公路施工中软土地基的处理及对策

薛祥锋

【摘 要】我国的公路建设受到经济建设发展的带动也迅猛发展着。随着公路建设规模的加大，公路建设的质量要求也越来越高。本文主要针对软土地基的概念及特性、公路施工实践中对于软土地基的处理原则和我国公路施工技术现状以及公路软土地基的施工技术进行简要分析，仅供参考。

【关键词】公路施工；软土地基；原则；对策

一、软土地基的概念及特性

软土地基是指压缩层主要由淤泥、淤泥质土或其他高压缩性土构成的地基，由于其组成物质松散因此承载能力很低，所以被称为软土地基。通常具有如下几个特性：孔隙比大：软土地基通常土质比较松散，土粒之间具有较大的空隙，所以孔隙比较一般的土体都比较大。含水率大：很多靠近河流、湖泊等位置的土体，地下水含量含丰富；或者是局部地区常年雨水丰富，都会导致土体内含有大量的水形成软土地基。压缩性高：软土地基由于其大的孔隙比和含水率，因此整体承载力较差，在承受外部压力的时候，空隙变小、内部水被挤压出，所以体积会急剧变小，如果应用在道路桥梁工程中，就会引起上部结构的沉降和开裂。透水性弱：由于很多软土地基已含有丰富的水，当上部雨水或养护的施水的时候，下部无法吸收，导致上部水会长期积累在路面无法排走，形成滞水。抗剪强度低：有些由于地质变化情况导致的断层带或软土层，在上部承受不均匀荷载的时候，很容易发生断裂，造成上部结构的破坏。变动灵敏性高。在内部含有大量的水分和气泡的情况下，软土地基体积很不稳定，当承受荷载的时候，会因为压力施加的部位、方向和不均匀性，导致软土体积发生各种变化，因此变动灵敏性很高。

二、公路施工实践中对于软土地基的处理原则

在公路建设实践中，一旦遇到软土地基，应当科学的进行处理，在此过程中，应当考虑如下几个重要原则：

1、经济原则

在选择施工方案和进行施工的过程中，应当科学、客观的分析和研究施工现场的各种客观条件，并且综合的对机械设备条件、环保、材料供应、施工进度等问题进行综合的研究和考虑。需要注意的是，在整个过程中，不仅要保证工程的质量，而且也要考虑相应的经济因素，比如控制成本和削减开支。

2、因地制宜

整个过程中要坚持因地制宜的原则，尽可能的做到就地取材，以此来降低材料的运输成本，这样不仅可以缩短工程总工期，而且还应最大程度的减少地基的处理时间，在保证质量的前提下降低工程所带来的成本。

三、我国公路施工技术现状

我国幅员辽阔、地形复杂多样，在不同的公路路基形态中，针对性的选择合适的公路路基设计方案，满足公路工程建设需求。在公路路基形态中软土路基以及冻土路基是公路运输建设的基础前提，为我国公路建设提供了保障。但是仅仅如此还是不够的，需要进行科学分析才能保证施工技术的发展，近年来我国公路工程施工技术不断创新，积累了较多的实践应用经验，奠定了良好的公路建设基础。

公路施工过程中的路基包括软土路基、冻土路基、城市路基三种基本路基类型，路基的施工质量决定着公路工程产品的优劣，这关系到公路运行的稳定性，公行车安全以及公路使用寿命与日常维护的难易程度。城镇化建设的推进，公路工程建设的步伐明显加快，促进了我国整体公路体系的建设与施工的规划，重点加速了公路施工技术的实际应用与技术研究。针对我国道路形态多样性、多元化的基本形式，我国建设施工企业在部分服务地区内的基本情况都具有一定了解，并掌握了部分实践经验技术，深入挖掘分析这经验不难看出，部分问题的凸显，因此针对这些问题进行分析与论述，有利于公路技术的稳健发展。

1、软土地基

软土地基是公路施工过程中较为常见的一种路基形态，主要由于其含水量较高导致土质松软，土壤剪力低，土壤整体承载能力差，在加大垂直力的作用下容易产生大范围的流塑性与黏着性，导致路面形成形变，影响行车安全。

在公路施工过程中软土地基的特殊性使得其在处理技术方面的选择分为：外界自然因素或人为因素外力的作用导致土质性质变化或者经过高压而产生压缩性，在软土地基的施工中，道路不均匀的沉降是较为明显的路面形变。

2、软土地基的危害

软土地基的危害形式主要分为两种：一是排水不畅导致的浸水沉陷，当路基被水侵入之后，土壤自身自重增加，路基衔接处容易由于外界应力原因导致沉降，路面形成开裂，加大渗水量，将会形成更大面积的凹陷；二是由于路面压力过大，剪切力导致的地基拉裂。地基拉裂后自身前度下降，流动性加强，侧滑严重，道路路面形成裂缝，破坏路面。

