試論高速公路軟基處理設(shè)計(jì)以及施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

李 釗

（廣州特希達(dá)科技有限公司，廣東 廣州 528300）

0 前言

在進(jìn)行高速公路工程施工時，由于地質(zhì)條件的不同，經(jīng)常會碰到軟土地基。軟土地基由于具有承載能力低、壓縮性強(qiáng)等特點(diǎn)，決定了其不能直接作為高速公路工程的地基。因此，必須對其進(jìn)行相應(yīng)的處理措施。下面來探討一下如何處理高速公路工程中的軟土地基的施工問題。

1 高速公路軟基處理設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在進(jìn)行高速公路軟土地基處理設(shè)計(jì)時，需要考慮很多的因素。這是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，不但要對其進(jìn)行技術(shù)分析，還要考慮到經(jīng)濟(jì)因素的作用，因而在設(shè)計(jì)時，必須把其當(dāng)作一項(xiàng)科研任務(wù)去落實(shí)。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代高速公路軟基處理的需求，設(shè)計(jì)人員必須與時俱進(jìn)，掌握到最新的設(shè)計(jì)方法或者施工工藝，才能設(shè)計(jì)出優(yōu)秀的處理方案。根據(jù)多年的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)高速公路軟基處理方案時，需要注意以下事項(xiàng)：

重視前期的勘察工作。對高速公路軟基處理進(jìn)行計(jì)算和合理設(shè)計(jì)的最重要的前提是最好前期的軟土路基的勘察和軟土指標(biāo)的測試工作。如果這項(xiàng)工作做不好，則很可能造成施工時的軟基滑塌事故的發(fā)生，會大大地增加施工費(fèi)用。因此，在設(shè)計(jì)軟基處理的方案前，必須對軟土的地質(zhì)資料和性質(zhì)做準(zhǔn)確、詳細(xì)的調(diào)查。

重視研究軟土路基的荷載分析加。對高速公路軟基處理，有兩個重要的目的：第一個目的是為了使高速公路路基具有相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性及強(qiáng)度，確保施工時不會造成路堤的整體破壞。第二個目的是在高速公路投入使用后，在其使用壽命的范圍內(nèi)，不會發(fā)生較大的不均勻沉降，以保證高速公路能夠正常的使用。

需要通過計(jì)算才能知道軟土地基是否需要處理，如果有些地基雖然屬于軟土，但是其在荷載作用下，穩(wěn)定性和沉降都能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求，則無需對地基進(jìn)行處理；如果不滿足要求，必須對其進(jìn)行處理，以保證高速公路工程的質(zhì)量。如果地基需要處理，則還需根據(jù)軟土的具體性質(zhì)、變形的機(jī)理、經(jīng)濟(jì)方面等因素進(jìn)行設(shè)計(jì)處理。

為了減少設(shè)計(jì)計(jì)算時的誤差，應(yīng)當(dāng)采用簡單且能夠反映出軟土地基具體情況的、成熟的計(jì)算方法計(jì)算沉降。

在設(shè)計(jì)時，必須根據(jù)道路試驗(yàn)工程的數(shù)據(jù)及效果檢查設(shè)計(jì)處理方案是否可行。試驗(yàn)工程不僅能夠避免施工期間的浪費(fèi)以及工作的盲目性，檢查施工方案的可行性及經(jīng)濟(jì)性，而且可以提前遇到施工時的一些問題，從而提早給出解決辦法，對施工中運(yùn)用的新材料、技術(shù)等獲得施工經(jīng)驗(yàn)，對設(shè)計(jì)中的不足之處進(jìn)行改進(jìn)處理等好處。

2 高速公路軟基處理的施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

2.1 對施工材料質(zhì)量的控制

在進(jìn)行采購塑料排水板時，必須對其質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查，采購符合質(zhì)量指標(biāo)和設(shè)計(jì)要求的排水板類型，而且避免使排水板受到污染，避免使用過期的產(chǎn)品。塑料排水板在堆放時，必須做好防護(hù)工作，避免陽光照射到塑料排水板。在對塑料排水板進(jìn)行打設(shè)時，必須保證導(dǎo)管的位置不能傾斜，避免傾斜帶來的排水板位置傾斜問題、拔出導(dǎo)管時帶出的淤泥污染沙礫層等問題的出現(xiàn)。在導(dǎo)管下沉?xí)r，應(yīng)避免導(dǎo)管出現(xiàn)扭結(jié)、斷裂的發(fā)生。將塑料板牢固地連接在樁尖上，從而防止拔出導(dǎo)管時帶出塑料板，在進(jìn)行穿靴時，必須穿過預(yù)制靴頭固定架，對折的帶子一般為10 cm左右，必須保證固定連接的牢固性。應(yīng)恰當(dāng)?shù)呐浜蠘都馀c導(dǎo)管，不能出現(xiàn)錯縫的現(xiàn)象，避免淤泥進(jìn)入導(dǎo)管。應(yīng)控制好導(dǎo)管的間距與深度，如果出現(xiàn)塑料板被帶出的現(xiàn)象，則應(yīng)當(dāng)采取補(bǔ)打的措施。如果塑料板需要進(jìn)行連接時，為了保證有相應(yīng)的連接強(qiáng)度以及暢通的輸水，在連接時，它們之間的重合長度應(yīng)在20 cm以上。

