公路工程施工中软土路基处理技术研究

■余旭林 ■四川公路桥梁建设集团有限公司公路隧道分公司，四川 成都 610000

软土地基的处理的好坏直接影响公路的承载能力，甚至影响整体工程的质量安全，和日后的正常运营使用。因此，软土地基处理技术措施的合理选择对于公路工程建设，乃至国家的经济和社会效益都有着深远的意义。公路工程软土地基施工技术有很多，在实际施工的过程中，施工人员和地基构造技术人员应该考虑多方因素，从当地的土壤结构、气候条件、交通情况出发，拟定切合实际的软土地基施工计划，合理的选择使用材料，着眼于打造安全稳定的公路工程，为行人的安全提供保障，促进公路建设的发展。

1 公路工程施工中软土路基的特点分析

淤泥、淤泥质土及天然强度低、压缩量高、透水性小并含有一定有机物质的软弱土层被定义为软土路基，大部分软土的天然含水量在30% ～70%之间，孔隙比1.0～1.9，渗透系数为10－8～10－7cm/s，压缩系数为0.005～0.02，抗剪强度低，具有触变性和显著的流变性。软土路基多以松软土、天然孔隙大的有机土质以及松散砂等构成，这些土层一般构造稳定性差、固结系数小、扰动性大且容易发生地基沉降。公路软土基呈现的性能如下:(1)渗水性能较差:软土地基渗水性能很差，基本上可以认为软土地基根本不能够渗水。因此，在软土地基上施工的路基会有长达数十年的排水过程。在这个过程中，路基会因此产生明显的沉降现象，对路基的质量产生严重的影响。(2)压缩性能较强:因为软土地基是由饱和粘土构成的，所以有着极强的压缩性能。一旦软土地基受到较大压力压迫的时候，就会导致软土地基出现形变，从而直接造成路基出现沉降的问题。(3)承载能力较差:在软土地基上进行施工，其产生的巨大压力会对软土地基的基本组成结构造成破坏，使得原本固体状态的土体变成流动状态的土体，这就降低了软土地基的承载能力。

2 公路工程施工中软土路基处理技术分析

软土地基处理施工具体方法有几十种，常常是多种方法综合应用。

2.1 表层处理技术

在进行软土地基处理的时候，可以先对表层进行强化，主要包含敷垫、安排加强层等。(1)借助加固层。加固层的目的是对地基的地层进行土壤的改善，起浅层水平排水作用，使软土在路堤自重的压力作用下，加速其沉降发展，缩短固结时间。具体的方法为:在表层中加入砂石等材料，以实现土壤的稳固性，增强排水功能。如果软土较薄，其具有较高的含水量，可以加厚垫层，直到地基之上。(2)对表层进行排水。这种方式适用于土质优良、含水量较大的土层之中。对于这种方式，要先挖排水沟，而后，在水沟中填入砂石等物质，形成坚固的基底座，作用是保证良好的透水性和稳固性。这种方式比较简单，易于施工，对于降低含水量作用明显。(3)借助敷垫材料(如土工布和土工格栅)。如果软土分布不均匀，变位现象严重，可以借助敷垫材料，实现抗拉能力和抗剪能力的提升，提高路基稳定性，同时，将受力情况进行了分散，有效避免变位现象的发生，有效杜绝了位移、坍塌的现象。这种方式能够实现强度的有效提升，可以提高地基承载力，加快施工进度，控制软基地段沉降量发展，缩短工期，使公路及早投入使用。(4)混合添加剂的使用。对于软土地基，黏度要求较高，可以在其加入适量混合物，提高粘性。这种方式能够有效提升抗压缩能力和强度。

2.2 垂直排水固结法

在公路软土地基粘性土质之间设立垂直于土层的垂直排水是增强软土地基抗剪强度的有效方法之一，使用这种技术的同时以地基的排水固结特点为基本，对软土地基进行加负荷压力测试，还可以大大提高地基的强度。这种技术比较适合于水量少的地区，借组透水性，设置排水装置，以实现水量排除的加速，提升稳固性。在完成水分排出之后，固结速度加速，降低沉降量，路基的稳定性得以提升。

