【摘要】結(jié)合軟基路基路面施工過程中出現(xiàn)的一些問題及工期緊張的實際情況，討論軟基路基預(yù)壓期的確定、填土速率的控制標(biāo)準(zhǔn)、橋頭軟基處理和橋臺樁基施工、粉噴樁的檢測時間和強度控制標(biāo)準(zhǔn)、軟基路段路面鋪筑和加速淺層軟土地基沉降等工程實際問題，提出軟基施工中有關(guān)的決策應(yīng)經(jīng)過科學(xué)地論證確定。
【關(guān)鍵詞】軟基處理；預(yù)壓期；填土速率；粉噴樁；路面鋪筑；淺層處治
0 前 言
在軟土地基上填筑路堤，常見的問題分為兩大類：穩(wěn)定性的破壞以及過大的下沉和變形。這兩大類問題主要發(fā)生在軟土地基上的橋梁結(jié)構(gòu)物和高路堤路段。同時，施工工期緊，部分施工方案與原設(shè)計有變化，若已基本成型的路基一旦出現(xiàn)坍塌等情況，將增加工程數(shù)量、嚴(yán)重延誤工期和影響高速公路的通車。這些都是高速公路建設(shè)的最難處理的技術(shù)問題以及公路施工質(zhì)量管理的重點，也是本文的研究課題。
1軟基路基預(yù)壓期的確定
在公路工程施工時面臨著這樣一個問題：在高等級公路的建設(shè)中，部分路段的實測沉降值已達(dá)到或大于設(shè)計值，但未達(dá)到設(shè)計的預(yù)壓時間；涵洞等反開槽施工是按設(shè)計預(yù)壓時間還是按沉降值？
從工程實踐可知，由于軟土土層的不均勻性、試驗數(shù)據(jù)的誤差、計算理論的不完善及設(shè)計中人為因素的干擾，計算沉降值與實際沉降值之間往往存在一定的誤差，因此必須根據(jù)預(yù)測沉降值的準(zhǔn)確性確定預(yù)壓時間。在施工過程中，應(yīng)根據(jù)實測沉降過程曲線推算最終沉降量，校正設(shè)計誤差，并以此作為確定涵洞反開槽、施工排水防護(hù)工程及路面施工等的依據(jù)。
2. 填土速率的控制標(biāo)準(zhǔn)
填筑路堤時，應(yīng)進(jìn)行沉降和穩(wěn)定觀測。當(dāng)接近或達(dá)到極限填土高度時，嚴(yán)格控制填土速率，一般每填一層監(jiān)測一次，控制標(biāo)準(zhǔn)為：路堤中心線地面沉降速率不大于1.0cm/d；坡腳水平位移速率不大于0.5cm/d；以水平位移為主，如超過此限應(yīng)立即停止填筑路堤。但是，在公路工程實際施工中，若要求加快施工進(jìn)度，能否放寬坡腳水平位移速率不大于0.5cm/d的控制標(biāo)準(zhǔn)。
對于填土速率的控制標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)外許多工程控制標(biāo)準(zhǔn)為：中心沉降量多為2.0～4.0cm/d；坡腳水平位移多為0.5～1.5cm/d， 甚至更寬。但是，作為設(shè)計單位認(rèn)為，即使在目前這么嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)下，路堤仍然發(fā)生多起坍塌事故，不能放松對坡腳水平位移標(biāo)準(zhǔn)的控制。
從國內(nèi)外軟基路堤施工的經(jīng)驗來看，規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)似乎過嚴(yán)。我國五十年代鐵路系統(tǒng)規(guī)定控制應(yīng)小于0.4cm/d， 四十年來隨著人們對軟基研究的不斷深入及軟基路堤施工經(jīng)驗的逐漸豐富，這一標(biāo)準(zhǔn)均在不斷放寬。例如，廣茂線東段軟基填筑試驗中曾出現(xiàn)坡腳水平位移達(dá)6.0cm/d；然而，也有連云港新墟一級公路的軟基路堤沉降和穩(wěn)定觀測控制標(biāo)準(zhǔn)為：路堤中心線地面沉降速率小于0.5cm/d；坡腳水平位移速率小于0.2cm/d；但是，該路段軟基未進(jìn)行處理，且其淤泥滲透系數(shù)小，物理力學(xué)性能在全國四大海淤泥中為最差。因此，從軟基路堤施工分析可知，以位移作為控制指標(biāo)具有經(jīng)驗性，不管軟基特性和路堤填筑計劃等而采用同一標(biāo)準(zhǔn)是不合理的。
