馬九青

(四川蜀通港口航道工程建設(shè)有限公司，四川 南充 637000)

0 前 言

現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)高速公路建設(shè)里程不斷增多，公路系統(tǒng)日漸完善，為加快地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，保障大眾出行效率，奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。現(xiàn)階段高速公路施工過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到軟基結(jié)構(gòu)，如果沒(méi)有制定出合理專項(xiàng)的軟土路基施工方案，會(huì)導(dǎo)致路基結(jié)構(gòu)承載力及穩(wěn)定性下降，后期引發(fā)地面開(kāi)裂甚至不均勻沉降問(wèn)題，嚴(yán)重影響到高速公路使用壽命。

1 高速公路軟土路基結(jié)構(gòu)特征

高速公路軟土路基結(jié)構(gòu)主要由軟土構(gòu)成，由于軟土內(nèi)部含水量較大、結(jié)構(gòu)整體性較差，在外力荷載的作用下經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)變形問(wèn)題。相較于其他結(jié)構(gòu)而言，軟基結(jié)構(gòu)的透水性較差，承載力及抗剪切力不足，可塑性能不佳，切實(shí)提升了高速公路路基施工難度。在沒(méi)有對(duì)高速公路軟土路基結(jié)構(gòu)進(jìn)行良好處理的情況下，在公路實(shí)際運(yùn)營(yíng)時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各類病害問(wèn)題，如路面開(kāi)裂、路基不均勻沉降等，對(duì)公路整體服務(wù)性能造成嚴(yán)重不利影響[1]。由于軟基結(jié)構(gòu)內(nèi)部水分較多，在常年受到行車荷載力的影響下，結(jié)構(gòu)自身也會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)變形情況，需要在施工期間將大量的人力及物力用于軟土路基處理過(guò)程中，制定出專項(xiàng)可行的軟土路基處理方案，從根本上保障高速公路工程高質(zhì)高效開(kāi)展。

2 高速公路軟土路基關(guān)鍵施工技術(shù)

2.1 排水固結(jié)法

在排水固節(jié)技術(shù)實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，需要在軟土地基路面鋪設(shè)砂墊層結(jié)構(gòu)。由于施工期間對(duì)地基結(jié)構(gòu)的承載力、穩(wěn)定性提出了更高要求，還應(yīng)當(dāng)在地基結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上設(shè)置豎向排水系統(tǒng)。配合使用加載預(yù)壓技術(shù)方案，使土體內(nèi)部含水量能夠被控制在合理范圍之內(nèi)，切實(shí)保障軟土路基結(jié)構(gòu)整體施工期間的力學(xué)性能，著重關(guān)注不同排水層的施工要點(diǎn)。

一方面，開(kāi)展水平層設(shè)計(jì)工作。要求水平層墊層材料應(yīng)當(dāng)具備良好的透水性能，并將材料滲透系數(shù)控制在合理范圍之內(nèi)[2]。進(jìn)一步增強(qiáng)水平墊層的反濾作用，要求水平墊層鋪設(shè)應(yīng)當(dāng)采用中粗砂材料，使材料的各項(xiàng)性能均能夠保持在理想狀態(tài)。另一方面，在設(shè)置豎向排水墊層期間，由于高速公路工程存在袋裝砂井面積較小、施工工序簡(jiǎn)單等特征，還需要在工程施工過(guò)程中采用科學(xué)方式提升墊層排水性能，避免在工程實(shí)際施工過(guò)程中出現(xiàn)較為嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題。設(shè)置豎向排水墊層時(shí)，需要使用導(dǎo)管振動(dòng)的機(jī)械設(shè)備，切實(shí)提升豎向墊層施工質(zhì)量管控效果。

2.2 真空預(yù)壓技術(shù)

