā)生嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)變化。其具體表現(xiàn)就為上層建設(shè)路橋部分因?yàn)檐浲谅坊霈F(xiàn)凹陷、隆起、裂縫或斷折等等問題。根據(jù)多年的路橋工程施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看，軟土路基特征主要包含以下3點(diǎn)：

第一，路基中的土顆粒之間存在透水性能較弱的問題，它們普遍在儲存水分能力方面表現(xiàn)較強(qiáng)。如果水分進(jìn)入后，可能無法實(shí)現(xiàn)及時下滲，水分含量會始終保持較高水平。

第二，軟土地基在土體之間存在較高的可壓縮性，它表現(xiàn)為土顆粒之間的孔隙較大，在重力作用下可能會出現(xiàn)嚴(yán)重形變。而如果土顆粒處理不能有效到位，路橋在日后的運(yùn)營過程中必然會出現(xiàn)沉降問題，即對道路質(zhì)量形成嚴(yán)重?fù)p壞影響。

第三，軟土地基本身存在觸變特性，具體來說就是軟土地基本身在沒有承擔(dān)任何其它作用時，它表現(xiàn)為固態(tài)結(jié)構(gòu)。如果承受外界作用，它的地基土質(zhì)會呈現(xiàn)出明顯的流動性狀態(tài)，這種流體土體結(jié)構(gòu)會讓地基的承載能力大幅度下降，直接造成地基上部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)明顯裂縫甚至斷層。

整體來看，軟土路基存在較多基本特征，而究其根本原因是由基本結(jié)構(gòu)所導(dǎo)致。所以在路橋施工過程中必須針對其基本特性采取相應(yīng)的針對性措施，全面提高路橋路基的整體穩(wěn)定性能[1]。

2 平興高速公路路橋施工中的軟土路基施工處理技術(shù)案例分析

2.1 濟(jì)南至廣州國家高速公路平遠(yuǎn)（贛粵界）至興寧段（簡稱“平興高速公路”）路橋施工項(xiàng)目基本概況

平興高速公路國家規(guī)劃的“7918”高速公路網(wǎng)中的第四縱——濟(jì)南至廣州高速公路（編號G35）的組成部分，路線起于梅州市平遠(yuǎn)縣（贛粵界），經(jīng)平遠(yuǎn)、梅縣、興寧、終于五華縣境內(nèi)，與梅河高速公路相接；同時本項(xiàng)目也是廣東省高速公路網(wǎng)規(guī)劃的第二縱—汕尾至江西尋烏高速公路的組成部分。本標(biāo)段起點(diǎn)樁號為K1604+550，終點(diǎn)樁號為K1610+700，線路全長6.150km。不良地質(zhì)主要有軟土。

沿線軟土主要分布于沖積平原區(qū)、河流谷地及山間洼地第四系沼澤相淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土及淤泥（層號為2-0、2-0-1、4、4-0、4-1）組成，其中平原區(qū)及河流谷地軟土呈片狀分布，山間洼地（或魚塘塘底）軟土呈點(diǎn)狀或帶狀隨機(jī)分布。厚度一般為0.4-5.95m，局部達(dá)到7.2-8.1m，上層覆蓋層一般為耕植土、素填土及粉質(zhì)粘土，厚度為0-9.4m，或無覆蓋層。整體看來路堤不均勻沉降現(xiàn)象非常普遍且嚴(yán)重，常常會引發(fā)路橋橋頭跳車現(xiàn)象發(fā)生，造成公路路橋安全隱患。為了有效保障行車安全，提高行車在路橋上的舒適度，專門針對路橋施工中的軟土路基處理技術(shù)進(jìn)行了分析，總結(jié)得出其軟土路基病害特征，并提出合理有效的施工處理措施。

2.2 平興高速公路路橋路基軟土工程的基本特征

從整體來看，平興高速公路路橋路基的軟土土質(zhì)呈主要存在淤泥質(zhì)粘土與淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土兩種類型，它們在物理性質(zhì)指標(biāo)和力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)上表現(xiàn)偏弱，例如其固結(jié)快剪指標(biāo)分別只有7.6和8.2，而在整體滲透系數(shù)方面也表現(xiàn)較差，大約只能達(dá)到5.13Kvcm/s（10-7）和4.31Kvcm/s（10-7），容易形成土層貯水情況。從軟土工程特性來看，該工程中的路橋軟土路基特性主要呈現(xiàn)出以下5個基本特點(diǎn)。

首先，它的含水率偏高，無論是淤泥質(zhì)粘土亦或是淤泥質(zhì)粉粘土，它們的液性指數(shù)均為IL>1，而部分淤泥質(zhì)分層粘土的液性指數(shù)則為IL≈2。

其次，它的孔隙比偏大，且具有較高的壓縮性。例如淤泥質(zhì)粘土與淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土的孔隙比都大于1，且它們的壓縮系數(shù)與壓縮模量也相對較高，因此它們都屬于高壓鎖性土質(zhì)。