3. 橋頭軟基處理和橋臺樁基施工
《公路軟土地基路堤設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定：軟土地區(qū)的橋臺、涵洞、通道以及加固工程的施工應(yīng)于預(yù)壓期沉降完成后再進(jìn)行修建。因此，在橋頭路段采用塑料排水板處理軟土地基時，設(shè)計要求在橋頭軟基路堤預(yù)壓沉降穩(wěn)定后方可反開槽施工橋臺，這種做法會使橋梁工期受到制約，難以按期完成施工。從工程實踐可知，若在河岸臨空面處采用反壓護(hù)道后即施工橋臺樁基，軟基路堤的強度和穩(wěn)定性可以得到保證，又可以解決橋臺樁基施工工期緊張的問題。工程實踐證明上述反壓護(hù)道橋臺法是切實可行的，但施工設(shè)計時必須注意以下幾個方面。
⑴反壓護(hù)道不能隨意設(shè)置，必須進(jìn)行相應(yīng)的計算，以確定反壓護(hù)道的寬度、高度和邊坡率等；
⑵必須注意反壓護(hù)道對橋墩樁基的影響，避免出現(xiàn)保護(hù)橋臺卻損傷了橋墩的現(xiàn)象。
�、欠磯鹤o(hù)道橋臺法最好由路基和橋梁工程設(shè)計人員一起綜合設(shè)計。
4.粉噴樁的檢測時間
施工設(shè)計規(guī)范規(guī)定，粉噴樁的形成強度時間大約90d。如果按照此規(guī)定時間檢測，根本無法確保施工工期。就是在28d后進(jìn)行強度檢測，要確保施工工期也有一定的困難。如果提前檢測粉噴樁的強度，則檢測數(shù)據(jù)和結(jié)果能說明問題嗎？
大量的試驗資料表明，水泥加固土的強度隨齡期的增長而增大，一般7d可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)強度的30%～50%，30d可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)強度的60%～75%，90d大約為180d強度的80%， 而180d后強度的增長仍然未終止。根據(jù)電子顯微鏡的觀測，水泥土的硬反應(yīng)也需要三個月才能完成，此時檢測無法解決施工工期緊張的問題。根據(jù)日本的經(jīng)驗，水泥加固土的強度齡期最少7d，最好28d，據(jù)此可以預(yù)測水泥加固土的長期強度。根據(jù)工程實踐可知，從長期看強度略有增加的趨勢，但將28d時的強度看著長期強度就可以了；雖然28d時的強度偏于保守，但仍然被國內(nèi)外許多工程所采用。同時必須注意到：沿海地區(qū)的高含水量軟基中的粉噴樁早期強度往往較低，必須加強粉噴樁的施工質(zhì)量控制；粉噴樁的施工最好采用全樁復(fù)噴復(fù)攪，務(wù)必避免樁體上部復(fù)攪。
5.粉噴樁的強度控制標(biāo)準(zhǔn)
對于軟基處理的粉噴樁工程，設(shè)計要求粉噴樁的單樁承載力不小于一個標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值。這種不考慮采用粉噴樁處理軟基路段的填土高度、軟土地基的土層情況和粉噴樁的長短等影響因素，采用一個標(biāo)準(zhǔn)是不妥的。粉噴樁作為一種應(yīng)用歷史不長的軟土地基處理方法，無論從其加固機(jī)理還是設(shè)計計算方法上，目前均處于半經(jīng)驗半理論的階段。因此，在確保粉噴樁樁長和樁體的質(zhì)量的前提下，可以使用加固土的無側(cè)限抗壓強度作為粉噴樁的強度控制標(biāo)準(zhǔn)。
6.軟基段路面設(shè)計及施工
