公路工程软基处理绿色施工技术应用

景学东

河北北方公路工程建设集团有限公司 河北承德 067000

在公路建设过程中难免会遇到不同类型的地基，软土的主要特征是含水量高、孔隙率高、渗透性差、抗剪强度低，因此需要对其进行适当处理后方可作为公路路基使用。相反，若未对软基进行处理，直接将其作为正常公路路基使用，将直接导致路基整体稳定性下降，甚至会产生不均匀沉降和局部塌陷。软基处理技术作为一项核心技术，其处理是否得当都会影响到整个公路修筑质量及后期使用寿命。本文对公路工程软基处理绿色施工技术应用进行了分析，为公路建设提供参考。

1 简述软土地基特征

软基问题是公路建设过程中最容易出现的地质问题。想要提高公路的平整度和施工质量，加固地基是关键，确保上部建设的安全性，在此之前先掌握软基的基本特征，才能实现针对性的加固处理。首先，地基内包含大量的水，且土体的颗粒之间会形成一定的缝隙，导致其承载力有所下降。如果水分含量过多及空隙较多，会降低土体的受力能力，给公路的地基处理带来不良影响。而土体流动会导致上部的路面受损程度严重，地基承载力下降，路面的整体性破坏，若未能及时加以补救处理，会引发坍塌等严重情况。最后，由于软基内部缝隙较大，所以其可压缩性较强，抗压水平低，使软基的实际承载力大幅降低，因此在具体实践中，需要对软土地基进行大范围压缩。软土地基如果处理不当，不仅会降低工程本身的耐久性，还会对周边建筑物和道路的安全产生不利影响，造成路基坍塌、边坡错位等不利情况，不利于人们的顺利安全出行，因此在公路工程施工阶段，要高度重视软土地基的强压缩性。

2 公路工程软基处理绿色施工技术的相关应用

2.1 合理混入压实密度大的原料

在软基技术应用中，需要添大量的硬度原材料，为提高地基硬度做好基础工作。因此需要了解对应的软土地基地质状况，改善软土地基自身密度较小的问题。筛选压实原料，采用跟原地基土质统一的、硬度大的原料实施混合填充，最终促进软土地基强度的提升。在施工过程中添加固化剂，并且采用机械进行搅拌的形式，使软土地基的原料和水泥进行充分融合，也可以促进软土地基承载能力的提高，提高施工单位的工作效率。

2.2 换土施工技术应用

换土法是软基处理中最关键的技术，主要用于软土地基承载力度欠缺时，能够及时的替换掉不合格的土壤，使其变成硬度较大物质，提升地基承载力度与稳固性。本工程采用此手段，在实践应用中务必优先考虑其投入成本，通常被应用在软土层很薄的地基建造中，且需要留意填土面积，防止大范围施工造成了地基建造中极为不稳固，严重情况会产生坍塌问题。

2.3 粉煤灰碎石桩施工技术应用

粉煤灰碎石桩加固处理方式比较复杂，主要包括水泥及碎石、粉煤灰三种原材料，需要通过均匀拌和，用于桩体灌注原料。把拌和均匀的材料灌入软基中，建立强度相对偏高的支撑体系，经过检验达到公路施工标准后，进行地基施工的其他处理环节。该项加固技术实际操作难度不大，实用性较强，且桩体的支撑性较佳，建设材料的实际应用量较少，造价经济合理。在当前的项目中应用范围较广。另外，在应用该项加固技术时，不能忽视其缺陷，在软基实践处理中，可能会发生堵管的情况。而造成该种情况的原因是混凝土材料泵送过程中，使用的管材弯曲半径有限，制约材料的传输效率，造成管道堵塞现象。对此，在混凝土泵卸压后拆除堵塞部位输送管，排出混凝土堵塞物后，再接管重新泵送。接管时，应先排除输送管内的空气，再拧紧管端接头，每次作业完成后，要将管道清洗干净，防止下次使用造成堵管现象。粉煤灰碎石桩技术的应用提高了软基的力学性能，使软土固结具有良好整体性、水稳性，形成较高强度的桩体，继而达到软基加固的预期成效。

