向波
四川路航建设工程有限责任公司 四川成都 610000
摘要：公路的地基对于整个公路的稳固起着极其重要的作用，路基帮助公路支撑重量，分担负荷。在公路运行的时候，公路上车子的重量会传递到路基，因此，在施工的时候需要高度的路基质量。而公路软基处理的质量从根本上决定了路基最终的质量。所以，软基工程是公路修建非常重要的一部分。本文详细的介绍了公路软基的含义和介绍了软基的当前状况，然后分析了公路软基处理的施工技术，希望对有关人员提供一定的经验。
关键词：公路；软基工程；施工处理技术；方法
1 引言
公路的软基是由含有小颗粒的、比较松软的土组成的，软土的物理力学性质差,具有天然含水量大、强度低和易受扰动影响等特性。由于软土间的空隙比较大，因此需要用填充土来进行填充。在建造公路的时候，一般会碰到有软土的地方，比如江、河、沼泽、湖，田地等，如果想要在这些地方去建造公路的话，路基的修建是一个很麻烦的事情。由于软基很不稳定，则需要进行复杂的路基处理来保证软基的稳定性，避免发生事故。因此，对于公路的施工来说，软基的处理是非常重要的，需要根据土壤的实际情况来选择合理施工技术，并且针对不同的问题要有合理的应对方法，来保障路基的质量。如果软基处理不得当，会加快公路的损坏，甚至会出现安全问题。
2 公路施工中软土地基现状
软土的土层分布不均匀，薄厚程度不尽相同，如果这个问题不能妥善处理，修建的公路可能会不均匀坍塌。一个建筑物的地基结构不均匀都有可能导致整个建筑物的不均匀沉降。公路的软基是整个公路最基础也是最重要的一部分，地基的稳定性会影响整个公路的质量，因此软基的施工也有着更多的要求和注意事项。因此工作人员要对软土层的结构做出充分的了解，选择合理的方法进行处理，同时对修建好的软基进行充分的了解，也会对后继的公路的修建有很大的帮助。因此，研究软基的施工技术和处理技术对公路的建造有着十分重要的意义，促进了公路事业的蓬勃发展，同时促进了社会经济的发展。
3 公路软基工程施工质量控制
3.1施工方法合理选择
公路软基处理方法较多，一般有：砂垫层、置换法、塑料排水板、挤密砂桩、粉喷桩等。为了保证软土地基能正常承载，发挥其使用功能，正确的加固方法是十分重要的。在软基的实际施工中，利用主要的机械和辅助的机械相互配合，可以省时省力，提高工作效率，降低成本，保障施工人员的安全。总之，我们所采用的施工方法一定要满足施工的需要，和施工现状完全契合，这样才能确保软基的稳固性。
3.2严格施工程序
软基的施工有一套特定的施工程序，要严格按照施工顺序进行。如采用挖淤换填施工，就要先做好组织工作，然后清除表面的土壤，再排除土壤的积水，再把土壤中的淤泥挖出来，再用材料进行填补然后压紧实，再进行检验。这些步骤缺一不可，严格按照施工流程进行操作，做好准备工作。
4 软基处理的施工技术方法
在软土地基上填筑路堤首先应考虑的两个问题是路堤稳定性和路堤的沉降。
公路软基处理方法较多，一般有：砂垫层、置换法、塑料排水板、挤密砂桩、袋装沙井技术和粉喷桩施工技术等。为了保证软土地基能正常承载，发挥其使用功能，正确的加固方法是十分重要的。根据公路软基的实际情况，设计上对不同厚度的软基特性和构造物对地基条件的要求，有针对性的采用公路软基处理方法进行处理。下文主要对塑料排水板、袋装沙井技术和粉喷桩施工技术进行介绍和分析
4.1塑料排水板
塑料排水板中间是挤出成型的塑料芯板，是排水带的骨架和通道，其断面呈并联十字，两面以非织造土工织物包裹作滤层，芯带起支撑作用并将滤层渗进来的水向上排出。塑料排水板用插板机插入软土地基，在上部预压荷载作用下，软土地基中空隙水由塑料排水板排到上部铺垫的砂垫层中，由其他地方排出，加速软基固结。在软土地基处理中，塑料排水板的作用设计、施工设备基本与袋砂井相同。
4.1.1施工方法
① 沿路纵向每10～20m放出作业段边线，人工按10×10m方格形开挖纵、横向排水沟（水沟断面：50×60cm）作排水疏干，清理整平地面。
② 削除田埂，根据地形铺筑泥岩摊铺层，平地时按路拱设置，斜坡地带按单向横坡设置，铺层厚度控制在30～100m之间。
③ 铺筑60cm厚砂砾石垫层，铺筑时沿路基两侧边部压扎不小于3m宽的渗水土工布，待排水板完成后用渗水土工布反包砂砾垫层。