對于軟基路基路面工程，由于軟土路基的沉降過程較長，若軟基路基存在過大的工后沉降及不均勻沉降，勢必影響公路路線的縱坡以及路面的使用品質(zhì)和使用壽命。為了避免這些不良影響，國內(nèi)外許多公路軟基路段使用初期均采用過渡式路面，以防止昂貴路面面層的過早破壞，節(jié)省工程造價。但是，過渡式路面的行車質(zhì)量較差。 公路路面的分期修建，是根據(jù)設(shè)計路面的特點，考慮到軟基沉陷會不可避免地使路面破壞的實際情況，暫時不修建上面層，待3～5y后軟基沉降甚微時，根據(jù)路面情況再加鋪上面層。由此既保證了公路使用初期的路面質(zhì)量，又可減少軟基沉降引起路面破壞造成的損失。對于高速公路，路面的分期修建比簡單的瀝青表面處治過渡式路面更加趨于合理。從公路實踐可知：國內(nèi)的廣花、成渝、長營高速公路，法國和蘇聯(lián)等國的許多高速公路瀝青面層均在9～12cm；國內(nèi)部分學(xué)者根據(jù)幾條試驗路段的研究結(jié)論，當(dāng)瀝青面層達(dá)到一定厚度時，半剛性基層路面的承載力與面層的厚薄無多大關(guān)系。因此，若某路段設(shè)計路面各結(jié)構(gòu)層厚度如下：底基層厚30cm，水泥穩(wěn)定碎石基層厚26cm，瀝青面層厚15cm。此時，可在基層上首先鋪筑9～11cm的瀝青面層，其表面進(jìn)行防滑和防滲處理，然后再鋪上面層。此外，為了減少路基不均勻沉降造成路面結(jié)構(gòu)的破壞，可適當(dāng)加厚底基層，以提高其抵抗斷裂的能力。設(shè)置適當(dāng)厚度的底基層，在于分擔(dān)承重作用以減少上基層厚度，并充分利用當(dāng)?shù)夭牧�，造價低，增加的投資不多。從瀘嘉及宜黃高速公路等路段的使用經(jīng)驗看，這種做法的工程效果非常顯著。
7.加速淺層軟土地基的沉降
某些高等級公路對軟土厚度小于3.5m的路段未進(jìn)行軟基處理設(shè)計，造成軟基路基沉降速度慢，影響路面施工的開工時間，必須采取措施加速軟基路基的沉降。根據(jù)公路工程的實際情況和工期要求，對淺層軟土地基完全不處理是不行的。通常，可采取下述措施：
�、旁谲浕吐返讨g設(shè)置砂墊層。砂墊層是地基中孔隙水橫向排出的通道。為保證排水并考慮砂墊層受填塞和污染，其厚度以50cm為宜；砂墊層的鋪設(shè)寬度為路堤底寬并且兩側(cè)各外加50～100cm。當(dāng)砂墊層兼有排淤泥作用時，其厚度還應(yīng)適當(dāng)加大，這時地面下的砂墊層與淺層處治具有同樣的效果，必須按規(guī)定計算穩(wěn)定安全系數(shù)；
�、撇捎蒙�、換填、拋石（堆土）等方法進(jìn)行淺層處治。拋石（堆土）排淤泥宜在地表鋪設(shè)網(wǎng)狀材料或土工織物。淺層處治后必須按規(guī)定計算穩(wěn)定安全系數(shù)。
8.結(jié)束語
從軟基路基路面工程施工實踐可知，高速公路建設(shè)最難處理的技術(shù)問題之一，即是高路堤引起的短時間難以穩(wěn)定的地基沉降，相關(guān)的決策應(yīng)該在嚴(yán)格細(xì)致的設(shè)計基礎(chǔ)上經(jīng)論證確定。因此，必須根據(jù)軟基的不同特點采取不同的處治方法；施工中出現(xiàn)的問題，必須及時會同設(shè)計、監(jiān)理、施工等部門妥善解決；必須加強施工過程中的動態(tài)觀測，認(rèn)真總結(jié)分析觀測資料，據(jù)此及時地調(diào)整有關(guān)施工方案，實施施工管理科學(xué)化，確保軟基路基路面工程質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)：
1. 中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，公路軟土地基路堤設(shè)計與施工規(guī)范JTJ 017-1996.