2.4 强夯施工技术应用

这种施工处理方法是基于软土地基的软土而发展起来的。由于软土层土质松软，抗压能力差，很难采用强度压力法。针对上述情况，为提高该类地基的抗压能力，可采用高强压实法将软土地基中的大量水分挤出。当含水量降低时，软土地基的坚固性和抗压能力将得到提高。目前大多数施工人员会使用20t左右的重锤，在距离地面15m左右的位置对软土层施加冲击力。在短时间内，土层会在大能量的冲击下发生物理变形，挤掉土中的水分，进而对土体进行固结，增强其抗压强度。具体施工流程如下：①清理场地，主要是平整施工场地；②确定第一次压实的位置，并做好相应的标记，准确测量场地标高；③安装起重机，将夯锤对准夯点；④正式压实作业前，派专人检测锤击标高；⑤抬起夯锤，然后放下，测量锤顶标高值。如果通过测量发现锤子歪斜，应及时分析原因并进行整改。如果是坑底不平造成的，坑底应填平。重复操作上述施工程序，可顺利完成第一次压实任务，配合使用推土设备将夯坑压平，测量场地标高，然后继续反复夯实，最后用40t振动压路机碾压路面。在夯实控制点布置过程中，应根据实际需要在夯击控制点上设置固定桩号，确定夯点位置，然后组织施工技术人员进行现场检测，确保夯击点的施工效果能够符合公路项目建设实际需要。

2.5 表层处理施工技术应用

在软土地基建造实践中，表层处理主要是对地基外表面增添恰当原料，为进一步提高地基建造密实度提供一定的保障，建造协助排水设施，将软土地基中残留水分顺利排出，提升地基建造强度。针对软土地基实施外层迟滞，且不是实施内部加强，能够有助于避免地基建造中发生形变状况。表层处理技术的重点内容为集中高效实施排水，软土地基的特性导致土壤中水分含量充足，影响上层建筑的建设。在运用表层处理技术时，需要对软土地基中含水量较多的部分进行排水处理，降低含水量，促进地基的稳固程度提升。在排水工程实践中，需要开挖排水沟，随后实施沟槽建造实践，重点留意四周地质及其沟槽角度，确保水可流畅排出。砂垫法为表层处理技术之一，是普及度非常广的处理技术，常运用到土层薄弱、含水量较多的软土地基建设中，施工实践中采取铺设上一层厚度的砂砾，可以固化地基。

2.6 预应力管桩施工技术应用

在当前的项目加固中，预应力管桩施工技术属于较为常见的技术。其使用要点体现在：其一，需要勘察软基的基本情况，标注出存在松散的区域，以免发生加固不到位，影响建设项目的整体性。其二，针对加固范围实行进一步确定，标出具体的打桩点位，此过程要求专业人员完成，打桩点需基于项目现场的具体土质状况设置，同时根据项目的具体建设标准，结合实际检测信息，确定预应力管桩点位。其三，完工后，在相应的位置立起警示牌，避免遭到外界破坏。该项加固工艺能有效改善原本存在松散问题的土体，减小地基内的缝隙。但和换填法相同，建设时间长，造成项目工期滞后，项目造价会有所提高，且在公路应用后期，还可能发生沉陷的情况[1]。

2.7 堆载预压施工技术应用

此项预压处理主要用于原有的土层内，对其进行砂井、排水，而后在地表设置砂垫层，并覆盖上密封膜，使内外空气有效阻隔，借助埋设于垫层内设置孔洞的管道，利用真空设备进行抽气，由此产生大气压差。受到压差的影响，土层内的水分会渗出，有效控制土层内的压力，继而提高软基的整体性，让土体慢慢固结。在施工期间，需要动态掌握地下的水分含量。若软基的松铺厚度均在300mm左右，通过一次静压处理，后续会下降15mm左右。碾压两次后，实际厚度约为260mm。在完成轻压处理后，需进行多次强压，保证地基的稳定性。先需连续实施强碾压两次，使厚度再度减小10mm左右，而后在组织三次强碾压，确保厚度控制在250mm左右。

