公路软基处理及路基填筑施工技术

苏少刚

（安徽润通建设工程有限公司，安徽 六安 231300）

0 引言

我国地质环境复杂多变，软基是较为常见的情况，如果不进行相应的处理，在公路建设完成后会严重影响公路的使用功能。本文提出并实施软基处理方法及技术分析，结合实际软基技术应用实例，为相关工艺与技法的运用提供理论上的指导。

1 国内软基处理技术现状

我国较早开始对于软基处理的研究，该过程经历了三个阶段：

首先，我国早期引入了桩测土压实方法，该处理技术的可使用性十分广泛，被使用于公路、铁路、城市道路建设中，尤其是在西北地区黄土处理方面起到了良好作用。

其次，真空排水预压法得到了进一步研究，处理技术进一步发展，在实际应用中取得了良好的效果。

最后，自20世纪90年代起，软基施工技术逐渐发展成熟，包括振冲碎石桩法、水泥粉煤灰碎石桩法等，设计者要根据不同的施工要求选择多元化的处理方案，确保施工质量和安全。

总体而言，我国工程师进行了长期的实验探索，研究出一套行之有效的指导策略。由于软基本身的地质属性，在受到外力冲击时极易发生地面塌陷等灾害，从工程属性来说是不符合建设需求的。因此，设工程师要对此类属性的路基进行专业处理，改良土壤属性使其符合建设要求。在这个过程中，原有路基会发生两方面的改变：一方面是增强软基承载力，保证地基在稳定的基础上进行安全施工；另一方面是控制土壤形状变化，掌握实际地基沉降值，确保施工不会因为软基的沉降而影响其效果。

2 软基的工程性质

软基表面呈现为灰黑色，通常是指天然空隙大于等于1%的土壤，目前常见种类包括粉土、泥土、泥炭土等。软基的自然属性由其所处的外部环境而决定，最早是在水流中形成的，包含黏土与粉土两个部分，淤泥质黏土含有较多的有机质，带有负电荷，所以可与水分子进行紧密结合。软基的水含量较高，是指淤泥和淤泥质土，呈现软质与塑性状态。由于软基土壤本身所具有的天然属性，所以它不能直接用来作为原始路基，必须改善其由于承受负载而导致的变形与不均匀下沉的状况。这样的天然属性也给施工带来较大的困难，本身软基不能作为一种良好的工程土地，建设者必须针对其物理属性与工程属性进行改良，让其符合工程建设需求。

3 软基的处理技术

现阶段，软基的处理技术较多，下面将介绍三种较为常见的施工技术。其中的一些技术已经较为成熟，但另一部分处理技术还仍处于发展的初级阶段，因此在具体的实践过程中还需要根据施工计划进行进一步的研究。表1是三项施工技术的适用范围对比：

表1 适用范围对比表

施工技术表层排水技术水泥搅拌桩技术振冲碎石桩加固技术厚度/m≤1≥8 3～5可处理范围土壤土层较浅，工期较长基土酸碱值小于4或超固结状态下不宜使用土体流动性较大

3.1 表层排水技术

表层排水技术的操作就是将地面表层水排出，大大降低软基的含水量，为大型机械进行后续施工时提供良好的施工环境。由于软基土质表面水分较多，表层排水法能在公路建设中发挥较好的作用。沟槽开挖时要充分考虑自然环境的影响，让排水顺畅流通，同时注意地面上的沟槽回填时，需要选择透水性良好的材料，不能随意挑选施工材料。

3.2 水泥搅拌桩技术

水泥搅拌桩技术最早发源于美国，自1978年开始，在中国的各项工程实践中被广泛应用。水泥搅拌桩法主要是形成强度较大的复合土体，从而提升软基的稳定性和负载能力。通过灌入孔内的水泥混合物与周围基土混合反应，很大程度上减少路基的承载量。虽然水泥搅拌桩法呈现出明显的优势，但在实际应用的过程中，需要考虑较多外部因素。当基土酸碱值小于4 或超固结状态下是不宜使用的，会降低加固效果，在具体使用中需要慎重。

