公路工程软基路段施工技术探讨
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作者: 温小斌
摘要 在软土地基上进行施工是公路工程中不可避免的内容，而如何对软基进行有效处理并采取相应措施确保工程质量则是解决这一问题的关键。本文对软土地基容易出现的问题进行了简要介绍，并以某工程为例，对软基路段的施工方法进行了讨论。
关键词 软基处理；公路工程；软土地基
中图分类号U41 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）35-0152-02
我国的公路交通事业在近些年来获得了较快速的发展，公路的覆盖范围不断扩大，这样在有些地段就不可避免的要在软基上进行公路的修筑。而软基的稳定性较差，沉降时间长，如果没能对其进行很好的处理，不仅会影响工期，还会对道路工程在投入运营后的安全性和稳定性造成极大威胁，所以，对软基进行科学有效的处理就成为了公路工程中一项重要的内容。
1 公路软土地基存在的问题
1.1 沉降
软土尤其是软粘土地基的含水量一般较高，压缩性较强，加之软粘土的固结系数和渗透系数较小，因此所需要的沉降时间极长（即固结所需要的时间极长），有些深、厚的粘土层的沉降甚至达到了几十年之久。在这种情况的影响下，次固结沉降在总沉降量中所占的比例就会大大增加，而当沉降超过建筑物的容许值时，就会对建筑物的正常使用造成影响。同时，地基土的过量沉降还会导致桩的负摩擦力问题，进而造成上部结构或桩基的破坏。除了上部荷载过多会引起沉降外，地下水的过度抽取也能够导致软土层的沉降。
1.2 失稳
软土层中一般都会含有大量的亲水胶体微粒，土体也因此呈现出海绵状结构，因此软土层的含水量大、孔隙多、抗剪强度低、透水性小、压缩性较强，在路堤高填土重量的作用下，需要经过相当长的时间才能趋向于密实和稳定，因此沉降所需时间相对较长。同时，软土结构在重载车辆或大流量交通的作用下，容易出现侧向挤出滑动的现象，基底沉降比较严重，由于地基强度不足而引起的失稳问题也比较突出。例如，若建筑在软土层上的路堤地基强度不足，就会产生圆弧滑动，进而造成整体性的剪切破坏，即便是这种情况没有发生，地基的侧向位移也会引起附加沉降，最终造成局部剪切破坏而影响路堤的正常使用。
1.3 液化
在动荷载的长期作用下，饱和松砂孔隙水的有效应力会下降，压力会增加，当有效应力下降到0时，砂土就会表现出液体的一些特性，于是重量较轻的构筑物就会出现浮动，而重量加大的构筑物则会下沉。非饱和性砂土由于自身孔隙压力上升较小，因此不会出现液化情况，但是其强度也会有所下降，并且出现较大变形，同时产生失稳和沉降问题。
2 软基路段的施工技术
正是因为软基存在着种种不足，因此在施工时才要采取相应的措施进行处理，以保证公路工程的安全和稳定，下面以某工程软基路段的施工技术为例，对如何做好工程施工进行说明。
2.1 工程概况
某公路的设计标准为平原微丘区二级公路，路基宽度为13m，路面宽度为10m，计算行车速度为90km/h，本文主要研究该公路NO.14.3合同段范围内的软基路段土工格室处理技术。
2.2 施工方法
土工格室是一种新型的土工合成材料，具有施工省力、快捷、方便的特点，施工的大致流程是先对施工场地进行平整，清除杂物，铺设施工垫层并进行压实。然后铺设土工格室，铺设时注意将其拉紧，不能出现褶皱。在用填料将其填充压实后，对格室的变形和密实度进行检查，最后完成边坡的施工。
通过钻探取芯，共在NO.14.3合同段范围内发现三处软基，分别为K124+080~K133+960、K134+520~K135+480、K137+435~K138+595，处理方式均为土工格室，对于材料的要求为具有较高的抗剪、抗拉强度。由于工程属于省道恢复工程，因此施工与通车不能相互阻碍，给施工和安全生产都带来了很大的隐患。为了确保工程质量，采用的是半幅施工的方法，现综述如下。
