王回府

（隴南公路事業(yè)發(fā)展中心徽縣公路段，甘肅隴南 742300）

0 引言

隨著社會經(jīng)濟的快速增長，公路工程得到了全面發(fā)展，公路交通的重要性也越來越突出。但是，目前我國公路工程施工技術(shù)尚未成熟，仍需進一步改進。其中，路基作為公路工程的基礎(chǔ)性部件，其施工質(zhì)量決定了公路的品質(zhì)。所以，在公路工程建設(shè)中，路基施工非常關(guān)鍵，尤其是對軟土路基的處理，只有保證路基的強度和穩(wěn)定性，才能有效提升公路工程建設(shè)的社會效益和經(jīng)濟效益。

1 軟土路基的特點和危害

軟土也叫軟黏土，是一種沉積性物質(zhì)，主要是由第四系晚期的地表水中沉積或河流沖積而成，多分布在沿海、河流中下游或湖泊附近的平原地區(qū)。軟土含水率較大，且地面上生長著許多喜歡水性的植被，隨著植被的死亡腐爛，土壤里面的有機質(zhì)會越來越多，變得越來越黏軟。如果在軟土上面修建公路，那么公路下方的軟土就會因為路面和路基的壓力而發(fā)生沉降，從而造成路面的開裂或塌陷。軟土路基具有以下兩個特點。

（1）由于軟土路基孔隙比大、含水率大、重量輕、內(nèi)部環(huán)境復(fù)雜、含有大量微生物和腐殖質(zhì)等，因而具有低強度、高壓縮性、高塑性等特點。

（2）軟土路基滲透性低，難以在垂直方向上滲透，對排水、加固有很大的障礙，并且在路基建設(shè)初期出現(xiàn)較大的孔隙水壓，對基礎(chǔ)的抗壓性能有很大的影響[1]。

2 公路工程軟土路基形成的原因

2.1 勘察工作未做到位

在進行公路設(shè)計前期的勘察時，沒有充分調(diào)查和分析該地區(qū)的水文地質(zhì)情況，不能準確、全面地了解當?shù)氐淖匀画h(huán)境，沒有及時發(fā)現(xiàn)并處理軟土，造成路基的穩(wěn)定性、承載力等不符合標準的要求。同時，由于對周邊環(huán)境的把握度不夠精確、完整，在設(shè)計中沒有進行必要的隔水優(yōu)化措施，致使路基所在的地面積水和地下水滲入路基，從而造成了軟土路基的形成。

2.2 未嚴格控制路面墊層厚度

在進行路基設(shè)計時，施工人員沒有嚴格控制路面墊層的厚度，沒有對材料的性能、質(zhì)量等進行規(guī)范和限定，沒有嚴格按照公路等級、承重預(yù)測等因素對路面基礎(chǔ)進行合理的剛度設(shè)計，導致路基容易變軟變形，在公路運行過程中存在很大的安全隱患。

2.3 施工技術(shù)要點把握不足

在公路工程建設(shè)中，施工人員對某些技術(shù)要點掌握不嚴格或處理不當，很容易造成對路基的破壞。例如，施工人員沒有嚴格按照相關(guān)規(guī)范和要求進行施工，沒有嚴格按照圖紙進行排水，導致路基路面排水不及時、不順暢，積水長期浸泡材料與公路結(jié)構(gòu)，最終形成軟土路基。在公路工程建設(shè)中，如果沒有考慮當時的天氣、溫度等條件，導致路面在高溫或低溫條件下產(chǎn)生開裂，也會產(chǎn)生軟土路基。

3 公路工程建設(shè)中軟土路基處理的一般原則

在軟土基礎(chǔ)上，應(yīng)選擇符合填料要求的砂礫、碎石、礦渣、碎石土等進行加固，增設(shè)軟土路基支護（圖1），增強路基的抗剪切能力，防止路基沉降，提高其動態(tài)特性，防止發(fā)生振動或液化。此外，應(yīng)根據(jù)軟土路基所在路段的具體情況，考慮公路的結(jié)構(gòu)安全、使用壽命等情況，選擇合適的軟土路基加固處理技術(shù)。

