含软土基层的路面工程施工技术及质量控制

牛 力

(太原市市政公用工程质量监督站，山西 太原 030012)

0 引言

随着我国经济的快速发展、城市交通工具的大量普及，道路工程建设实现大幅增加。含软土基层的路面工程是常见一种工程情况。由于软土基层的缺点，严重影响路面的强度和稳定性，如果工程处理不当，甚至危及路面的使用，因此解决含软土基层的透水性、抗压强度、抗剪能力是道路施工的主要措施。本文基于太原市某道路工程的施工实例，针对含软土基层的缺点，总结了含软土基层的路面施工的三种施工技术，包括平整施工技术，排水施工技术和固结施工技术。论述了含软土基层的路面施工质量控制的主要方法，达到路面施工中提高软土基层的强度和稳定性，从而增加道路的使用寿命。

1 软土基层概述

软土基层指的是由软土形成的一种不适合道路工程施工的地基层，常见的软土一般包含沙质土、有机土、黏土和淤泥等具有非常大的孔隙率的土质(孔隙率大于1)，对于软土基层，一般具有含水量大且透水性差、抗压强度低、抗剪切力能力差以及软土内部材料的不均匀性等特点。由于软土的孔隙率大且含水量高，因此其容重很小导致稳定性差。由于其透水性差导致道路排水难度的提高和排水时间的延长，滞水时间的延长会加剧软土结构的破坏和稀释，继而导致抗压强度降低。此外，由于软土内部材料的不均匀性，导致软土内部在正交方向具有明显的各向异性性能，导致其各向的强度和承载力不同而沉降。因此软土基层无法满足道路地基工程施工的基本要求。

2 含软土基层的路面施工技术

本文以太原市某含软土基层的路面施工作为实例，该双幅路双向四车道路全长5.2 km，红线宽40 m，路面侧带宽度分别为4.5 m，路基的宽度26 m，隔离带的宽度2.5 m。由于工程地貌处于黄土高原地貌，工程场地的基层为湿陷软土基层(深度10 m～12 m)。由于软土基层对于道路在使用过程中的安全性和稳定性产生巨大影响，因此工程中对于软土基层的路面施工就非常重视。含软土基层的路面施工技术主要包含三个主要技术：平整施工技术、排水施工技术和固结施工技术。

2.1 平整施工技术

首先在施工准备阶段要保证基层的平整度，平整施工过程中施工人员需要对路床的杂物进行清理，对含有大障碍物的路面进行清理，并结合施工场地土质的特点随时监督平整施工以及测量平整的深度和平整度，确保软土基层施工质量可以满足设计要求。

2.2 排水施工技术

由于软土的孔隙率大、透水性差且含水量高，因此其排水难度高以及排水时间长，滞水时间的延长会加剧软土结构的破坏和稀释，继而导致抗压强度降低。软土基层的排水施工就显得尤为重要。软土基层的排水施工可以通过从场地形貌和排水材料选择两个方面进行。首先从场地形貌来说，排水施工主要根据施工场地的地形地貌来设置合理的排水沟渠。特别注意的是，沟渠设置的深度必须满足道路施工的实际情况和软土基层的性质的要求，如果软土的基层的含水量高，那么就需要增加沟渠数量。通过确定工况要求和软土基层的含水量，可以保证排水沟渠能够满足工程排水量的要求，并且能够将软土的滞水排出。其次从排水材料选择来说，可以通过选用合理的透水材料(如土工布)来实现对软土基层中水分的挤压，最终实现排水的目的。此外透水材料的选择可以适当提高路面的承载强度。

2.3 固结施工技术

软土基层的排水施工结束后，就开始基层的固结处理施工。软土基层的固结施工是整个含软土基层的道路施工中最重要的施工阶段。一般对道路基层进行固化时，有四种处理技术：第一，真空预压法。该方法首先在软土基层中铺设水平排水砂垫层和设置合理的竖直排水沟渠，再在排水砂垫层上铺设不透气的薄膜来隔绝空气。使用抽真空装置将内部空气抽出，使软土基层内部形成气压差，然后软土内部的水分被挤出导致基层的固结。第二，振捣夯实法。对于粘性较强的黏土或者淤泥，一般可以采用此方法。通过强大的冲击作用使软土内部的孔隙率降低，内部压力升高。此外在冲击点附近会产生一系列裂纹和缝隙，挤压的水分和空气可以从缝隙中有效排出。通过多重冲击作用的土质会明显提高其抗压强度。第三，换土垫层法。对于极软或呈糊状的土质且软土层厚度小的工程，可以采用换土垫层法。该方法就是直接将软土层换填成强度高、稳定性高的基层材料。第四，垫层灌装法。该方法主要通过在软土基层中加入级配砂砾。由于级配砂砾具有很高抗载荷能力和排水性能，因此级配砂砾对软土基层起到很好的固结作用。以上几种方法可以通过实际施工情况进行合理的选择。

3 软土基层施工质量控制

为了提高软土基层的路面施工的高效性和稳定性，则需要在施工过程中做好含软土基层路面的质量控制，对采取的三种有效质量控制进行论述。

第一，施工准备阶段的质量控制。在施工准备阶段要通过施工图纸和设计指南来规划好施工程序和应急措施。在填筑基层路面时，需要进行层层平整度和密实度的跟踪检测，从基层底层到路面底面的平整度和密实度都要满足规范要求。在层层填铺压实过程中要保证每层的压实厚度小于15 cm。

第二，排水施工阶段的质量控制。软土基层施工的排水施工对工程质量影响很大，软土基层排水功能是保证道路工程质量和安全的重要保障，因此需要严格对排水施工阶段的质量进行控制，施工人员要清楚的明白软土基层排水效果不好将会对道路的承载力和质量产生严重影响。软土基层施工中需要对软土含水量进行控制，在实际施工中可以通过加大振捣夯实度法来降低软土内的含水量。同时，排水沟渠的数量和规格要根据具体地质条件和工程规范进行设置。此外，根据施工要求选用合理的透水材料来实现对软土基层中水分的挤压，最终实现有效排水的目的。

第三，路面沉降的质量控制。在含软土地基的道路施工过程中，由于经常产生地基的沉降现象，这会极大破坏道路使用的稳定性。因此，在施工过程中，为确保路面的抗压强度和稳定性，需要根据施工的环境因素和施工条件，合理选择适合的施工方案，随时监测路面的沉降。沉降的监控要伴随整个施工过程，路面平整时要确保设计标高与软土地基路堤填筑高度相一致，基层固结施工时，要随时监控固结沉降量，以及由于软土基层蠕变产生的沉降量。总的沉降量为初始平整沉降量、固结沉降量和蠕变沉降量的总和。特别注意的是，根据工程设计规范，该工程的施工周期为半年，因此在施工过程中需要绘制沉降曲线，每隔一个月进行总体沉降的连续观测，按照设计要求，路面的沉降量要小于5 mm。

综上所述，对于提高软土基层的路面施工的高效性和稳定性，则需要多方面考虑道路施工的科学性和合理性，多方面、多维度做好含软土基层路面的质量控制，这样才能解决含软土基层路面的透水性、抗压强度、抗剪能力。