在高速公路施工期間，真空預(yù)壓技術(shù)需要在地基表面鋪設(shè)密封膜，通過(guò)使用真空設(shè)施，使密封膜與地基表面處于真空狀態(tài)。在密封膜下部土體結(jié)構(gòu)及垂直排水通道會(huì)形成較大的負(fù)壓力，從根本上提升空氣、水的排放速度，使軟土地基的固結(jié)效果有效增強(qiáng)。

真空預(yù)壓技術(shù)主要適用于加固淤泥、淤泥質(zhì)土的軟土路基結(jié)構(gòu)中，需要與其他排水固結(jié)手段結(jié)合在一起，從根本上提升邊界軟黏土結(jié)構(gòu)的負(fù)載靜水壓力。應(yīng)用真空預(yù)壓技術(shù)手段過(guò)程中，需要注重控制真空度的產(chǎn)生及深度傳遞情況。結(jié)合工程具體施工要求，不斷優(yōu)化排水固結(jié)施工期間的施壓環(huán)節(jié)，建立起功能完善的排水體系與密封體系[3]。在設(shè)置排水砂墊層過(guò)程中，要求砂墊層應(yīng)當(dāng)為具備良好級(jí)配性的中粗砂，確保砂墊層能夠具備良好的透水效果。在實(shí)際真空預(yù)壓加固過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)做好工程全面檢測(cè)工作，及時(shí)解決存在于工程加固期間的各類問(wèn)題。

2.3 強(qiáng)夯與換填技術(shù)

相較于其他路基結(jié)構(gòu)而言，軟土路基結(jié)構(gòu)內(nèi)部有水。地面軟土路基結(jié)構(gòu)對(duì)高速公路工程整體建設(shè)效果造成不利影響，故可以將軟土路基內(nèi)部土壤結(jié)構(gòu)替換成性質(zhì)更加穩(wěn)定的土壤。結(jié)合高速公路具體施工要求，選擇更加適宜的道路夯實(shí)設(shè)備。

使用強(qiáng)夯技術(shù)與換填技術(shù)期間，需要借助應(yīng)力擴(kuò)散與傳遞作用，使軟土地單位面積的受力受到不同程度局限。路基夯基過(guò)程中會(huì)形成高度收縮值，在上層土夯實(shí)期間，受機(jī)械設(shè)備自由下落動(dòng)作的影響，路基結(jié)構(gòu)的壓塑性被更好控制，實(shí)際強(qiáng)度值進(jìn)一步提升。如高速公路周邊建筑物為帶狀分布形式，施工場(chǎng)地將較為狹小，并不適用于強(qiáng)夯技術(shù)。

2.4 水泥攪拌樁

高速公路工程如遇到軟土路基結(jié)構(gòu)，也可使用水泥攪拌樁處理手段。借助深層攪拌方式，使軟土結(jié)構(gòu)與固化劑成分充分結(jié)合在一起，具備更加顯著的整體性、水穩(wěn)性。水泥攪拌樁技術(shù)主要被應(yīng)用在淤泥質(zhì)、粉土質(zhì)軟土路基施工過(guò)程中。

在水泥攪拌樁施工過(guò)程中，需要確保施工技術(shù)及選用的施工設(shè)備不會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的噪聲。采用合理施工方式控制攪拌樁施工期間剩余土方的運(yùn)出量，切實(shí)保障工程整體施工效果。在水泥攪拌樁施工過(guò)程中，要求樁體結(jié)構(gòu)互為獨(dú)立，并仍然具有搭接性能。由于水泥攪拌樁滲透性能不高，在軟土施工過(guò)程中可以有效改善路基結(jié)構(gòu)承載力，延長(zhǎng)路基結(jié)構(gòu)全壽命周期。為切實(shí)保障軟土路基施工效果，在使用水泥攪拌樁施工技術(shù)時(shí)，還需要重點(diǎn)關(guān)注卡管、堵塞等施工質(zhì)量問(wèn)題。在施工前應(yīng)當(dāng)著重關(guān)注施工設(shè)備的選擇工作，并對(duì)這些施工機(jī)械設(shè)備進(jìn)行前期檢修與處理，切實(shí)保障機(jī)械設(shè)備運(yùn)行水平。為充分發(fā)揮出水泥攪拌樁加固技術(shù)的積極作用，需要對(duì)實(shí)際施工期間的樁體結(jié)構(gòu)垂直度、攪拌樁強(qiáng)度、樁長(zhǎng)度、樁位置進(jìn)行嚴(yán)格管控，將這些施工數(shù)值的誤差性控制范圍設(shè)置允許范圍之內(nèi)。要求水泥灌注樁的實(shí)際供漿工作應(yīng)當(dāng)連續(xù)、拌和均勻。在遇到特殊情況導(dǎo)致注漿中斷達(dá)到3小時(shí)以上的情況，需要事先拆卸輸漿管道，清洗后才可以繼續(xù)使用。