【關(guān)鍵詞】軟基處理；預(yù)壓期；填土速率；粉噴樁；路面鋪筑；淺層處治
0 前 言
在軟土地基上填筑路堤，常見的問題分為兩大類：穩(wěn)定性的破壞以及過大的下沉和變形。這兩大類問題主要發(fā)生在軟土地基上的橋梁結(jié)構(gòu)物和高路堤路段。同時，施工工期緊，部分施工方案與原設(shè)計有變化，若已基本成型的路基一旦出現(xiàn)坍塌等情況，將增加工程數(shù)量、嚴(yán)重延誤工期和影響高速公路的通車。這些都是高速公路建設(shè)的最難處理的技術(shù)問題以及公路施工質(zhì)量管理的重點，也是本文的研究課題。
1軟基路基預(yù)壓期的確定
在公路工程施工時面臨著這樣一個問題：在高等級公路的建設(shè)中，部分路段的實測沉降值已達(dá)到或大于設(shè)計值，但未達(dá)到設(shè)計的預(yù)壓時間；涵洞等反開槽施工是按設(shè)計預(yù)壓時間還是按沉降值？
從工程實踐可知，由于軟土土層的不均勻性、試驗數(shù)據(jù)的誤差、計算理論的不完善及設(shè)計中人為因素的干擾，計算沉降值與實際沉降值之間往往存在一定的誤差，因此必須根據(jù)預(yù)測沉降值的準(zhǔn)確性確定預(yù)壓時間。在施工過程中，應(yīng)根據(jù)實測沉降過程曲線推算最終沉降量，校正設(shè)計誤差，并以此作為確定涵洞反開槽、施工排水防護(hù)工程及路面施工等的依據(jù)。
2. 填土速率的控制標(biāo)準(zhǔn)
填筑路堤時，應(yīng)進(jìn)行沉降和穩(wěn)定觀測。當(dāng)接近或達(dá)到極限填土高度時，嚴(yán)格控制填土速率，一般每填一層監(jiān)測一次，控制標(biāo)準(zhǔn)為：路堤中心線地面沉降速率不大于1.0cm/d；坡腳水平位移速率不大于0.5cm/d；以水平位移為主，如超過此限應(yīng)立即停止填筑路堤。但是，在公路工程實際施工中，若要求加快施工進(jìn)度，能否放寬坡腳水平位移速率不大于0.5cm/d的控制標(biāo)準(zhǔn)。
對于填土速率的控制標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)外許多工程控制標(biāo)準(zhǔn)為：中心沉降量多為2.0～4.0cm/d；坡腳水平位移多為0.5～1.5cm/d， 甚至更寬。但是，作為設(shè)計單位認(rèn)為，即使在目前這么嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)下，路堤仍然發(fā)生多起坍塌事故，不能放松對坡腳水平位移標(biāo)準(zhǔn)的控制。
從國內(nèi)外軟基路堤施工的經(jīng)驗來看，規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)似乎過嚴(yán)。我國五十年代鐵路系統(tǒng)規(guī)定控制應(yīng)小于0.4cm/d， 四十年來隨著人們對軟基研究的不斷深入及軟基路堤施工經(jīng)驗的逐漸豐富，這一標(biāo)準(zhǔn)均在不斷放寬。例如，廣茂線東段軟基填筑試驗中曾出現(xiàn)坡腳水平位移達(dá)6.0cm/d；然而，也有連云港新墟一級公路的軟基路堤沉降和穩(wěn)定觀測控制標(biāo)準(zhǔn)為：路堤中心線地面沉降速率小于0.5cm/d；坡腳水平位移速率小于0.2cm/d；但是，該路段軟基未進(jìn)行處理，且其淤泥滲透系數(shù)小，物理力學(xué)性能在全國四大海淤泥中為最差。因此，從軟基路堤施工分析可知，以位移作為控制指標(biāo)具有經(jīng)驗性，不管軟基特性和路堤填筑計劃等而采用同一標(biāo)準(zhǔn)是不合理的。