1）在正式开始施工前首先将半幅封闭，并在施工路段两端稍远位置设置安全警示牌，同时在道路中心线出设置隔离栅栏；
2）通过挖掘机等机械设备将原有公路的结构层挖出，直至露出原有路基的基顶面为止，然后用自卸车将废料运出施工现场；
3）清理结束后，就可以开始垫层的铺设。首先，在原有路基的顶面位置用级配碎石铺设厚度为15cm的厚垫层，以作为土工格室的找平层。级配碎石的松铺系数采用的是1.35，铺设结束后首先进行人工平整，之后采用振动式压路机先对其进行一次静压，然后再进行振压，直到压实度达到有关标准和规范的要求为止；
4）对于老路的开挖回填应该按照土工格室的铆距尺寸进行，首先用工具对准备好的钢楔进行固定，钢楔的外露部分不得超过格室的高度。在未进行土工格室的张拉之前，应先用格室连接件对其进行连接，然后将连接好的土工格室按格挂在钢楔上，同时准备填料；
5）填筑碾压。土工格室的回填应分两次进行，首先通过人工回填的办法按照倒U型进行级配碎石的回填，厚度约为15cm，以便使格室首先获得整体上的稳定。然后用小型机械从一端开始回填级配碎石，直至高出格室顶面5cm左右。在进行人工找平后，用振动式压路机对其进行3次~4次的碾压。碾压结束后，再铺筑一层厚度达到标高的铺筑级配碎石，用采用振动式压路机对其进行静压。
2.3 土工格室的铺设
铺设工作应沿着路基的横断面进行，首先进行的就是格室的张拉，使格室处于张力状态，不得出现松弛的情况，压路机从土工格室铺设的始端开始对其进行碾压，碾压时要注意先轻后重、先慢后快，并将时速控制在2km/h之内，确保碾压的均匀度，不得出现漏压、死角或明显的轮迹。最后再用三轮压路机进行碾压，直至路面无轮迹为止。
在碾压开始并完成第二次碾压后，施工现场的试验工程师应对每次碾压的压实度进行测量和记录，一般来说，第二、三次碾压时所达到的压实度大多无法满足设计要求，从第四遍开始，部分检测点的压实度会达到设计要求，基本在第五次碾压后，压实度就能够全部检测合格。
由于工程实际情况的限制，不能将施工现场完全封闭，因此不仅无法开展全机械填料，也不能将施工段落延伸过长，加之人工填料、半幅施工的影响，在很大程度上增加了工期，也不利于工程质量的保证和提高。而半幅施工也使土工格室在靠近路中心的一侧要留出与另半幅格室相连接的部分，这样就使得路中心一侧需要留出约10cm的范围不能进行填料和压实，而如果不留出该部分，则会使两侧的土工格室无法有效连接成为一个整体。虽然在工程投入使用后证明铺设效果非常理想，但是整个工程的工期并没有达到相关要求，因此如果需要采用铺设土工格室的方法来对软基路段进行处理，应注意解决交通和施工之间的矛盾，避免半幅施工的现象，从而在提高工程质量的同时保证工期。
3 结论
对于软基的处理是公路软基路段施工的重要组成部分，地基既是线路的主体，也是路面工程的质量基础，在进行软基路段的施工时，难免会遇到许多困难和问题，如果没有采取有效措施进行处理，不仅无法保证路基的稳定性，也会对路基的质量造成影响。目前，对于软基的处理方法有很多种，但都有各自的适用范围，因此工作人员必须要在充分了解施工现场实际情况的基础上，本着科学的态度对其进行认真的分析和研究，从而采用最适的方法来对软基进行处理，以便消除质量和安全隐患，进一步提升公路工程的稳定性和安全性。
参考文献
[1]冯守中.公路软基处理新技术[M].北京：人民交通出版社，2008，9.
[2]丁建奇.高速公路超软地基处理设计与施工[M].北京：人民交通出版社，2006，9.
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[4]李彰明.软土地基加固的理论、设计与施工[M].北京：中国电力出版社，2006，7.
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