2.5 拋石擠淤施工技術(shù)

在使用拋石擠淤施工技術(shù)期間，需要在軟土路基底部及中心處鋪設(shè)碎石層，注重控制軟土路基結(jié)構(gòu)含水率，切實(shí)保障軟土路基結(jié)構(gòu)施工水平。在使用拋石擠淤施工技術(shù)時(shí)，需要將石料粒徑控制在400 mm以內(nèi)，且最短邊尺寸不小于30 cm，以確保拋石擠淤效果與實(shí)際設(shè)計(jì)要求相符?，F(xiàn)階段，拋石擠淤技術(shù)多數(shù)應(yīng)用在路基結(jié)構(gòu)，內(nèi)部洼地面積較大、排水性能差、淤泥較多的軟土地基中。

在使用拋石擠淤施工技術(shù)時(shí)，施工人員還應(yīng)當(dāng)結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)具體建設(shè)要求，對(duì)施工流程進(jìn)行不斷優(yōu)化。如施工現(xiàn)場(chǎng)存在積水量較大等情況，需要首先將上層積水排放干凈，而后再進(jìn)行拋石擠淤處理[4]。

3 高速公路軟土路基施工實(shí)例

3.1 工程概況

某工程位于丘陵坡地農(nóng)耕區(qū)地段，地下水量較大，有3 m厚的淤泥質(zhì)軟土層。經(jīng)過(guò)實(shí)際調(diào)查發(fā)現(xiàn)，工程需要軟基換填的路段長(zhǎng)度為200 m，填筑高度為10.5 m，總填筑方量為22.81萬(wàn)m3。在路基填筑過(guò)程中，所需使用的施工材料為現(xiàn)場(chǎng)挖掘所得，需要對(duì)挖取的中砂質(zhì)泥巖進(jìn)行后期破碎處理。

3.2 軟土路基施工流程

高速公路工程內(nèi)軟土路基施工環(huán)節(jié)流程復(fù)雜，需要首先做好地表土清理工作。利用全站儀放樣，確定現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖線及坡腳線[5]。結(jié)合中樁與高程值，計(jì)算出試驗(yàn)段、石方取料過(guò)程中的實(shí)際斷面面積，對(duì)工程量計(jì)算結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證與審查。由于本文案例中的施工現(xiàn)場(chǎng)處于匯集水較為豐富地段，軟弱土層深度較大，應(yīng)當(dāng)配合使用將排水挖除以及軟弱土換填手段，而后才能進(jìn)行土石方路基填筑工作。結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)地形特征，要求地表清理工作需要采用機(jī)械挖掘機(jī)與人工配合的方式，開(kāi)挖間距合理的橫向排水溝。其次，做好土石方填筑工作。在軟土結(jié)構(gòu)挖除完畢后，應(yīng)當(dāng)檢測(cè)路基基底承載力，在檢測(cè)結(jié)果通過(guò)后才能夠開(kāi)始后續(xù)換填環(huán)節(jié)。天然砂粒松鋪系數(shù)值應(yīng)當(dāng)為1.3～1.35，初步值不大于40 cm；壓實(shí)度需要≥93%，沉降差應(yīng)當(dāng)依照有關(guān)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格管控。