3.3 振冲碎石桩加固技术

碎石桩加固技术的工作原理是要形成坚硬的复合地基，在实际施工中使用一个振动的管状设备，辅以水流向下冲击，在软基内成孔，再在孔内填充碎石等硬质材料。该项施工技术的优势在于只需要投入较少的资金就能够完成对路基的改良效果，并且不会受到软基土质水分含量的影响。碎石桩加固法的施工工艺包含五项操作:第一步要根据设计图纸确定桩位；第二步开始造孔工作，控制振冲器与入水流量；第三步开始清孔工作，准备下一步的填料工作；第四步开始填料，要严格控制填料高度，一次填入的材料不宜过多；第五步将振动器放入进行下一步操作，直到施工完成如图1所示。

图1 振冲碎石桩加固现场

因此，针对不同的施工条件，必须选择最为合适的软基施工技术进行地基的改良，良好的软基处理不仅能够保证公路的整体施工质量，也能够控制工程投入的资金。现阶段，软基施工技术种类繁多，呈现出多样化趋势，但使用施工技术的最终目的都是在于地基能够满足施工的规范化标准。

4 路基填筑施工技术

4.1 路基排水施工作业

相比实际的工程需求和后续的应用需求而言，公路软基自身抗剪性能和承载性能存在明显的差距，这就需要施工人员采用针对性施工技术，以达到路基抗碱性能和承载性能的强化。在实际的路基填筑施工技术应用过程中，需要施工人员强化路基排水施工的应用力度，借助合理的施工方案做到不同水源的规划与有效利用。路基排水施工作业主要是及时排出公路软基的地下水，尽可能避免地下水的淤积对路基形成冲刷导致变形，且在实际公路软基排水施工作业期间，工作人员要充分考虑到路基自身的稳定性和强度等因素，做好施工方案的合理规划，并分配路基的具体湿度范围。在此基础之上，明确路基排水系统的具体运行状态，结合实际情况保障路基排水作业的顺利开展，避免对后续的施工流程产生阻碍。

4.2 填筑作业

在完成前期软基的处理工作之后，就进入后续的路基填筑作业环节，主要的技术要点总结如下：首先，开展填筑材料试验。在实际的公路路基工程作业环节，要想做到路基填筑质量的有效管控，就需要工作人员注重细节方面的内容，于作业实施前开展材料试验，明确具体的施工参数信息，选择100m 范围内的路段展开填筑作业试验，严格参照工程图纸和工序流程做好不同设备的配置，例如挖掘机和装载机，以保障满足实际的作业需求，之后组织开展挖掘填筑作业，期间路基的两侧要做到严格管控，设计的宽度要大于50m。同时，铺设前期准备的填筑材料，并在此期间重视路基质量的严格把控，以保障实际的施工质量满足后续的应用需求。其次，软基的填筑作业。施工方在正式开展填筑作业之前，要重视地表部分的清理，以达到工程作业的规范要求。施工期间以前期编制的工程方案、开展试验得出的参数信息为基础，组织开展路基填筑作业，结合压实度指标，重视施工全过程的质量管控工作，以保障路基的填筑效果可以达到既定的理想状态。

4.3 路基强力夯实施工作业

在实际开展公路软基强力夯实施工作业的过程中，需要工作人员首先明确具体的强夯规范，主要包含三个能量指标：主副满夯击能力700kN·m，主副夯击能量1000kN·m，后两击的下沉量均值进不可超过50mm。公路路基强力夯实施工作业开展期间，要按照夯击的顺序开展作业。首先，清理施工场地，保持整洁与干净，包含地下的障碍物、高空、地面等区域的清理工作，以保障场地的平整度满足实际的施工需求。后续的施工放样操作需要工作人员明确夯点的具体位置，保障其和地面的高程处于明确的状态，之后在指定的位置安放强夯机组设备进行夯机处理作业。在此期间，夯机的偏差值控制在150mm 之内，之后需要通过起吊机设施的应用，将强夯机组设备和夯锤吊至预定的高度，脱落吊钩，保障锤体是正常下落的状态。之后工作人员要开展高程测量工作，如果锤体自身出现了歪斜的情况，要立即进行坑底的整平处理。后续经过多次的夯点夯基处理作业，应用推土机设备推平所有的夯坑，同时做好场地高程的测量记录。结束公路路基强力夯实施工作业后，工作人员要以地基的基础设计规范和施工图纸的既定设计要求展开相应的试验检测工作，以保障作业的效果满足应用需求，主要包含干容重试验、标准贯入试验、压缩系数数据试验。