2.3 挤密法

在我国中西部地区分布有大量的湿陷性黄土。在这些地区公路工程软土地基施工的过程中主要采用的就是挤密桩法。通过冲击，振动或爆扩成孔，再灌以石灰或粉土分层捣实。先在黄土地基上打上桩孔，然后将素土、砂石、石灰土等填入打好的桩孔中，之后直接进行分层密实夯填。在利用挤密桩法构建软土地基时，不需要利用较大的机械设备，直接在原地就可完成所有操作，这种方式可以直接将废弃的材料用作填充物，节省了大量原材料。石灰土桩法是通过将石灰块、粉煤灰、炉渣、火山灰等土石按照适当的比例进行调配混合，搅拌均匀后，进行回填和夯实。生石灰具有水硬性和气硬性，当它与其它添加料混合搅拌后会发生体积膨胀的现象，利用这种现象就可以达到让地基挤密的目的。砂石桩法也是挤密法的一种，将砂石、卵石、碎石、砂等材料做振动、冲击处理后直接填入软土地基打好的桩孔中，这样做加强了地基的固结性和软性粘土整体的承载力。

2.4 强夯法

强夯法适用于处理碎石土、砂土、粉土、粘性土、杂填土和素填土等地基，它不仅能提高地基的强度、降低其压缩性、还能改善其抗振动液化的能力和消除土的湿陷性，所以还常用于处理可液化砂土地基和湿陷性黄土地基等。强夯法对于饱和度较高的粘性土，一般来说处理效果不显著，尤其是淤泥和淤泥质土地基，处理效果更差。因此对于淤泥质土地基应谨慎选用或采取其他方法。强夯法是用大型起重设备将稳定的结构重物提升起来，直接从一定高度下，瞬间挤压地面软土，为了增加软土地基的密实度，这种方法有其独特的特点，虽然方法简单，但需要大型设备，范围广，加固效果明显，使地基承载力加强.各类软土地基加固方法都有自己的优点和缺点，但这种施工方法因噪音很大，噪音污染大，因此不能使用在人口稠密的地区。适用于砾石土地基，粘性土地基、杂填土地基等等，但不使用淤泥地基的处理，这样会使泥浆分散，影响施工过程中的进度、增加施工难度。

2.5 搅拌桩法

搅拌桩法也可以分为两种，分别是水泥搅拌桩和石灰搅拌桩。在淤泥、淤泥质土以及泥炭土等处理中，可以采用水泥搅拌桩，具有不错的效果。(1)深层水泥搅拌桩指的是在固化剂中，选取了水泥，将特制的深层搅拌机械应用过来，来在地基深部强制拌合软土和固化剂，促使房屋的地基强度得到提升。(2)深层石灰搅拌桩则是强制搅拌混合地基土和石灰，促使二者有化学反应生成，进而实现地基土稳定以及软土地基强度提高的目的。通过实践研究表明，这种方法比较的简单，有着较好的经济性，房屋整体沉降以及软土层沉降可以得到有效减少，软土层的承载力也可以得到有效提高，促使房屋软土地基得到有效的加固。搅拌桩法主要有旋喷桩、粒料桩、生石灰桩。

2.6 换填法

开挖换填法的目的是提高土地的稳定性和承载力，这种方法具有简单易操作，也便于掌握，但工程量大、成本较高的特点，一般采用机械或人工挖掘的方式，常用于淤泥地基中。换填法，是指用水稳性或透水性较好的材料置换软弱地基土壤的方法，即在施工过程中，清除地基中的软土、松散沙等，将稳定性及透水性较好、硬度较大的材料进行回填的方法。抛石挤淤法是在路基底部抛投一定数量的片石，将淤泥挤出路基基底范围，以提高地基的强度。

3 结束语

软土地基处理的好坏直接关系到公路的基础承载能力，也是确保公路工程高效、安全运行的关键。软土地基施工处理技术在公路工程建设中经常被用到，处理措施也是多种多样，这就要求我们从事这方面的工作人员，要结合公路工程建设中遇到的实际地质情况，正确选择和灵活运用各种软土地基处理技术，进行软土地基加固处理，从而减少路基施工的安全隐患，保证公路工程路基施工的整体质量。

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