3. 橋頭軟基處理和橋臺樁基施工
《公路軟土地基路堤設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定：軟土地區(qū)的橋臺、涵洞、通道以及加固工程的施工應(yīng)于預(yù)壓期沉降完成后再進(jìn)行修建。因此，在橋頭路段采用塑料排水板處理軟土地基時，設(shè)計要求在橋頭軟基路堤預(yù)壓沉降穩(wěn)定后方可反開槽施工橋臺，這種做法會使橋梁工期受到制約，難以按期完成施工。從工程實踐可知，若在河岸臨空面處采用反壓護(hù)道后即施工橋臺樁基，軟基路堤的強度和穩(wěn)定性可以得到保證，又可以解決橋臺樁基施工工期緊張的問題。工程實踐證明上述反壓護(hù)道橋臺法是切實可行的，但施工設(shè)計時必須注意以下幾個方面。
⑴反壓護(hù)道不能隨意設(shè)置，必須進(jìn)行相應(yīng)的計算，以確定反壓護(hù)道的寬度、高度和邊坡率等；
⑵必須注意反壓護(hù)道對橋墩樁基的影響，避免出現(xiàn)保護(hù)橋臺卻損傷了橋墩的現(xiàn)象。
�、欠磯鹤o(hù)道橋臺法最好由路基和橋梁工程設(shè)計人員一起綜合設(shè)計。
4.粉噴樁的檢測時間
施工設(shè)計規(guī)范規(guī)定，粉噴樁的形成強度時間大約90d。如果按照此規(guī)定時間檢測，根本無法確保施工工期。就是在28d后進(jìn)行強度檢測，要確保施工工期也有一定的困難。如果提前檢測粉噴樁的強度，則檢測數(shù)據(jù)和結(jié)果能說明問題嗎？
大量的試驗資料表明，水泥加固土的強度隨齡期的增長而增大，一般7d可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)強度的30%～50%，30d可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)強度的60%～75%，90d大約為180d強度的80%， 而180d后強度的增長仍然未終止。根據(jù)電子顯微鏡的觀測，水泥土的硬反應(yīng)也需要三個月才能完成，此時檢測無法解決施工工期緊張的問題。根據(jù)日本的經(jīng)驗，水泥加固土的強度齡期最少7d，最好28d，據(jù)此可以預(yù)測水泥加固土的長期強度。根據(jù)工程實踐可知，從長期看強度略有增加的趨勢，但將28d時的強度看著長期強度就可以了；雖然28d時的強度偏于保守，但仍然被國內(nèi)外許多工程所采用。同時必須注意到：沿海地區(qū)的高含水量軟基中的粉噴樁早期強度往往較低，必須加強粉噴樁的施工質(zhì)量控制；粉噴樁的施工最好采用全樁復(fù)噴復(fù)攪，務(wù)必避免樁體上部復(fù)攪。
5.粉噴樁的強度控制標(biāo)準(zhǔn)
對于軟基處理的粉噴樁工程，設(shè)計要求粉噴樁的單樁承載力不小于一個標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值。這種不考慮采用粉噴樁處理軟基路段的填土高度、軟土地基的土層情況和粉噴樁的長短等影響因素，采用一個標(biāo)準(zhǔn)是不妥的。粉噴樁作為一種應(yīng)用歷史不長的軟土地基處理方法，無論從其加固機(jī)理還是設(shè)計計算方法上，目前均處于半經(jīng)驗半理論的階段。因此，在確保粉噴樁樁長和樁體的質(zhì)量的前提下，可以使用加固土的無側(cè)限抗壓強度作為粉噴樁的強度控制標(biāo)準(zhǔn)。
6.軟基段路面設(shè)計及施工