四、公路软土地基的施工技术

1、强夯法

由于设备简单、效果显著、经济并且施工快，强夯法在如今得到了极大地推广，在实践中一般采取强夯置换和强夯挤密两种方法，最终实现对碎石土、砂土、低饱和度的杂填土、黏性土、湿陷性黄土、素填土等各类软土地基的加固。对于厚度不高（小于6m）的软土层则应采取强夯置换法，以保证在实现加固效果的同时到达最优的经济利益。但是，这种方法的不足也较为明显，不仅施工较为繁琐，而且建设的速度较慢，不适宜工期短的工程实施。

2、排水固结法

针对天然软土地基，可以实现在第几种设置砂井进行在纵向排水，然后在建筑施工前通过强载荷压实地面，使得土壤自身水分排出，地基整体压实沉降，固结土质本身，提高强度与载荷力，由于事先土质进行了稳定的沉降处理，后期建设使用中减少了沉降的空间，另外还能通过铺盖沙土垫层来减少土壤颗粒中的间隙，进一步紧实土壤。

3、高压喷射注浆法

高压喷射注浆法是首先对钻机进行利用进行钻孔，再将带有喷嘴的注浆管插入至设计深度后，通过高压注浆的设备将水泥砂浆注入到土体里面，使土体砂浆进行融合进而高压粉喷桩的形成来使得土体承载力得到提高。在高压砂浆喷射至地下的过程中，随着砂浆的上浮而将细小的颗粒带出地面，也会使得一定的土体结构得到改善。同时应该注意的是在对这种工艺选中之前，要做好地質勘查工作，使得土层的分布情况得以确定，尤其是一定要勘查清楚断层或溶洞。因为浆体在注入的过程中，会优先对这些断层和溶洞进行填充，如果断层或溶洞过大，则会填充进去很多的砂浆还无法看到效果。因此这种方法适用于淤泥质土、淤泥、粉质黏土和含水率较高的软性土层。

4、换填法

在路基周围进行土方挖掘，将软土挖出后用其他稳定性较好的土石回填，夯实新的地基。这样的处理由于工程成本较高，在土质特殊无法使用其他方法是选择换填法进行有效处理，换填的土石可以使用沙土、石块、煤灰等，然后通过夯实处理或者排水固结以上提到的两种方法配合使用，能够有效改善土质。

5、表层处理法

所谓的表层处理法，即通过排水、添加材料等方式对于地表的强度进行加强，包括沙垫、填石、铺垫玻璃纤维格栅、添加剂等方法，可以取得较为明显的效果，能够在短时间内实现固化的目的。在抢修或者困难道路施工中，表层处理法的应用较为广泛，但是，这种方法的成本较高，不适宜进行大规模的发展。

6、粉喷桩软土路基施工技术

目前粉喷桩属于软土路基施工中比较常用的一种施工技术，通过分体状固化剂的搅拌以及深层搅拌来进行处理，软土路基也因此可以形成加固土桩。利用石灰、水泥等材料来作为其主固化剂，通过另外一些添加剂的辅助作用来完成，在化学及物理反应下使软土地基固结，形成具有水稳性，整体性的优质地基，使得公路路基建设施工的需求得到满足。在进行粉喷桩施工的过程中，施工中针对施工工艺需求应工艺性试验得到强化，并各项工艺参数得到确定，在大面积施工前，应进行承载力试验来完成工艺性试桩，再次使得工艺施工参数及设计参数得到确认，粉喷桩施工技术得到保障应用目标的实现。

在上述技术管理完成的基础上，施工企业还应施工用设备养护与选型进行强化，确保施工设备性能满足工艺施工要求。在施工过程中还应注重浆液的输送，避免设备故障及其他因素停浆对施工桩基整体性的影响，以工艺参数、用料控制等为基础，桩基施工质量得到保障，路桥软土路基得到有效的处理。

五、应用软土地基处理技术需注意的问题

第一，在原有软土地基上要覆盖上较好的土层作为淤泥或者其它软土土层的持力层。若上覆的土层厚度达不到要求，在施工的过程中就要避免扰动淤泥或者其它软土地基。如果在施工的过程中扰动了淤泥层则需要及时进出处理，避免对整个施工造成影响。

第二，对于密实度比较高以及较为均匀的工业废料和建筑垃圾等可以作为软土土层的填充了，填充在软土中作为软土地基的持力层。但是，在填充之前一定要对工业废料以及建筑垃圾进行基本的筛选与检查，选择适用的材料进行填充。

第三，在使用填充法处理软土地基时，需要注意有机质含量高以及腐蚀性强的生活垃圾不能作为填充材料，一定要经过处理后才能作为软土地基的持力层。第四，在处理公路施工过程中的软土地基时，一定要预先对工程的地质有全面的掌握，制定详细的施工技术方案。相关技术人员一定要预先对软土地基的柔软度、稳定性、变形情况进行科学的计算，减少在公路施工过程中出现开裂、位移、沉降等质量问题。

结束语

综上所述，在处理公路施工过程中的软土地基时，一定要预先对工程的地质有全面的掌握，制定详细的施工技术方案。尤其要预先对软土地基的柔软度、稳定性、变形等情况进行分析，科学地采取合理的软土地基处理技术，提高公路施工的整体质量。

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