2.2 對路基土石方工程的質(zhì)量控制

2.2.1 施工準(zhǔn)備

在進(jìn)行路基土石方工程施工前，應(yīng)組織每個施工技術(shù)人員學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)圖紙等設(shè)計(jì)文件，對施工設(shè)計(jì)圖應(yīng)當(dāng)復(fù)核審理。對每位技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)關(guān)于設(shè)計(jì)、施工、質(zhì)量要求與檢查等相關(guān)內(nèi)容。對每個有不同分工的技術(shù)人員，還應(yīng)當(dāng)將關(guān)于他那方面的詳細(xì)施工方法進(jìn)行交代。然后對設(shè)計(jì)圖紙中的中心樁的坐標(biāo)、橫斷面的邊緣坐標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，使用全站儀測算出樁點(diǎn)的位置；在準(zhǔn)備開挖地段測定出路基橫斷面下邊線、路基橫斷面上緣截水溝位置。在準(zhǔn)備填方地段測定出路基橫斷面邊緣、邊溝位置。然后由施工組織設(shè)計(jì)的要求，調(diào)配施工機(jī)械，采購需求的材料，安排施工人員。最后在準(zhǔn)備施工的地段進(jìn)行平整，搭設(shè)臨時設(shè)施，修建、安裝便于施工的水、電等設(shè)施。

2.2.2 填方路基施工

路基填方采用分段分層的方式鋪筑。運(yùn)輸填方材料采用自卸汽車，然后用推土機(jī)平整該路段、并用壓路機(jī)壓實(shí)。填筑材料應(yīng)當(dāng)與標(biāo)書所要求的規(guī)范相符合，并且由監(jiān)理工程師認(rèn)定其最小強(qiáng)度。影響路基填方質(zhì)量的一個關(guān)鍵因素是填筑材料的粒徑的大小。一般情況下，宕渣材料的最大粒徑應(yīng)小于壓實(shí)層厚度的2/3，適合填料的最大直徑應(yīng)在15 cm以下，宕渣最大粒徑控制在15 cm以內(nèi)，填筑到路槽底面以下80 cm的填筑材料的粒徑應(yīng)小于10 cm。要控制好路堤的填筑質(zhì)量，上述問題應(yīng)得到足夠的重視。在裝載填筑材料時，應(yīng)當(dāng)根據(jù)對填筑材料顆粒大小的要求，在自卸車上安裝上相應(yīng)規(guī)格的鋼筋網(wǎng)片，比如如果要求填筑材料的粒徑小于10 cm，則安裝10 cm×10 cm的鋼筋網(wǎng)片，自動把粒徑大于10 cm的顆粒剔除。

2.3 對試驗(yàn)段路基填筑的質(zhì)量控制

在填筑路基之前，應(yīng)進(jìn)行試填。在碾壓過的路段上，選擇長度為500 m的一段，進(jìn)行路基填筑施工試驗(yàn)。應(yīng)將在試驗(yàn)階段檢測到的填料壓實(shí)數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，從而確定出最優(yōu)的填料、碾壓方式等，從而作為以后路基正式施工時的依據(jù)。

在填筑路基時，應(yīng)當(dāng)采用分層的方式，在填筑宕渣時，一般松鋪層的厚度在30～40 cm之間，根據(jù)土石方的數(shù)量，自卸汽車分點(diǎn)卸土。在進(jìn)行分層填筑時，應(yīng)當(dāng)從低洼處開始填筑。在填方之前，必須先處理好路基兩邊的排水溝，排水溝的最底部應(yīng)有3%的路拱。在進(jìn)行軟土路基施工時，先對軟土路基進(jìn)行相應(yīng)的處理，然后才能進(jìn)行施工。在進(jìn)行首層鋪填時，應(yīng)當(dāng)使用非親水性材料，而且要填筑出路拱。在進(jìn)行壓實(shí)路基的施工時，一般采用振動碾壓與靜壓相結(jié)合的方法：先采用靜壓的方式，用壓路機(jī)碾壓一到兩遍，然后在采用振動碾壓的方式進(jìn)行壓實(shí)處理。碾壓一般采用從兩邊到中間的方式，從路基的邊緣到路中進(jìn)行碾壓；如果是超高地段的路基碾壓，則當(dāng)采用由中間向邊緣的碾壓方式。在控制樁周圍應(yīng)開挖出施工排水溝，將路基內(nèi)的積水清除。路基中如果有耕植土、樹根等雜物，則在填筑前將其齊清理干凈。在對方土方時，應(yīng)當(dāng)注意堆放位置，留出邊坡綠化用土。