土工布进场后按10万m2随机抽样送监理工程师指定的检测单位送检一次，不同批次分批取样送检，经检验合格后方使用。土工布现场外观检查，视其有无破损、裂口或瑕疵，如有，及时采取补救措施，候补完整后方可使用。土工布的规格及质量要求如下表所示：
土工布的规格及质量要求
项目单位规格及要求
土工布在铺好以后，须及时用砂袋按5m间距梅花点布置叠压，防止移动。铺设好后分片区报监理工程师及时检查验收，在质量均符合设计要求之前提下，及时铺填砂垫层覆盖，避免暴露时间过长，促使土工布形成老化。
④埋设沉降板
再铺设土工布的同时制做沉降板。在土工布铺设完成以后，铺设砂垫层的同时在土工布面上按设计要求位置埋设，进行沉降观测。埋设好后立即进行第一次观测，作好记录。
沉降观测板采用500×500×8(mm)的方形A3钢板为底盘，用内径20mm的镀锌铁管作测杆，将测杆焊于底盘中心，测杆与底盘连接处，用对角布置的4条φ12钢筋（L形，边长100×100）帮焊。测杆第一节长2m，以后每节长度约1~1.2m，用水管接头（标准件）连接。测杆将随着填土增加而适当接高，最终高出填土面至少50cm。测杆外套塑料管保护，套管直径80cm，随测杆接长而接长。
在施工期及预压期按设计要求定期观测沉降，并作好详细记录。
⑤施工砂垫层
砂垫层厚度不小于0.5m。砂垫层应使用具有良好通水性、不含有机质粘土块和其它有害物质的中粗砂，其含泥量不应大于5％；压实后的砂垫层至少达到中密状态，中密状态下干容重不小于1.65t/m3。通过现场试验决定松散系数，一般应控制在1.10~1.15，以雨水自然沉实及施工行车密实。砂垫层压实后的厚度应保证不小于设计厚度0.5m，抽捡合格率应大于95％。
砂垫层施工形成水平排水层，在供料点没合变化的情况下，每2500m2及其以下至少进行两次颗粒分析和含泥量检测，使用过程中要保证检测的频率。
淤泥面承载力极低，采用人力手推车在铺设20mm厚2m宽的胶合木板通道上运输摊铺，每照4m间距平行设置一道木板通道，逐步扩大作业面循序延伸摊铺。第一层的填筑厚度控制在20cm左右，以后每一层的厚度均控制在30cm左右，均匀填筑。在下一层填筑血积较大时，才可以加填上面一层砂，以防止下卧层淤泥由于受挤压力不均而走动形成淤泥包，循序渐进，逐步扩大工作面。
⑥ 施打塑料排水板
插板的施工首先是在经验收合格的砂垫层面上按设计图纸布点设定位桩，定位力求准确，桩位误差不宜大于5cm。插板均采用轻型履带液压式插板机施工，要求桩架导轨保持垂直时时施插，其垂直度允许偏差不超过插板长度的1.5％。尽可能采用直径较小的圆形（φ127）导管或菱形导管，以减少土样搅动产生的附加沉降。插板每条都应穿过淤泥层埋入下卧土层中，在施工拔管时杜绝跟带现象，拔管后在割断板头时应留出高于砂垫层20cm，插板板头及时弯曲折叠埋进砂垫层中。入井插板必须完整无缺。施工必须每机增派质检员一名跟机监督同时记录，以保证准确地提供每一根插扳桩的长度、孔深等参数及记录现场发生的情况。剪断以后的排水板在导轨一端外露部分及时弯曲夹牢20cm长度排水板紧贴住管靴为桩尖。插板机移动以不破坏己先成的插板质量为原则，采取退位和横向前进，重复上述插板操作程序。
4.1.2施工工艺框图
4.1.3优点
① 滤水性好，排水畅通，排水效果有保证。
② 材料有良好的强度和延展性，能适合地基变形能力而不影响排水性能。
③ 排水板断面尺寸小，施打排水板过程中对地基扰动小。
④ 可在超软弱地基上进行插板施工。
⑤ 施工快、工期短，每台插板机每日可插板15000m以上，造价比袋砂井低。
对于深厚的软土地基采用排水固结法进行加固时，从技术上和经济上考虑，采用排水板几乎是唯一经济、有效、可行的方法。
4.2袋装砂井施工技术
袋装沙井施工技术是利用导管带着空袋子伸入事先设定好的井位，然后将导管伸入低于设计高度的10-20CM的地方，利用振动将砂石装入袋子中，再将袋子和导管分离，然后再将导管从井位中拿出来，使砂袋在地面中漏出规定长度，这样一个袋装砂井就完成了，然后再对下一个袋装沙井进行施工。对于要装入空袋的砂石是要经过严格筛选的，一般选择聚乙烯、聚丙烯材料所制成的材料，因为这种材料的抗拉性能和渗透系数较好，还要保持砂子的洁净度和干燥度，这样的砂石才符合要求。袋装砂井技术是由美国人提出和发明的，然后引入中国，试将装满砂石的砂袋作为软基的干燥剂，伸入软基内部进行干燥，从而达到排水的效果，以便于加快施工速度。
