公路施工中軟土路基的施工技術處理探討

李世杰 北京路橋瑞通養護中心有限公司

1 前言

隨著我國運輸系統的不斷完善，公路工程的建設也在不斷地進行著。但由于我國幅員遼闊，地質結構復雜，在工程建設中往往會出現軟土路基問題，如不妥善處理，可能會導致整個路基的整體傾斜，從而造成斜坡外側的土體凸起，進而降低高速公路的安全性。公路質量一旦出現問題，不僅會對行車安全造成極大的危害，而且會影響到人們的行車體驗，還會使交通事故的發生概率增大。

因此，在工程建設過程中，必須充分考慮軟土路基的實際問題，并根據軟土路基的特性以及施工場地的特殊性，采取適當的技術措施，保證軟土路基得到合理的加固。

2 軟土路基的加固特點

在公路工程建設中，軟土路基是指在土地資源中相對較軟、含水量較多的土地資源中對公路軟土路基進行基礎施工。

由于土壤松軟，含水率高，土地本身抗壓強度低，路基施工難度系數較大，因為軟土層無法保證工程施工質量。軟土路基路面的土壤通常存在明顯的空隙，其內部結構中的水分會使綠色植物或綠色植物根莖的生長發育，導致軟土路基路面的承載力相對較弱，其土壤的壓縮性非常差，造成土地資源整體結構波動較大，無法企穩。

2.1 合理設計道路施工

為對軟土路基實施合理的施工工藝，切實增強軟土路基的強度，必須制定出一套行之有效的設計方案。在設計完成后，要對道路的設計需求及主要交通功能展開分析，了解道路所需的日車輛流量，并確定其抗壓強度指標，這樣才能建立起更為科學、合理的設計方案。另外，對路基的承載力也要進行嚴格的規范[1]。若對軟土路基的承載力等級有一定的要求，可以加入適當的摻入物，從而改善其抗壓強度和抗壓強度。

土壤固化劑是一種由無機物質與有機物質混合而成的固化物質。對需要加強的土壤，首先要分析土壤的物理化學特性，然后在土壤中添加定量的環氧基固化劑，通過壓實、均勻地混合，以保證土壤的抗壓強度。

2.2 結合地質和施工條件

在軟土路基加固之前，必須分析施工路段的地質構造，并對土層資料取樣、分析以采用相應的加固措施。通過對路基實測資料的分析，可以使有關人員對軟土路基的實際狀況有更清晰的了解，從而為今后的軟土路基加固工程提供重要依據。在對地質和環境分析的同時，還要對現有的建筑規范加以分析。比如，在具體的施工中，要在施工過程中進行適當的調劑，以保證足夠的時間處理路基的沉降。

在對軟土路基充填時，須正確評價填料的質量。在確保工程質量達到設計要求的前提下，降低原材料的投資，避免工程造價超出預算。如有需要，有關工作人員可根據具體情況，將基坑挖出的殘渣進行加工，并將其填埋在軟土路基上，作為符合加固規定的填筑材料[2]。

2.3 科學管理施工工程

軟土路基的加固是一項系統工程。加強建設工程的專業化管理，是加強工程質量和提高工程制造效率的關鍵。

首先，要加強質量管理，嚴格檢驗現場所用的原料、機器設備，以保證機器的主要性能指標和原料滿足要求，所用的材料均達到加強的質量標準。

其次，加強對路基的養護與介入，以防止在整個施工過程中對原有路基造成的損壞，從而保障后方公路的安全。在沒有采取有效措施的情況下，容易造成路基振動、機械設備行走偏差等問題，影響到路基的均勻度，進而引起路基病害。

3 軟土路基施工技術在公路施工中的技術要點

3.1 軟土路基淺層處理

在對軟土路基進行淺層處理的過程中可以選擇以下幾種方法。

3.1.1 換填法

置換法實際上是指將軟土路基中的軟土層挖除更換為其他填充材料，使用填充材料作為路基可以防止軟土路基對道路的應用產生其他不利影響。換填法是針對軟土路基淺表層的一種解決方案，可以全部更換軟土或淤泥土，取樣更方便，保證回填的可靠性。

軟土路基基坑開挖時，深度應控制在2m以內，可用人力或機械設備將軟土層立即從路面及區外清除[3]。從頂部逐步進行分級開挖是合理的工序，在換填法的應用過程中，必須保證在壓實的同時添加填料，這樣可以保證換填法的質量，防止出現未壓實的情況。換填法的形式如圖1所示。

圖1 換填法

3.1.2 強夯法

強夯施工方法需要采用工業機械夯實路基。將凈重80kN～300kN的夯錘調節到6m～30m的相對高度，使夯錘自由下落，使軟土路基受到較大的沖擊，進而達到如下實用效果：夯實軟土路基。夯擊打在軟土路基上，會產生較大的震動反射及的內應力，將夯擊面下的土壤壓實，從而改善路基的整體穩定性。強夯技術在軟土路基上的應用更加簡便、快捷、造價低廉，適合于各種類型的土壤。通過對軟土路基的加固，使軟土路基的抗壓強度增加2～5倍，膨脹減小2～10倍，加固破壞深度。

3.1.3 加固土法

加固土法是利用土工布或柵格實施加固，加到軟土路基上使其成為一個整體，擴大軟土路基的工作壓力擴散角，提高軟土路基的承載能力。加筋土法廣泛適用于回填產生的壩基，適宜的土質主要包括軟土路基、礫石土或黏性土。在使用土工布或柵格加固的過程中，可與砂墊層共同使用，并利用該層傳遞路堤的荷載力，因為該層與其他層的相對高度有較大的差異，因此，可作為大壩基礎施工的剛性基礎，也可作為軟土預壓時的排水管層。路基墊層的解決能提高軟土路基的整體對稱性，施工速度快，可提高軟土路基施工的高效率，縮短加固工期，促進道路通行盡快恢復。