第三，它的滲透性較差，滲透系數(shù)偏小，在垂直滲透系數(shù)Kv的表現(xiàn)方面整體均值小于豎向滲透系數(shù)KH，所以整體看來滲透性偏差。

第四，它的抗剪強(qiáng)度偏低，表現(xiàn)出了偏小的粘聚力。在施工過程中由于發(fā)現(xiàn)其內(nèi)摩擦角相對偏小，所以它的抗剪強(qiáng)度也表現(xiàn)出較低水準(zhǔn)。

最后，它的靈敏度偏高，該工程中施工現(xiàn)場軟土地質(zhì)的靈敏度大約在3～6左右，可定性為中等靈敏度土?？紤]到它的靈敏度偏大且圖結(jié)構(gòu)性對比強(qiáng)度強(qiáng)，所以二者相互影響后擾動土體的強(qiáng)度也會迅速大幅度下降[2]。

2.3 平興高速公路路橋路基軟土工程的技術(shù)要點(diǎn)

為了解決上述問題，優(yōu)化該工程路橋施工中的軟土路基問題，提高路橋交通安全運(yùn)行效率，下文專門提出了該路橋工程所采用的軟土路基施工處理技術(shù)方法。

DGR（Deep Grouting Reinforcement，深層注漿加固抬升技術(shù)）是該工程所采用的新路橋軟土路基施工技術(shù)，它專門用于治理公路橋梁軟土路基不穩(wěn)以及其所引發(fā)的各種橋頭跳車問題。它基于地基軟弱所引發(fā)的陸地不均勻沉降病害展開分析，開發(fā)新材料與新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)深層注漿以提高路基的復(fù)合承載力。同時，該技術(shù)也可幫助路橋形成路堤下隔層，減小路橋路基必然會出現(xiàn)的不均勻沉降問題，盡量縮小路橋之間的沉降差問題。它的主要技術(shù)流程就是通過漿液填充、滲透與壓密結(jié)合土體路基變化形成漿脈，并將特制漿液注入到軟土層中，當(dāng)土體被注入到漿液填充后就會迅速初凝，漿液管道被完全堵住并形成劈裂面，此時劈裂面土體會被初凝漿液擠壓，這會對受漿軟土實(shí)現(xiàn)土性改良，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對路橋軟土路基的有效加固。在該工程中，采用DGR技術(shù)的水泥用料主要選擇了硅酸鹽水泥，化學(xué)漿部分則采用了速凝劑、早強(qiáng)劑等高效附加劑，它的水泥與DGR化學(xué)漿配比大約為1：0.2～0.35，而注漿壓力則控制在0.1～0.5MPa左右，下文給出DGR施工的具體工藝流程。

2.3.1 放樣

首先要布置加固灌漿空位，并對孔位標(biāo)記編號，土體空隙如果越大，漿液的地下擴(kuò)散半徑也就越大，所以結(jié)合一般施工經(jīng)驗(yàn)來展開施工，將漿液控制在1.5～3.0m半徑范圍，保證注漿孔與實(shí)際車道道寬、數(shù)量及間距保持一致，滿足注漿加固條件。一般來說，灌漿孔距與排距應(yīng)該控制在2.0～4.0m左右為最佳，同時做好地下調(diào)查，保證管線與搭板之間埋設(shè)物完好無損。

2.3.2 制漿

在施工中保持水泥漿液的水灰比在0.75左右，該工程中采用了高速剪切專用制漿設(shè)備，結(jié)合用漿量來計(jì)算水泥與水的準(zhǔn)確用量，畢竟保證均勻攪拌，在水泥漿攪拌初凝后保養(yǎng)以避免離析現(xiàn)象發(fā)生。再者，水泥與DGR化學(xué)漿的材料配比比例大約控制在3：1左右，同時結(jié)合施工點(diǎn)路堤基本特征、軟土情況與氣溫因素做出適當(dāng)調(diào)整，保證做到最佳加固效果[3]。

2.3.3 灌漿

最后在灌漿過程中主要將水泥漿化學(xué)漿液灌漿壓力控制在0.1～1.0MPa左右，同時在灌漿施工中控制漿液擴(kuò)散半徑在1.5～3.0m左右。該工程根據(jù)施工現(xiàn)場的具體軟土地基深淺及沉降情況確定了初灌、復(fù)灌一、二階段，主要實(shí)施群樁交叉灌注技術(shù)，其注漿步驟如圖1。

3 總結(jié)

針對軟土地質(zhì)，路橋施工項(xiàng)目必須做好路基固化處理，結(jié)合多種技術(shù)分析其軟土地質(zhì)表層含水量、滲水影響以及軟土抗壓強(qiáng)度，綜合提出路橋軟土路基加固解決辦法，提高整體施工水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]侯建偉.對路橋施工中軟土路基的施工技術(shù)要點(diǎn)分析[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2018（2）：59-60.

[2]王賓.分析道路橋梁施工中軟土路基施工[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2016（8）：1834.

[3]于龍平.公路橋梁軟基路基路面施工[J].交通世界（建養(yǎng).機(jī)械），2013（5）：284-285.