公路软土地基处理技术应用及探究

邵志

摘要： 随着公路交通事业的发展，公路交通建设的质量问题越来越受到人们关注。其中地基作为公路建设的重要环节，对公路建设质量有着直接的影响。如果地基出现质量问题，就会致使公路路面出现问题，给人们的出行和运输带来巨大的安全隐患。因此，当前加强公路软土地基处理技术的应用研究，显得尤为重要。本文针对公路软土地基工程的特点、常见处理技术应用及技术应用创新等方面进行了分析研究。

关键词： 公路工程；软土地基；处理技术；应用创新

中图分类号： U412 文献标识码： A

一、公路工程中软土地基的工程特点

公路软土地基工程中通常具有：不均匀性沉降、 变形、低透水性等特点。

1出现不均匀性的沉降问题是由于受环境变化的影响，软土在沉积过程中多具有微层理构造，软土中间夹杂着一些砂层和粉土等，在一定意义上这些夹层利于软土的沉降和凝固，但是相比较下比软土的沉降量小，因此会导致路基沉降不均匀的现象。

2 出现变形问题是由于在公路建设中，软土地基的抗剪强度较低，一旦受到来自外界的振动或扰动后，其土体结构很容易被破坏，很大程度上降低了抗剪强度，致使地基非常容易地发生侧向滑动、不同程度的沉降和基础下土体的挤出等现象。

3 出现低透水性情况是由于软土的含水量虽然较高（一般在 50%～70%，最大超过200%），但其透水性较差，特别是垂直向透水性更差，垂直向渗透系数一般在 i×（10-6～10-8）cm/s 之间，对地基固结排水不利，如采用堆载预压法对软土地基进行处理，其处理时间较长，且预压荷载应逐渐施加，确保每级荷载下地基的稳定性，若加载较快，软土将出现失稳和剪切破坏。

二、公路软土地基处理技术应用研究

软土地基处理沉降问题常实施技术包括，管桩技术、铺垫技术、养护技术等，在运用过程中施工人员要根据具体情况选择适合的技术。

（1）强夯法和强夯置换法。在公路施工中，对软土地基进行处理采用强夯法进行施工应用是非常广泛的。强夯法施工在设备使用方面非常简单，在效果方面非常显著，同时在施工过程中速度非常快，在经济性上也非常好，这样就使得这种处理技术得到了广泛推广。近年来，强夯置换方法在很多公路工程中都得到了应用，强夯法和强夯置换法在加固机理上存在着一定的不同，这样使得其应用范围也出现了一定的变化，强夯置换法在粘性比较高的地基中应用效果非常好。

（2）注浆法。采用水泥浆液、水泥粘土浆液、沥青浆液和化学浆液等注入到路基下土层中，改善原地基土的物理力学性质。该法可用于砂、砂砾、湿陷性黄土地基和一般粘性土地基。采用该法时，应考虑地基的附加沉降对增层结构的影响。

（3）粉喷桩法。粉喷桩即从不断回转的专用钻机的钻头向周围已被搅松的土中喷出水泥或生石灰粉，经叶片搅拌形成的桩体。粉喷桩的桩身无侧限抗压强度可达 780～2000kPa。采用粉喷桩处理后的复合地基承载力可达 160～180kPa，甚至更高。与钢筋混凝土桩相比，可节约大量的钢材，从而降低了造价，缩短了工期，具有良好的技术经济效果。经整理形成工法，以便推广应用。

（4）铺垫技术。该技术主要是利用一个砂层处理过渡段的软基，还可以提高路基的排水性能。填土施工时，软土路基的负荷会逐渐变大，路基内材料由于荷载的压力，材料紧密性加强，显著提高了软土地基的强度。

（5）管桩法。采用 70～250mm 就地灌注的钢筋混凝土桩，竖向或斜向加固地基。竖向管桩承载力可按摩擦桩设计，斜向管桩可按当地经验或通过试验确定。

（6）双灰桩法。该技术是在紧靠地基基础边缘，做竖直或斜向的单排或多排孔，在孔内夯填体积比为 3∶7 的粉煤灰或生石灰，并做 1.0～1.5m 长的桩顶土塞。桩径一般采用160～200mm，中心距离为 2～3 倍桩径。

（7）旋喷桩法。利用高压水泥浆或水玻璃浆液高速喷入土中成桩，桩径为 0.5～1.5m。该法适用于砂土、粘性土、淤泥质土、黄土以及人工填土的地基加固，但不宜用于地下水流速度过快的砂土地基。