在路堤填筑壓實(shí)期間，應(yīng)當(dāng)使用重型錘擊標(biāo)準(zhǔn)。嚴(yán)格遵循分層開(kāi)挖、分層填筑原則，對(duì)實(shí)際壓實(shí)過(guò)程中的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格管控。具體而言，結(jié)合工程實(shí)際建設(shè)特征，設(shè)置適宜的壓實(shí)度、填料最小強(qiáng)度以及填量最大粒徑值，具體內(nèi)容如表1所示。

表1 路基壓實(shí)度及填料技術(shù)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)

最后，路基填土工作還應(yīng)當(dāng)注重分析路面平行線位置，對(duì)填土分層期間的標(biāo)高值進(jìn)行嚴(yán)格管控。在填料性質(zhì)不一致的情況下，需要采用科學(xué)方式管控填筑層數(shù)[6]。使用規(guī)格適當(dāng)?shù)难b載機(jī)對(duì)路面進(jìn)行推平處理，使填筑過(guò)程中的土層含水量能夠處于最佳狀態(tài)。配合使用靜壓方式，對(duì)路面進(jìn)行整平處理。而后使用多次振動(dòng)碾壓手段，利用灌砂法檢測(cè)實(shí)際壓實(shí)參數(shù)。

4 提升高速公路軟土路基施工水平的具體措施

4.1 優(yōu)化高速公路軟土路基施工理念

在高速公路軟土路基施工過(guò)程中，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)變老舊施工理念，基于當(dāng)前高速公路軟土路基施工不足之處，對(duì)施工技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，從根本上提高軟土路基施工效果。組織施工現(xiàn)場(chǎng)工作人員系統(tǒng)化培訓(xùn)工作，配合使用軟土路基專題施工技術(shù)培訓(xùn)、經(jīng)驗(yàn)交流等活動(dòng)，提升各部門對(duì)軟土路基施工環(huán)節(jié)的配合積極性，確保軟土路基施工工作能夠高質(zhì)高效開(kāi)展。

4.2 加強(qiáng)軟土路基施工技術(shù)管理力度

結(jié)合高速公路工程具體施工要求，進(jìn)一步加強(qiáng)軟土路基施工環(huán)節(jié)技術(shù)管理力度[7]。規(guī)范實(shí)施路基填筑、排水固節(jié)等施工技術(shù)，降低工程施工期間質(zhì)量問(wèn)題發(fā)生幾率。由于軟土路基涉及到的施工流程較多，因此，為切實(shí)提升軟土路基處理技術(shù)應(yīng)用效果，還需要做好施工技術(shù)管理工作，合理調(diào)動(dòng)各類施工技術(shù)資源。

4.3 做好施工材料質(zhì)量監(jiān)控工作

加強(qiáng)軟土路基施工材料質(zhì)量管控力度，依照高速公路工程施工要求，對(duì)進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的施工材料進(jìn)行全面檢測(cè)，避免因施工材料質(zhì)量不佳導(dǎo)致軟土路基施工效果下降等問(wèn)題出現(xiàn)。

5 結(jié) 語(yǔ)

在高速公路工程施工期間，經(jīng)常會(huì)遇到軟土路基問(wèn)題，使路基結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量水平始終處于有待提升階段。切實(shí)保障軟土路基結(jié)構(gòu)施工期間的技術(shù)可行性，應(yīng)當(dāng)結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)具體地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征，選擇適宜的軟土路基施工技術(shù)。加強(qiáng)施工技術(shù)管理水平，不斷優(yōu)化軟土路基施工技術(shù)方案，有效增強(qiáng)路基結(jié)構(gòu)各項(xiàng)力學(xué)性能，保障工程實(shí)際施工效果。

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