2.8 高压旋喷桩施工技术应用

高压旋喷桩属于高压喷射注浆的技术，该技术需要在预定的处理地点进行打孔，然后再利用特制的注浆管以及高压泵将搅匀的浆液高速喷射到钻孔底部，让其集中且连续地作用于土体，以便能够充分混合，同时可以让注浆管边提升边旋转，以便最终形成圆柱状或者壁状加固土混合物，让其在凝固后能够成为一个高强度的固结体，这种方法一般可用来加固建筑物原有地基以及构建地下防渗帷幕等。高压注浆所形成的喷射流具有速度快、能量大等特点，所以其对许多土质都有非常大的冲击破坏，同时还能进行一定程度的搅动，根据大量实践证明，此种方法对淤泥、砂土、粉土以及碎石等都有着非常好的处理效果。如今该技术已经相对成熟，其处理深度可以达到30m以上，然而一些含有较大碎石块以及较多有机质根茎等的地基，会在一定的程度上削弱和阻挡喷射流，从而影响最终的处理结果，因此在施工之前，工作人员需要对现场进行勘察，以便做出调整[2]。

2.9 排水固结施工技术应用

排水固结技术的应用，需要做好施工准备工作，需要设置竖向排水系统和水平排水系统，再通过压力将土壤当中的空隙水排出，然后将土壤固结。竖向排水系统，通常采用砂袋砂井，普通砂井和塑料排水板等，加压方法主要采用真空预压、堆载预压和堆载联合真空预压等。砂井的间距和直径主要是由施工的要求和土的固结特性所决定的，一般砂井的直排水固结法适合应用于饱和度较大的冲填土地基和软土地基。需要对施工现场进行实际的土工试验和勘探。首先了解施工现场的土层条件，包括地下水位的深度、土的种类和厚度、透水层的位置以及土的成层厚度等。其次要做好固结试验，还要了解软粘涂层的沿深度和抗剪强度的变化。最后要了解砂垫层和砂井所用砂料的含泥量和粒度分布。在布置砂井过程中，应该计算好砂井的间距和直径。在设计过程中先要假定砂井的井距，然后再计算地基固结度，如果无法满足相关要求，就需要适当延长施工周期或者缩小井距。在实际工程施工过程中需要注意以下几点问题：第一，对施工位置进行准确定位，同时确保砂井的垂直度。第二，砂料当中的含泥量要小于3%。第三，袋中砂适合应用风干砂。第四，在施工过程中要避免太阳光长时间直接照射聚丙烯编织袋。

3 土工合成材料加固施工技术应用

在公路工程软土地基加固过程中，选用将产品放置在土层内部、地基表层中，结合材料自身的功能与特性，有效消除软土地基的不良影响，起到保护地基主体的作用。其主要作用原理为：①加筋补强。通过在软土地基中加入相关的条带、纤维或网格等筋材，并使其与土质充分融合过后形成复合土基，可有效提升公路路基的抗剪能力；②应力分散。由于土工合成材料具有较高的强度和一定的韧度，因此将其放置在土层中，可与软土地基形成一个整体，通过自身的特性有效降低软土地基的变形问题，有效减轻软土地基的沉降问题；③隔离作用。将土工合成材料铺设在软土层上，如防渗膜等，可有效降低软土壤中天然水的渗透，在路基填料与软土土质之间形成有效的防水保护层，有效增强路基整体强度以及稳定性[3]。

化学加固处理技术的应用。化学加固技术主要包括电化学加固和硅化加固，综合分析公路工程的现实施工情况，大部分施工方倾向选用电化学加工方法处理软土地基，其能较好地解除该类地基施工阶段存在的问题。硅化加固方法主要是在砼施工阶段配合使用多孔金属灌注管，将硅酸溶液灌注至相应土层内，该种加固方式能获得较充足的加固时间与加固半径，能较好地改善土壤的渗透性与黏度，实际施工时，可参照土层特征还可以选用单孔灌注方法

4 结语

软土路基处理是我国公路工程施工中最关键的内容，同时也是公路工程施工中主要存在的问题。在公路工程施工过程中，存在诸多影响公路软基处理效果的因素，要针对这些问题作出可行性措施，来有效提高公路工程施工过程中软土路基的处理效果，从而提高公路工程的整体质量，延长公路工程的使用寿命。