淺談公路軟土路基的施工控制

王東洋

摘要：在我國沿海及河口平原等地區(qū)廣泛分布著軟土層，由于軟土地基極易變形，因此在公路施工過程中應當對路基進行加固和控制。在施工過程中，有的在填筑過程中因路基變形而無法定型鋪筑路面；有的即使勉強鋪筑了路面，但由于軟基變形，未待交工驗收路面就開始失去穩(wěn)定和平整。如果不在修建公路的過程中采取有效措施進行處理，那么整個路基會隨著交通量的增大而加速沉降，出現(xiàn)路面沉陷、橋頭跳車等病害，直接影響到交工后公路的使用。本文在分析軟土路基引發(fā)病害的基礎上提出了軟土路基施工控制的方法和措施。

關鍵詞：公路；軟土路基；措施

為保證軟土路段能滿足高速公路的使用要求，必須對軟基進行處理。軟土路基特征從廣義上說，軟土是指強度低、壓縮性高的軟弱土層，可將其分為軟粘性土、淤泥質土、淤泥、泥炭質土及泥炭5種類型，習慣上將前3種總稱為軟土。軟土在我國濱海平原、河口三角洲、湖盆地周圍及山澗谷地均有廣泛分布。其主要工程特性為：天然含水量高、孔隙比大、透水性差、壓縮性高、靈敏度高、抗剪強度低、流變性顯著。

1.軟土路基病害

軟土路基問題及其危害概括起來主要有如下兩個方面：(1)強度及穩(wěn)定問題。當軟土路基的抗剪強度不足以承受路堤及路面外荷載時，軟土路基會產生局部或整體剪切破壞，造成路堤塌方、失穩(wěn)及橋臺破壞。(2)沉降變形問題。當軟土路基在上部荷載及外部荷載作用下產生過太的沉降變形時，會影響道路的正常使用。特別是產生過大的不均勻沉降時，會造成路面開裂破壞，結構物與路堤銜接處差異沉降，引起橋頭跳車，涵身、通道凹陷，沉降縫拉寬而漏水；路面橫坡變緩、積水，從而引起路面損壞等。軟土路基處理方法減輕路堤荷載減輕路堤荷載可有效減小作用在地基上的荷載密度，．也可有效減少軟土地基的沉降量。減輕路堤荷載，一是盡可能降低路堤設計標高，二是利用輕質材料填筑路堤。因前者受使用和設計標準要求的限制，這里主要指利用輕質材料填筑路堤，如粉煤灰填料路堤、EPS超輕質填料路堤等。地基處理在公路工程軟土地基處理中應用的地基處理方法很多，有預壓法、振密擠密法、置換法、灌入固化物和加筋法。而公路常用方法可分為土質改良和復合地基兩大類。土質改良是指對地基土體性質進行全面改良。如通過采用排水固結法、強夯法等進行地基處理，使地基土體抗剪強度提高，壓縮性減小，從而達到提高地基承載力、減小沉降的目的；復合地基法是指在地基中采用置換、捅筋、部分土體改良等方法設置增強體以形成復合地基并提高地基承載力、減小沉降。如水泥土樁復合地基、低強度樁復合地基、土工布加筋墊層等。樁基礎通過在地基中設置樁基礎，架設橋梁跨越軟土地基地段，如橋梁跨越；或通過采用樁基礎承擔路堤路面荷載等，如樁承堤等。

2.軟土路基的施工控制

在滿足地基穩(wěn)定性的前提下，允許建成的道路產生較大的工后沉降和不均勻沉降。通過預留高和工后對路基路面進行修補，調整產生的不均勻沉降差，以滿足設計要求。通常在某些路段采用工后修補可大量節(jié)省工程投資。綜合處理是指綜合應用上述各類方法進行處理。如對路堤地基進行地基處理和減輕路堤荷載相結合；對路堤地基進行初步地基處理與計劃工后修補相結合；此外，還有多種地基處理技術的綜合應用，如真空預壓與堆載預壓相結合等。應用綜合處理方法往往可帶來較好的經濟效益和社會效益。

2.1高壓噴射注漿技術

高壓噴射注漿技術是20世紀70年代從日本引進的一種加固松軟土體的應用技術，是在化學注漿技術結合高壓射流切割技術基礎上發(fā)展起來的，其實質是采用鉆機先鉆進至預定深度后，由鉆桿一端安裝的特別噴嘴把水泥漿液高壓噴出，以噴射流切割攪動土體，同時鉆桿邊旋轉邊提升，使土粒與水泥漿混合凝固．從而造成一個均勻的圓柱狀水泥土固結體，以達到加固地基和止水防滲的目的。高壓噴射注漿技術主要應用在N值(土壤標準貫入值)為0～30的淤泥、粘性土、砂土、砂礫及含部分卵石層的地基中，也可用于鐵路、公路和建筑物基礎加固防止下沉、壩基防滲帷幕以及施工中的臨時支護等。

2.2凍結法

凍結法通過采用液態(tài)氮或二氧化碳膨脹，或采用普通的機械制冷設備與一個封閉式液壓系統(tǒng)相連接，而使冷卻液在內流動，從而使軟而濕的土進行凍結，以提高土的強度和降低土的壓縮性。該法適用于各類土，特別是軟土地質條件，開挖深度大于7～8m地基中。壓密注漿碎石樁處理方法這是一種適合現(xiàn)場實際工程地質概況并經過計算分析和試驗證明可行而采用的一種全新的軟土路基處理方法。壓密注漿碎石樁技術通過在被加固場地的樁位成孔、投碎石，然后通過樁中的碎石樁體進行低壓注漿，等水泥漿液初凝后，通過預埋的注漿管向碎石樁體及樁周土體進行中高壓注漿，使樁體及樁周土體進一步密實，由此形成以注漿碎石樁、改性的樁周土體及樁間土構成的復合地基。這樣的地基不僅可滿足高速公路安全的要求，也不會對原路堤造成任何形式的破壞。復合地基處理方法這種方法主要有粉噴樁、旋噴樁和碎石樁等。如采用粉噴樁設計，對軟土層厚度大于10.0m，填土設計標高8.0m以上的路堤，粉噴樁間距取1.0m，噴粉量50kg/m，其每平方米的單價是壓密注漿方法的2～3倍；若采用旋噴樁處理單價更高，大約是壓密注漿處理的3～4倍。另一方面成樁的質量難以控制，如粉噴樁，理論上講成樁有效長度可達25m以上，但大量的工程實例反映，粉噴樁樁長過大，其質量難以保證。在成樁過程中還存在噴粉量不足、攪拌不均勻、膠接不好等先天質量問題。在施工條件良好的情況下，復合地基處理方法有自己的優(yōu)勢，如在結構物反開挖過程中，它可以起到支護作用；在橋頭附近路基處理中，它可以提高橋背土體填筑速度、減小工后沉降等。

3.結語

縱觀多年來對高等級公路軟基處理的施工，圍繞解決路基沉降及路橋連接處跳車現(xiàn)象，已先后嘗試運用了多種方法，從采用單一地基處理技術走向因地制宜、各種方法綜合使用。但地基處理不可能完全消除工后沉降，路堤高度是影響工后沉降的重要因素，地基條件是影響地基處理效果的主要因素。因此還需要我們在以后的路基處理施工實踐中繼續(xù)總結經驗，以探求更好、更先進的軟基處理方法。

參考文獻：

1. 周理. 高速公路軟土路基施工探討[J]. 中華建設, 2008, (12)

2. 劉華, 韓寶濤. 高速公路軟土路基施工探討[J]. 才智, 2009, (08)