5 公路软基处理及路基填筑施工技术应用建议

5.1 做好施工规划

合理的施工规划与施工计划是促使工程可以稳定进展的前提，如果出现匆忙施工的情况会产生不同的问题，引发安全事故，影响到后续的工程作业质量和效率。因此,不难看出做好施工计划和规划的重要性，可以为后续软基处理工作以及填筑作业的开展奠定有力基础。这就需要工作人员以公路调查和测量作业的结果为基础，结合当前的软基特点和预定的处理方案，明确所需的材料和设备，做好工作面的整理与清洁工作，严格把控公路基础部分的施工效果和施工效率，以保障最终路基工程的质量可以达到相应的规范，满足需求。

5.2 清理淤泥

软基土壤本身含水量较大。由于积水分布不均，针对含水量较小的地基可以直接使用抽水设备进行清除，将表层水分排出后，配合大型挖掘机将剩余的淤泥清理出去，保存不含淤泥的土体。在施工过程中，必须有专业检测人员进行验收，将排出的淤泥回收到指定场地。随后再将准备好的改良土壤进行回填，选择合适的材料，如石灰碎石等。

5.3 进行片石填筑

在施工前必须进行精准的测量，设置好内外边线。第一步，将符合环保规定的材料运送至施工现场，必须选择合适的大型设备进行充分碾压，保证其厚度和平整度，确保处理后的片石填筑达到规定标准；第二步，根据路基的基本状况，按照高度进行缓慢平铺，整个过程需要更加精细，工程检测标准中对厚度具有一定的要求；第三步，针对路基不平的状况，要使用碎石与粉状材料进行精准填筑，直至误差小于规定值；第四步进行边坡整理工作。

5.4 做好施工的监督管控工作

不论软基处理或填筑作业，在实际施工过程中要注意全过程的监督控制工作，借助信息技术、智能技术的应用，可以辅助工作人员对工程质量以及安全进行有效把控，保障作业的稳定落实。例如在开展路基填筑作业之前需要布置相应的监测点，主要目的在于合理监督控制和管理工作。如果断定为普通断面情况，需要每隔150m 布置一个监测点；如果判定为重要断面，需要采取不同的方法，即为加密处理，可以保障施工监测的落实到位。于断面适宜的位置放置相应的沉降板，或将其放置在路肩部位，工作人员要实时观测，明确作业现场的生产情况和实践情况。通过监控的方法维持施工作业有序稳定地开展，凸显清晰化、可视化的优势，并对存在的不规范问题采取针对性处理措施，保障后续施工的稳定进展，做到路基填筑作业效率和效果的严格把控。通过作业数据信息的动态收集，以数据分析技术和挖掘技术为基础，可以掌握路基工程存在的问题并排查隐患，以保障公路项目的整体质量达标。

5.5 借鉴优秀施工案例的经验

目前部分施工团队借鉴国外质量评估体系，以改进和提升公路建设的质量为发展目标，评价的主体不再是建设团队和施工团队，而是委托专业评估人员对公路建设质量按一星到五星进行评级，根据评级制定具体的改革模式，对处于不利地位的公路施工项目申请专家指导援助，提供一定的政府资金援助，通过立体化的评价机制，合理布局资源配置，针对形势政策变化实现公路资源供需适配。

6 结语

现阶段，软基处理及路基填筑施工技术的应用使得公路建设的效率与质量均得到了提升，但实际建设过程该项工作仍是薄弱环节。目前公路施工建设面临着全新的发展形势，构建高质量的建设体系，要求夯实地质理论基础，实时监管排查外部风险，建设完善的质量监管机制。