2.4 控制路基填筑后的沉降觀測

在進(jìn)行路基填筑時，必須控制好路基的沉降速率和側(cè)向位移，在確定其穩(wěn)定性符合設(shè)計(jì)要求時，才能進(jìn)行上一層的填筑。為了知道地基準(zhǔn)確的沉降速率和側(cè)向位移，應(yīng)當(dāng)對其進(jìn)行沉降觀測和水平位移觀測。其觀測方法是：測量出沉降板的高度，然后與基點(diǎn)樁的標(biāo)高進(jìn)行對比，其差值便是地基的沉降量。每一層都應(yīng)當(dāng)觀測一次沉降量和偏移量。在填筑期間，每3 d應(yīng)觀測一次沉降量，到了填筑完畢后，每個月觀測刺水逐漸減少，在第一個月應(yīng)觀測四次，第二個月觀測兩次，第三個月每月觀測一次。

在進(jìn)行觀測設(shè)置時，為了達(dá)到最優(yōu)的效果，根據(jù)實(shí)際情況，應(yīng)當(dāng)在每個斷面設(shè)置3個沉降板，分別安置在路基的兩邊以及中心，中心位移樁也應(yīng)當(dāng)設(shè)置3個，分別設(shè)置在位于排水溝的外側(cè)的50 cm處、150 cm處和650 cm處。這樣就能夠準(zhǔn)確地觀測到路基中在壓實(shí)后的沉降量、側(cè)向位移。

在路基填方時，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行分層控制填土的高度。在清理完地表后，對地面線進(jìn)行壓實(shí)，然后再填筑。如果道路經(jīng)過有積水的低洼地段時，應(yīng)當(dāng)先把積水清理，在進(jìn)行換填等處理，確保地基的穩(wěn)定性。在挖填結(jié)合段進(jìn)行填挖時，應(yīng)當(dāng)先挖至臺階，然后再進(jìn)行填筑。如果地面高低不平則應(yīng)當(dāng)從最低處進(jìn)行填筑，填筑合格后，在逐漸向上層填筑。為了保證路基在雨天沒有積水，填筑時應(yīng)當(dāng)使路基有3%左右的一個坡度。依據(jù)試驗(yàn)段路基填筑的數(shù)據(jù)，確定路基的攤鋪厚度，在壓實(shí)后每層土的厚度誤差不能超過20%。在路基的兩側(cè)加寬0.4 m左右，減少攤鋪的層數(shù)，這樣在壓實(shí)時，可以更好地保證路基邊緣的壓實(shí)度。為了減少層數(shù)，應(yīng)當(dāng)保證每個攤鋪層的厚度在50 cm以上。

2.5 控制路基碾壓質(zhì)量

在對路基進(jìn)行碾壓時，必須先確定土的含水率。保證路基的含水率在最佳含水量的±2%時才能進(jìn)行碾壓。若其含水量過小，則應(yīng)當(dāng)在其表面噴灑適當(dāng)?shù)乃艉蔬^大，則應(yīng)當(dāng)對其進(jìn)行晾曬處理，確保其達(dá)到適當(dāng)?shù)暮?。碾壓的順序?yīng)是從路基的邊緣向路基中間進(jìn)行，先用輕型壓路機(jī)慢速的碾壓，然后再用重型壓路機(jī)快速的碾壓。碾壓時，壓路機(jī)的后輪應(yīng)當(dāng)重疊一半，壓實(shí)一遍是指壓路機(jī)的后輪把路基的寬度都壓實(shí)過。根據(jù)路基試驗(yàn)階段的數(shù)據(jù)，確定碾壓的遍數(shù)。碾壓后，路面應(yīng)當(dāng)平整。

3 結(jié)語

高速公路工程是一項(xiàng)意義重大的工程，關(guān)乎國計(jì)民生。隨著科技的發(fā)展，近些年來國內(nèi)軟土地基處理技術(shù)也取得了重大的突破。高速公路工程是一個造福百姓的工程，如果其質(zhì)量不好，將嚴(yán)重影響企業(yè)的信譽(yù)。所以在處理高速公路工程軟土地基的問題上，相關(guān)部門必須給予重視。

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