（8）养护技术。软土地基养护要安排专业人员进行，严格按照养护规定进行操作，从而保证工程的质量。总之，在公路工程建设中地基是保证公路质量的重要因素。

三、公路工程软土地基处理技术应用的创新研究

近年来在公路软土地基处理工程中，其技术不断得到创新和发展，其中：劈裂真空预压法、土工格栅和公路加宽工程等地基处理技术的应用，就是最明显的表现。

1 劈裂真空预压法

真空预压法具有造价低、易施工、荷载一次施加且无失稳问题，加固效果明显等优势，因此在软土地基中得到了大量应用。但真空预压法处理地基也存在以下局限性：一是排水固结时间相对较长，沉降速率难稳定，对深厚软土工后沉降难以估计等；二是真空度沿深度衰减，对深厚软土地基加固效果不理想，处理深度有限。为解决这些问题，提出了气压劈裂真空预压法技术，简称“劈裂真空法”。气压劈裂是指岩土体在高压气体作用下产生裂隙并发展的过程。试验研究表明，当高压气体压力超过某一临界值以后，土体发生劈裂，土体中产生大量裂隙，裂隙与预先打设的塑料排水板组成有效的排水导气网络，一方面可以提高真空荷载向深层土体的传递效率，有效克服真空荷载随深度快速衰减的局限性；另一方面可提高深部土体的渗透性，加速深部超静孔压的消散，加快土体固结，以缩短预压时间和有效控制工后沉降。

2 土工格栅

土工格栅等土工合成材料的大量生产应用与高速公路的发展是密切相关的。在路基基层处理、路基加筋处理、边坡防护、路面结构层加筋、地基处理等方面均有土工合成材料的应用。无论在生产能力、产品质量、测试手段方面，还是在加固机理、设计理论、施工工艺等方面已取得了很大的进步。近年来、高强土工格栅和土工格室在地基处理、路基加筋、桥头跳车处理工程中得到了应用。特别是高速铁路路堤中，为了严格控制工后沉降，常采用桩 - 网结构形式形成水平 - 竖向加固的双向复合地基。京沪高速铁路某试验段测试结果表明，采用桩 - 网结构可以有效控制工后沉降。

3 公路加宽工程地基处理技术

随着我国国民经济的快速发展，高速公路的交通量迅速增长，相当一部分建成使用的高速公路已不能适应交通量迅速增长和社会发展的要求，越来越多的高速公路需要改建和扩建。我国的沈大、京津、沪宁、杭甬、沪杭等高速公路已相继进行了拓宽或通道扩容。高速公路加宽扩建工程通常工期紧、施工场地狭窄，同时还要维持正常的交通运输，因而必须进行多方论证、比较，根据工程地质勘查资料，结合老路基软基处理的评价结果，选择经济、快速、可靠的软基处理方法，以确保现有高速公路营运安全，减小加宽后高速公路新旧路面的差异沉降。图 1为软土了基建中采用 EPS 超轻质填料拓宽路堤示意图。

图1 软土地基处理中的采用 EPS 超轻质填料拓宽路堤示意图

4岩基处理新技术应用

在目前的岩基处理施工中，各种地基处理新技术也得到了发展和有效的利用。例如：

（1）GIN 灌浆法，这种方法主要是为了是实现防渗的功效，它主要通过配置稳定性较强的浆液，使用适当的压力，通过计算机来监视和控制整个的工作流程，来实现地基处理的一种方法。它对于岩基的处理是比较科学的，因而被广泛的应用在公路桥梁、水利工程等施工中。

（2）岩溶灌浆。这项技术是在充分探明溶洞状态的前提下，通过向钻孔中安设特制的模袋，并向模袋中注入速凝浆液，从而达到堵塞岩溶通道的目的。应用高压灌浆技术可在大型溶蚀塌陷体建造高标准的防渗帷幕，在溶洞暗河区建造深达100.4m、长 50m、厚 2.0～2.5m的地下混凝土防渗墙，水库深超过100m。这项技术已在贵州、广西的一些工程中应用，取得良好效果。

参考文献

[1]高海燕.公路软土路基处理技术的应用分析[J]. 黑龙江科学,2014,01:87.

[2]陈汉发.探讨高速公路工程中软土地基处理技术应用[J].福建建材,2014,01:41-43.