现在我们对袋装砂井施工技术进行改进与发展改进后的袋装沙井施工技术不会发生沙井断桩和井位缩颈的事故，采用了透气性更好和更有韧性的编织袋，有着更好的排水效果，而且更有韧性的袋子可以使施工更加方便。透气的袋子可以减少砂石的用量，从而达到降低成本的目的。在施工的时候，我们应当注意施工质量，需要对砂桩的周长进行严格的把控，按照施工要求进行裁剪，为了保障将砂石由导管顺利灌入砂袋中，我们需要对导管的尺寸进行要求，让导管的直径比桩径大。在施工的时候，我们需要对井的直径、深度、灌砂的效率进行检查，以防止尺寸有较大的偏差。再将砂袋放入井里的时候要注意检查砂袋的质量，以防有破损、扭曲等，然后垂直的放入井中，在灌砂之后，也要注意垂直提拉出来，以防砂袋损坏。
4.3粉喷桩施工技术
粉喷桩施工技术是由日本人提出的，然后在瑞典得到推广然后广泛应用。在20世纪80年代传入中国，主要作用是对软黏土进行加固。粉喷桩施工技术的施工步䠫是先用冲击钻对软基进行钻孔，同时用回转转盘和加压机对钻头施加压力，钻头达到要求深度时继续换一个方向旋转同时向上提拉出来，同时放上一些水泥和石灰粉，然后再用钻头进行混合直到均匀，在提升钻头的同时使用固化剂加快凝固速度，直到把钻头完全提上来，这就完成了一次粉喷桩施工。
粉喷桩施工技术有很多优点，首先粉喷桩施工技术是用钻头将水泥和石灰等和原土壤进行搅拌，利用原土处理软基，节约成本。其次，粉喷桩施工技术最大限度的保留了原本的软基，并没有造成很大的影响，同时还对原本的软基进行了加固处理。最后，粉喷桩施工技术的成本比较低，而且施工的时候没有太多的要求，加快了施工速度。
为了提高粉喷桩施工技术的施工质量，在真正施工之前要先进行实验，先进行试桩，先确定这种方法是不是真的适合对软基进行加固处理，如果接下来的施工确定用这种方法的话，还可以使工作人员在实际施工过程中更加有经验。在试桩的时候，试桩数量必须达到5次以上，这样可以得到一些比较准确的数据，可以为以后的施工提供一些参考。在施工的时候我们还需要对粉体的需求量进行把控，需要采用电子称量和钻机的深度计量结合的方法测量，这种方法可以准确的得到每段距离的粉量，与粉喷桩的质量有着密切的关系，对粉喷桩施工技术有着非常重要的意义。粉喷桩施工技术还对钻头有着严格的要求，在钻头达到规定深度之后，施工人员对钻头的旋转速度有着严格的要求，钻头必须以每秒0.5m/min的速度旋转同时提拉，同时借由钻头对软基进行喷粉，再利用钻头的旋转将土壤和粉剂混合均匀，形成牢固的桩体。在施工的时候还要注意钻头不能中途停下，必须确保一整根桩全部完成后才可以停下，也就是钻头钻洞、喷粉、搅拌要一气呵成，还要将喷粉压力确定在0.5-0.8MPa，这样才能完成一个牢固的桩体来保障软基的稳固。
5 结束语
软土地基的施工是公路建设遇到的一个较为复杂的工程，稍有不慎便会危害公路的稳固，造成公路的坍塌，甚至造成安全事故。通过长时间的研究，我们已经研究出几种方法来处理软基，但是在施工和处理的时候还是要根据实际情况来决定哪种方法最为合适。无论怎样，一切以公路的稳定为首要前提来进行施工，保障公路的质量，让公路事业的蓬勃发展，加快交通运输行业的发展，同时来带动社会经济的发展。
参考文献：
[1]蒯燊. 软基处理技术在公路施工中的运用要点分析[J]. 技术与市场, 2014(9):213-213.
[2]唐明. 分析公路工程施工中软基处理技术的运用与实践[J]. 建筑工程技术与设计, 2016(19).
[3]项伟圆. 公路工程施工中软基处理技术的运用实践浅议[J]. 四川建材, 2015(2):173-173.
[4]方红强. 高速公路工程施工中软基处理技术应用浅析[J]. 工程技术:引文版, 2016(12):00012-00012.
[5]闫力伟. 高速公路工程施工中软基处理技术应用分析[J]. 交通世界, 2016(15):36-37.
论文作者:向波
论文发表刊物:《防护工程》2018年第12期
论文发表时间:2018/10/22
标签：公路论文; 施工技术论文; 钻头论文; 导管论文; 方法论文; 质量论文; 路基论文; 《防护工程》2018年第12期论文;