软基处理技术在城市公路施工中的应用实践

邓德泽 曾祥熙

摘要：在高等级公路的施工中，由于工程路线较长，难免遇到软土地基，若处理不好，则对工程整体施工质量带来很大影响。如何选择合适的软基处理方法，不仅对加快工程地基施工速度，提高地基的承载力，改善地基的稳定性，还对减少工后的沉降都具有非常重要的意义。

关键词：软基处理技术;城市公路;应用

一、软基特征分析

1.质地松软，其孔隙比一般为1.0～2.0的之间，如果是泥炭土或者是特殊质地淤泥，其孔隙比甚至可以达到6.0以上。而且软土在天然状态下的孔隙比一般会在同样状态下的重塑土高出0.2～0.4。

2.软基土压缩性高，天然软土的压缩系数与土的液限系数、天然含水量之间呈现正相关，土的液限与天然含水量越大压缩性也就越高。天然软土基的压缩系数为0.07～1的范围之内，最高可以达到4.5。如果是沿海施工工程，滩涂施工作业场所的欠固结软土，在重力的作用下甚至还会发生持续固结现象。

3.抗剪强度低，软土抗剪强度、荷载加速度、排水固结条件三者之间有密切关联。软土的抗剪强度很小，摩擦角趋于零，而粘聚力小于20kPa。在排水条件下，抗剪强度与固定度之间成线性正比的关系。

4.含水量高，软土的含水量非常高，最高可以达到72%之间，淤泥和淤泥质地土壤之间的含水量约为50%～70%之间，泥炭含水量甚至可以高于200%以上，指数远远大于液限相关指标。软土含有的天然水量越高证明地基地承载能力越低。

5.渗透性小，软土的渗透系数非常小，在荷载作用下软土固结速度非常慢，很难提高强度。而且软土中含有很多有机物质，甚至可能会产生气泡而占据土壤内的孔隙，最终降低渗透性能。其中还夹杂了不同数量的薄层粉砂、细沙、的粉土等，水平渗透系数较高一点，超过竖直方向的渗透性能。

6.具备流变性，软土的抗剪强度、塑性指数之间的关系为线性相关关系，塑性指数越大抗剪强度越小。正常情况下软土抗剪强度只有一般抗剪强度的40%～80%之间，即使在孔隙水压力完全消除之后软土也会持续性沉降，发生次固结沉降。

二、软基处理技术在城市公路施工中的应用实践

1.预应力管桩施工技术

（1）打桩顺序。在预应力管桩打入施工环节，随着入桩段数的增加，不同层地质土体的密度会发生改变，土体与桩身表面的摩擦力以及打桩压力也会不断增大。为缓解上述因素对打桩施工过程及质量的影响，应遵循“单向前进”的打桩顺序进行施工，以此确保打桩过程中地基土体能够向外自由扩张，从而有效避免桩身倾斜、地表升高等问题的发生。（2）桩身竖直度控制。加强对桩身竖直度的控制，可有效避免发生桩身因偏心受压而被破坏的情况，保障预应力管桩施工质量，提高对软土地基的处理效果。具体控制要点有：施工场地必须平整，桩基导杆必须处于竖直状态;打桩过程中，必须确保桩身始终处于竖直状态，且送桩杆与桩身应处于同一条中心线上;插桩时，必须确保桩身竖直度偏差<0.5%;沉桩时，应在距桩机20m的位置，设置2台呈垂直关系的经纬仪，以此确保桩身竖直度偏差<1.0%。（3）桩管接头焊接施工技术。桩管焊接多采用钢端板焊接法施工，当预应力管桩端头露出地面的高度达到0.5～1.0m时，即可開展接桩施工。施工过程中应注意以下要点：①接桩前应将下节桩管的顶面清理干净并加装定位板，然后在其上方吊装上一节桩管，若接头处存有间隙，需要利用楔形铁片对间隙进行填充和焊接;②针对对称焊接拼接处的坡口槽，应确保焊缝的饱满度和连续性，并及时做好焊渣清理工作;③接桩过程中，必须对上、下节管桩的中心线偏差情况进行严格把控，应保证偏差值≤5mm;焊接施工完毕后，应在焊缝自然冷却8min后;进行打桩或压桩施工。