3.2 軟土路基深層處理

軟土路基處理的主要措施有以下幾種。

（1）排水預壓。在軟土路基上施加壓力，并與內部結構的排水管道裝置相結合，能盡早將路基中的水分排出，從而達到軟土路基的預壓力；通過對不同類型的飽和黏性土壤實施適當的加固，可降低其含水量。目前，常采用的是加載預應力張拉法和張拉法。實踐操作較為簡便，加固效果明顯。工程完工后，土層總體上是均勻分布的，但需要花費更多的時間和土方。采用真空預壓法能有效阻止大量的土石方運移，但在一定范圍內會有一定的約束，不能滿足較高的軟土路基要求。

（2）高壓注漿法。高壓噴漿技術是采用注漿管道進行加固的一種工藝。此種灌漿管道具有廣泛的專用噴灌裝置，使干水泥漿料與軟土充分攪拌，固化后能發揮實際加固效果。高壓噴注漿技術在國外已經得到了廣泛的認可，并有一些研究認為，利用工業設備對軟土路基進行檢測是可行的。

（3）水泥混合樁法。水泥攪拌樁是以路基土混凝土的整個施工工藝為基礎，采用一定的機械裝置，將混凝土注入需要加固的軟土路基中，然后通過反復攪拌，與混凝土結合在一起。在土壤中，水解和水化反應緩慢，慢慢形成膠狀，最終成為固態。該方法能較好地改善土壤的抗壓強度，完全能夠滿足工程實際使用的需要。

3.3 優化軟土路基路面設計方案

在路面施工中，可選擇軟土路基路面施工技術優化策略，并選擇合理的路面方案設計。允許公路工程項目施工設計人員對設計方案加以完善，根據施工路面設計方案，對公路工程項目具體實施過程中遇到的各種地層情況展開合理有效的勘察分析。

為了保證公路工程項目的路面設計方案能夠滿足全場的考慮，公路水文地質同場勘察可以讓設計人員針對施工的具體情況進行適當的邏輯推理，以確保表明軟土路基處理方法適宜?？辈爝^程中，設計人員詳細掌握軟土路基的具體情況，保證路面方案設計能夠解決具體公路工程項目的施工。要求參與具體的公路地質勘查，確保制定的路面方案能夠有效解決具體的公路基礎設施建設。

4 工程實踐

4.1 工程概況

房山區循環經濟產業園配套道路工程位于北京市的西南部山區，道路項目起點接108復線，跨大石河后，沿沙塘溝向北，沿線經過西班各莊村、陳家墳村，終點至循環經濟產業園西北，主線全長約8.34km。道路等級：三級公路，設計速度：30km/h。道路全線設置跨河橋三座，分別為大石河橋、沙塘溝1號橋、沙塘溝2號橋，自K0+150.85m～K0+511m設置隧道一座，長度360.15m。標段劃分：本項目施工共分為三個標段，K0+000m～K0+700m段為第一標段，道路全長0.7km；K4+000m～K6+968.42m段為第二標段，道路全長2.968km；K6+968.42m～K8+339.831m段為第三標段，道路全長1.371km。本工程為第二標段，K4+000m～K6+968.42m。

4.2 施工工藝

施工前清除施工道路上的植物群落及其污物，并采用機械設備進行平整，標記第一個夯點的工作部分，以保證施工質量。夯點布置和夯點間距應根據軟土特點和路基加固深度綜合明確，確保路基能夠壓實。

夯擊前按設計方案、施工主要參數，將夯錘吊裝到相應位置，同時保證夯錘芯部指向夯點，使夯錘平穩下落，重復上述過程，直至達到路基的各種參數符合設計規范。路基強夯完成后，每個夯點必須用土封堵，夯坑必須用水準儀測量。重復上述工藝流程，完成全部設計窮擊遍數。

4.3 質量檢測

夯實施工完畢7d后，根據現場路基土質，采用平板支架預壓法，測試動態夯基礎的實際效果。

4.3.1 靜載試驗

現場靜載法試驗相應的檢測結果如表1所示。

表1 彈性密封墊斷面參數

根據上述檢測結果分析可知，強夯后路基沉降量小于300mm，土體的密實度較好，比強夯前有了較大提升，強夯后土體的密實度和強度均得到很大程度提高，說明強夯法處理軟土路基效果良好[4]。

4.3.2 平板試驗

根據直線插入法在試驗路段選取8個試驗點位，檢測其路基承載力，相應的檢測結果如表2所示。

表2 平板試驗檢測結果

根據上述檢測結果分析可知，強夯后的路基承載能力數值均大于設計要求的250kPa，明顯提高了路基承載能力，證明強夯法施工效果良好。

5 結束語

解決高速公路基建中軟土路基的實際效果，直接影響到高速公路的使用壽命和安全系數。為有效保證公路工程質量，更好地保障行人和車輛安全，施工方必須對軟土路基解決方案給予足夠重視。施工人員根據設計方案詳細勘察軟土路基，確保其應用合理的處理方法，進而處置相關問題。施工質量和地面結構的可靠性保證了道路質量和安全行駛，根據相應的解決方案，確保路基工程施工質量合格，有助于我國經濟社會平穩的發展態勢。