软土地质条件下公路工程施工技术研究

苏秀文

（中建路桥集团有限公司，河北石家庄 050000）

0 引言

随着我国各类基础设施建设的迅猛发展，公路建设也迈进了崭新的阶段，对老旧道路的改造和铺设任务尤为重要。对于一些处于软土地质的老旧路段，如何在不同的气候环境下改变软土地质条件的路面施工质量，保持良好的道路条件对我国公路工程的发展起着至关重要的作用。本文对软土地质条件的公路工程施工技术展开研究，以供相关从业人员参考。

1 软土地质条件下公路工程施工技术

1.1 设计复合旋喷桩地基

在考虑不同的路基土质环境后，为确保施工效率，可以采取高压的旋喷桩进行复合灌浆处理，减少不同土质条件路床的差异。在对软土路段进行处理后，保证路基的承载力，对路基沉降量进行有效控制，选用材料为2∶1的水灰比，配备硅酸盐的水泥浆液按照R为32.5的等级标准，设置固体结构的抗压强度超过4MPA[1]。此时对需要喷桩的地基路面进行处理，按照选定的施工设备在单个桩和双侧桩的承载压力条件下，以标准贯穿的数次锤击地基。在高压喷射机内注入搅拌好的复合浆，按照3.2～3.8m/min的钻孔速度、0.28～0.32m/min的桩旋速度以及1 518r/min的喷嘴转速，将混合料分三个阶段喷射到地基中。最后考虑施工设备和土质条件，敲定旋喷桩数量。

1.2 铺设排水土工格栅

铺设过程中，需在地面进行插孔的装订和套头连接，在插板机划定孔位后，通过驱动套锤使每个穿孔下沉。在套管内将排水板和端头中的锚靴水平相连，保证每个插孔中的套管能够直接顶进锚靴[2]。完成孔位敲定后，对土工网格的铺设分为两个阶段：

（1）将套管拔出，使锚靴和排水板顶共同留在软土层内，对能够移动的排水孔实施敲打。在露出地面的板头完成切削后，在其两侧挖出碗状的凹坑，进行材料的填平工作并通过单层铺设完成插板施工。

（2）在插板全部投入坑位后，对铺设的路段添加土工层和塑料的排水板[3]。根据设定好的路面宽度在路基左右两侧相邻的幅面上搭接高于路基的顶板，并按照宽度相同的隔间连接聚乙烯的闸口，统一锚固排水土钉。铺设过程中要保证土工格栅没有任何起鼓和起皱现象，待路基格栅第一层铺设完成后，重复上述步骤完成第二层的铺设，两个隔间之间需要进行水平测量，防止出现扭曲和褶皱。在排水土工格栅铺设完毕后，进行吹填砂垫层的施工，此过程需注意每次吹填的沙土含量。

1.3 控制软土地段吹填砂施工过程

吹填砂是施工中的重要环节，在标定好的路基内对每个土工格栅进行吹填，共包含以下施工步骤：

（1）要将路基内的地表水清除干净，清除铺设格栅的各种材料和锚固土钉，在短时间的反复翻晒后从中间开始进行吹填。吹填工程的起始部位必须从已经清理的地方开始，并逐步向四周蔓延，在安置管口处的路面基位上要保证附近吹填厚度高于中心位置[4]。

（2）吹填砂的同时在预留管口位置添加好滤网，及时处理填砂工作中残留的杂物等，在吹填的过程中要在路基外侧做好排水端口，使路基施工中的污水能够直接引入沉淀池中，减少杂物和污水对路基平整度的影响。

（3）接管口处的填砂工作要等污水排出后进行，将淤积的泥沙利用横纵向的排水沟完成碎石填埋，使得填砂口向预定位置前伸，促进淤泥的高效沉淀。每个填砂的管口处包含4～6护脚，护脚吹填厚度尽量保证前宽后窄，每一段填砂至管口护脚处可以停止吹砂，完成一节吹填后重复进行下一阶段的工作。

2 应用结果分析

2.1 施工路段选择

为验证本文设计的施工方法具有实际应用效果，通过实际施工的方式进行实验测试，对比施工前后路面压实度的变化情况。由于软土地质条件下的公路路基存在的最大问题是耐水性较差，在经过大量雨水冲刷后路面的保水强度会急剧下降。本次实验对强降雨条件下的路面进行实际施工，研究下雨前后路面的压实质量情况，选取某省二级标准下的K42+300—K42+600路段进行施工，具体路段的施工要求如表1所示。

表1 选取路段施工要求

根据表1设定的施工标准拟定施工方案，其中压实度的测定标准为在同等锤击次数下，压实高程在锤击贯入系数的作用下与压实厚度的比值。实施计划四组路段在同一天进行施工，为避免其他因素影响，工人和设备均来自同一家施工公司。

2.2 现场施工过程

在设置好的路段施工条件下，将每组路段的施工分为两个阶段，施工人员的工作年限不低于5年，数量控制在4人，按照现行施工规范的压实度标准选取2组光轮压路机和1组胶轮压路机进行静压，光轮压路机的额定标准为20t，胶轮压路机的额定标准为32t。

（1）第一阶段：20t的光轮压路机在1.42km/h的初始速度下进行一挡低频率的静压，激振力强度控制在180kN。首轮完成平铺必须保证材料贴合路基，在工作人员检查完毕后将压实速度调至2.17km/h进行高频率静压，激振力强度控制在376kN，两次静压路径必须相一致，不能产生交叉作业线。

（2）第二阶段：在完成初次2轮静压后铺设材料已经和路基完全贴合，将20t光轮压路机调转方向进行多次低频率静压。此时的静压激振力强度控制在380kN以上即可，保证压实时间每个轮次不超过30min，反复完成碾压。在碾压10个轮次后利用胶轮压路机进行收尾工作，压实速度为2.76km/h。

完成两个阶段的碾压过程后，利用DCP地基检测仪器进行锤击测试，分别进行30次、60次和120次的锤击，结果证实每个路段的压实度均符合施工要求。

2.3 压实度结果分析

在完成施工后的路段内进行实验区域的划分，每个路段内标定好面积大小为5m2的圈定范围。在选取的划分区域内进行雨水前后的压实度对比，已知施工前后压实度变化范围不超过5.6%即为合格。为减少测试时间，利用喷洒机模仿降水，降水强度设置为400mm和600mm。每次降水时间控制在15min内，分别进行2轮测试，等待路面完全干燥后利用检测仪器对选取路段进行测试，结果如图1所示。

图1 不同降水量对压实度的影响

从图1中对比结果可知，在400mm降雨量时每组路段的压实度情况分别为94%、93%、和91%。在600mm降雨量时每组路段的压实度情况分别为93.5%、92%、和90.5%。根据所得结果对比施工要求，发现每组路段的变化范围均能满足5.6%的标准要求，且远低于该指标，说明本文设计的方法能够满足软土条件下公路工程的施工要求，具有良好的应用效果。

3 结语

本文针对软土地质条件存在的耐水性问题进行施工设计，利用复合旋桩和排水网格的双重设定，控制道路路面隔水效果。实验测试表明，在降水量为400mm和600mm的环境内，本文方法能够将施工路面降水前后的压实度控制在5.6%之内，可以保证软体地质条件下公路的施工质量。但由于在研究过程中时间受限，所采取的测试方法只针对降水量的多少为单一条件，没有考虑同等环境下的降水密度和瞬间强度，所得的测试结果具有一定局限性。