2.软基加固表层处理技术

2.1砂垫层法

若软土地基的软土层极薄且含水量大，可在其上层铺垫厚度为0.5～1.2m的砂垫层，以此达到软基表层加固的处理目的。在具体施工时，需要结合软土地基表层强度、作业机械自重、轮胎对地面接触压力、偏心程度等因素，来科学确定砂垫层的厚度。当遇到极软地基时，若仅使用砂垫层法进行表层加固处理，往往需要较大的铺设厚度，导致软基处理成本增加，影响工程项目建设的经济性，此时，可通过砂垫层法与敷设材料法或表层排水法整合应用的方式予以解决。当遇到填土面积大、排水距离长、地下水渗出点位较多的情况时，需要通过设置盲沟的方式增强排水能力。

2.2添加剂法

针对表层为黏性土的软土基础，可通过在表层土壤中加入添加剂的方式，来改善软土地基的强度特性和压缩性能，以此达到表层加固、提高基础结构稳定性的软基处理目的。现阶段，实际施工过程中，主要以水泥、熟石灰、生石灰为常用添加剂。此类添加剂不仅可以通过降低土壤含水量、产生团粒效果来达到加固软基表层的作用，还会随着时间的推移发生化学性固结，改变表层粘土的物理化学性质，从而使软基表层土体的稳定性和承载能力得到进一步加强，以此提供软基处理效果。

3.土工编织物强化技术

该技术具体施工要点为：（1）沿路基纵向方向在道路两边挖设排水沟，并确保其横向基面形成2%～2.5%的路拱坡度，同时，淤泥层基面进行清理和平整处理;（2）在平整的路拱面上，沿路基一侧以人工滚放摊铺的方式逐渐铺展土工编织物，此过程应注意土工编织物的平整度，不得出现皱折现象;（3）铺设过程中，必须保证两块土工编织物的搭接宽度≥300mm，并利用聚丙烯线缝合牢固;（4）土工编织物平铺于淤泥层上后，应确保编织物四周超出淤泥层的宽度在2～2.5m之间，利用重物将宽出部分压于排水沟内;（5）土工编织物铺设完毕后，应立即进行路基修筑施工，以免编织物受到长时间日光曝晒。路基修筑过程中，应先铺填一层厚度为400～500mm、含泥量≤5%的中粗砂砂层。为避免土工编织物受到破坏，应采用人工运进和摊平方式急性施工，并做好层厚控制工作。

4.粉煤灰碎石桩加固技术

该技术应用过程中，应注意以下技术要点：（1）若需要填筑基础底层与顶面，则在加固施工前，需要对目标区域进行6个月以上沉降观测，并结合观测结果对目标区域的实际沉降情况进行科学评估;（2）应优先选用静压法进行褥垫层铺设施工，若基础底层含水量较小，可采用动力夯实法施工;（3）钻孔作业过程中，应遵循“先慢后快”的原则，科学控制钻头行进速度，以此保证钻头行进路线精准，钻杆不出现明显晃动;（4）施工过程中应及时清理钻泥，一方面，有助于减轻钻机运行负荷，提高施工效率;另一方面，有助于提高施工观察清晰度，确保第一时间发现施工中存在的问题;（5）CFG桩灌注施工完毕后的2h内，严禁任何机械设备经过施工区域，以免在桩身未形成良好强度的情况下对桩头或桩体造成破坏;（6）为准确判断是否出现断桩情况，施工过程中应结合施工场地标高和桩顶标高进行实时测量。

结束语

通过以上分析可见，软土地基处理方案须根据项目区的地质、水文及环境条件，充分考虑工程项目特点、工期要求、路堤条件，考虑地材及施工等情况，进行技术、经济比较，并依据就地取材的原则确定，必须具有针对性，总体上软基处理方案考虑经济安全及便于建设管理、施工控制，体现因地制宜的原则，不宜繁杂。对于软土地基处理方案，必须注意不同断面之间的过渡处理，以减少沉降差异。如果单一处理方案不能满足软土地基的稳定和沉降要求时，也可以考虑多种处理措施组合运用。

参考文献

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[2]黄志浩.软基处理技术在市政公路施工中的应用[J].建筑技术开发，2020，47（16）：142-143.

[3]方元.软基处理施工技术在市政公路施工中的应用[J].工程建设与设计，2020（4）：68-69.