圖1 軟土地基支護

4 公路工程軟土路基的加固處理技術(shù)

4.1 替換法

替換法是對公路工程的某一區(qū)域或深度的軟土路基進行替換，替代的物質(zhì)通常為天然砂礫、碎石、片石、塊石等強度高、穩(wěn)定性好的物質(zhì)，以防止或改善路基沉降。采用替換法處理軟土路基時，應(yīng)考慮以下3個方面。

（1）應(yīng)根據(jù)工程場地的具體條件以及相關(guān)規(guī)范、標準進行施工，確保工程的安全、高效。

（2）在進行替換時，采用分層補強、分層夯實、機械碾壓等措施，以滿足路基施工的密實性要求。

（3）要合理確定替換的區(qū)域和深度。

4.2 排水固結(jié)法

排水固結(jié)法將軟土路基中的孔隙水排出，減小孔隙比，固結(jié)路基，增強路基的強度。常用的排水固結(jié)法包括袋式砂井、砂井、砂墊層等技術(shù)。袋式砂井技術(shù)是將滿足工程需要的砂子，倒入具有透水率的編織袋內(nèi)，再由鉆機將其打進軟土路基中。袋式砂井技術(shù)一般在軟質(zhì)黏土厚度超過5 m的情況下使用，具有成本低、效率高的特點，是一種較為理想的軟土路及處理方法。砂井技術(shù)是一種通過在軟土路基上打洞、注入砂子來吸濕的技術(shù)。砂墊層技術(shù)是將砂層置于軟土地層頂部以進行排水，采用砂墊層技術(shù)進行排水時，要考慮路基的充填速率和排水的速率，以確保路基在填土期間既能進行排水，也不會受到過量的負荷影響。

4.3 塑料排水板法

塑料排水板法也是目前應(yīng)用較廣的路基排水固結(jié)技術(shù)，比較適合于地下水位較高的軟土路基。該技術(shù)是將經(jīng)過特殊設(shè)計具有垂直排水功能的塑料排水板（圖2），經(jīng)打樁裝置打進軟土路基，在軟土路基中建立一條暢通的排水通道，軟土路基受填土機、堆載預(yù)壓力等因素的影響，將水分沿排水通道排至砂墊區(qū)，再經(jīng)砂墊區(qū)排出，降低路基含水率，加速土體的固結(jié)[2]。塑料排水板法具有質(zhì)量輕、強度高、單孔排水量大、排水性能好等優(yōu)點。

圖2 塑料排水板

4.4 機械碾壓和夯實法

機械碾壓和夯實法是對軟土路基施加壓力，把軟土路及中多余的水分排出，從而增大土體的密度，增強地基的強度。在進行機械碾壓或夯實時，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)勘查資料，對路基強度、碾壓夯實范圍、夯擊次數(shù)等進行分析，選取合適的碾壓和夯實技術(shù)。碾壓法是先用小型壓路機進行靜壓，然后用大型的振動壓路機碾壓，再用光輪壓路機壓平。根據(jù)從邊到中的規(guī)則，將碾子按1/3的疊加順序依次推進。夯實法則是通過使用重錘等產(chǎn)生的強大外力對路基進行夯擊強化的一種方式。

4.5 化學加固法

化學加固是通過對軟土進行化學加固，通過化學反應(yīng)去除軟土路基中的水分，使軟土固結(jié)，從而提高路基的穩(wěn)定性。常用的化學加固法為深埋石灰攪動樁技術(shù)，該技術(shù)是通過將石灰與土壤混合后，經(jīng)過一系列的化學反應(yīng)，降低軟黏土含水率，增強軟土的抗壓能力。深埋式石灰攪拌樁采用的原料為石灰，能有效吸附軟土中的過量水分，在進行加固處理時應(yīng)注意防止石灰攪拌樁露出表層或鄰近地面，使石灰吸附地表大量積水，從而喪失吸水的能力。