對于軟基路基路面工程，由于軟土路基的沉降過程較長，若軟基路基存在過大的工后沉降及不均勻沉降，勢必影響公路路線的縱坡以及路面的使用品質(zhì)和使用壽命。為了避免這些不良影響，國內(nèi)外許多公路軟基路段使用初期均采用過渡式路面，以防止昂貴路面面層的過早破壞，節(jié)省工程造價。但是，過渡式路面的行車質(zhì)量較差。 公路路面的分期修建，是根據(jù)設(shè)計路面的特點，考慮到軟基沉陷會不可避免地使路面破壞的實際情況，暫時不修建上面層，待3～5y后軟基沉降甚微時，根據(jù)路面情況再加鋪上面層。由此既保證了公路使用初期的路面質(zhì)量，又可減少軟基沉降引起路面破壞造成的損失。對于高速公路，路面的分期修建比簡單的瀝青表面處治過渡式路面更加趨于合理。從公路實踐可知：國內(nèi)的廣花、成渝、長營高速公路，法國和蘇聯(lián)等國的許多高速公路瀝青面層均在9～12cm；國內(nèi)部分學(xué)者根據(jù)幾條試驗路段的研究結(jié)論，當(dāng)瀝青面層達(dá)到一定厚度時，半剛性基層路面的承載力與面層的厚薄無多大關(guān)系。因此，若某路段設(shè)計路面各結(jié)構(gòu)層厚度如下：底基層厚30cm，水泥穩(wěn)定碎石基層厚26cm，瀝青面層厚15cm。此時，可在基層上首先鋪筑9～11cm的瀝青面層，其表面進(jìn)行防滑和防滲處理，然后再鋪上面層。此外，為了減少路基不均勻沉降造成路面結(jié)構(gòu)的破壞，可適當(dāng)加厚底基層，以提高其抵抗斷裂的能力。設(shè)置適當(dāng)厚度的底基層，在于分擔(dān)承重作用以減少上基層厚度，并充分利用當(dāng)?shù)夭牧�，造價低，增加的投資不多。從瀘嘉及宜黃高速公路等路段的使用經(jīng)驗看，這種做法的工程效果非常顯著。
7.加速淺層軟土地基的沉降
某些高等級公路對軟土厚度小于3.5m的路段未進(jìn)行軟基處理設(shè)計，造成軟基路基沉降速度慢，影響路面施工的開工時間，必須采取措施加速軟基路基的沉降。根據(jù)公路工程的實際情況和工期要求，對淺層軟土地基完全不處理是不行的。通常，可采取下述措施：
�、旁谲浕吐返讨g設(shè)置砂墊層。砂墊層是地基中孔隙水橫向排出的通道。為保證排水并考慮砂墊層受填塞和污染，其厚度以50cm為宜；砂墊層的鋪設(shè)寬度為路堤底寬并且兩側(cè)各外加50～100cm。當(dāng)砂墊層兼有排淤泥作用時，其厚度還應(yīng)適當(dāng)加大，這時地面下的砂墊層與淺層處治具有同樣的效果，必須按規(guī)定計算穩(wěn)定安全系數(shù)；
�、撇捎蒙�、換填、拋石（堆土）等方法進(jìn)行淺層處治。拋石（堆土）排淤泥宜在地表鋪設(shè)網(wǎng)狀材料或土工織物。淺層處治后必須按規(guī)定計算穩(wěn)定安全系數(shù)。
8.結(jié)束語
從軟基路基路面工程施工實踐可知，高速公路建設(shè)最難處理的技術(shù)問題之一，即是高路堤引起的短時間難以穩(wěn)定的地基沉降，相關(guān)的決策應(yīng)該在嚴(yán)格細(xì)致的設(shè)計基礎(chǔ)上經(jīng)論證確定。因此，必須根據(jù)軟基的不同特點采取不同的處治方法；施工中出現(xiàn)的問題，必須及時會同設(shè)計、監(jiān)理、施工等部門妥善解決；必須加強施工過程中的動態(tài)觀測，認(rèn)真總結(jié)分析觀測資料，據(jù)此及時地調(diào)整有關(guān)施工方案，實施施工管理科學(xué)化，確保軟基路基路面工程質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)：
1. 中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，公路軟土地基路堤設(shè)計與施工規(guī)范JTJ 017-1996.