4.6 注漿加固法

注漿加固法水通過注漿管將水泥等漿液注入土層中，使?jié){液以劈裂、滲透、擠壓、填充等方式擠出土層中的空氣和水分，待漿液固結(jié)后有效提高路基的強度、承載力，延長其使用壽命。為使注漿加固法得到更好的發(fā)揮，在采用方法處理公路軟土路基時，必須注意以下問題：在施工現(xiàn)場，利用鉆機進行鉆孔，使設(shè)備進入軟弱地基。根據(jù)工程實際需要，配制漿料，在漿料完成后，采用高壓注漿裝置將漿液注入軟土路基，使?jié){液與土體反應(yīng)達到最佳，提高路基的穩(wěn)定性。

4.7 粉噴樁加固法

粉噴樁加固法是利用水泥等材料作為固化劑，通過特制的攪拌機械將軟土和粉體狀固化劑強制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理化學反應(yīng)，使軟土固結(jié)，形成具有一定穩(wěn)定性、強度和承載能力的路基。由于粉噴樁是具有一定黏結(jié)強度的混合料，因此其剛性很高，在荷載作用下，其壓縮性比周圍土體要低得多。在這種條件下，復(fù)合路基的受力將會隨著路基的位移而增加，從而引起應(yīng)力集中，達到較好的加固處理效果。試驗表明，粉噴樁可顯著降低土層的孔隙比、含水率和壓縮性，從而顯著提高軟土路基的抗壓強度。

4.8 拋石擠淤法

拋石擠淤法適用于池塘和湖泊等常年積水、不能輕易排出水分的淤泥狀軟土路基。拋石擠淤法是一種強迫換土的方法，通過在軟土中拋入較大的片石、塊石，將原本的淤泥狀軟土擠出，從而達到增強路基強度的目的。該技術(shù)具有造價低、周期短、施工方便、管理簡單等特點，在石材豐富的地區(qū)特別適用[3]。

5 軟基工程施工注意事項

目前，在我國公路工程建設(shè)中，軟土路基的處理技術(shù)已經(jīng)有了很大發(fā)展，在實際建設(shè)中得到了廣泛的運用。但是，有些技術(shù)還處在探索的階段，技術(shù)應(yīng)用并不成熟，還存在很多問題。對于軟土路基的處理，必須綜合分析所處路段的實際情況，考慮公路的結(jié)構(gòu)設(shè)計、使用壽命、安全性能等多方面因素，同時還要考慮處理軟土路基的經(jīng)濟性和時間需求。在實際工程中，根據(jù)場地的特點和基礎(chǔ)加固的原理，合理地選取適當?shù)募庸碳夹g(shù)。若沒有結(jié)合實際，盲目選取軟土路基加固技術(shù)，不僅無法取得理想的效果，還會影響施工進度和質(zhì)量。例如，路基深度大于3 m時，使用替換法會增加工程的工作量；機械碾壓和夯實法要使用到大型壓路機和強夯機，小型施工單位沒有足夠的資金進行配置；排水固結(jié)法的關(guān)鍵在于把土層中的水分排出，但這個過程需要很長時間，有嚴格的施工時間限制的公路工程不適宜應(yīng)用此種方法。各種工藝方法都有其應(yīng)用領(lǐng)域，因此要對其進行合理的優(yōu)化設(shè)計，不能盲目采取同樣的措施。目前我國建筑工程建設(shè)隊伍的發(fā)展速度較快，但由于缺少相應(yīng)的技術(shù)培訓，工程技術(shù)人才短缺的問題也日益突出。因此，必須加強人才隊伍的培訓，施工人員要熟練掌握公路工程軟土路基處理方法，提高公路工程的建設(shè)質(zhì)量[4]。

6 結(jié)語

公路工程建設(shè)中存在各種各樣的問題，其中，軟土路基是最普遍的一類，需要對其進行加固處理。軟土路基處理較為復(fù)雜，若處理不好會對公路工程的質(zhì)量和安全運行產(chǎn)生很大的影響。因此必須合理采取科學的軟土路基處理方法，增強路基的強度，進而提高公路工程的質(zhì)量，延長公路的使用壽命。