公路施工中的软土路基处理技术分析

吴绍生 中国水利水电第十四工程局有限公司

1 前言

在公路工程施工阶段，软土路基原状土质的承载能力往往偏低，不能满足设计规范要求，进而增加安全隐患的概率。软土路基通常涵盖有淤泥土质、软黏土质、盐渍土、湿陷性黄土等，这部分土质的路基强度很低，是难度系数颇高的工程。若是对软土路基未进行合理化处理，会导致路堤出现滑动、沉降的现象，致使路堤和部分结构出现沉降、塌陷和跳车情况，最终引发安全事故。为防止此类现象的出现，施工单位必须根据实际情况做好各方面的防范措施。

2 公路施工中软土路基处理技术概述

2.1 软土地基处理技术的实用意义

第一，提高路基承载力。软土地基含水量大，通常在20%以上，有的达到70%，甚至呈淤泥状、液态状。因此其承载力低，不能满足公路施工需要。作为施工单位，通过制定科学的软土地基处理方案，严格按要求施工，采用分层填筑和碾压方式，并按要求开展质量检测和验收，能实现对软土地基的有效处理，提高路基承载力。第二，预防裂缝或沉陷等问题发生。如果软土地基处理不到位，承载力不足，稳定性欠缺，加之车辆荷载反复作用，降水等因素影响，公路路基容易出现裂缝或沉陷等质量问题。因此有必要加强软土地基现场调查，详细了解具体情况，制定科学的处理方案，认真落实软土地基处理技术，进而预防裂缝或沉陷等问题，提升公路工程质量。第三，延长公路工程使用寿命。如果公路路基承载力不合理，出现裂缝、沉陷等质量问题，不仅加大养护维修难度，增加不必要支出，而且会缩短工程使用寿命。施工单位要制定合理的方案，把握软土地基处理质量控制要点，加强每道工序管理，从而增强地基稳固性与可靠性，预防不均匀沉降，节约维修成本，延长工程使用寿命。第四，确保工程建设质量和效益。通过制定科学的软土地基处理方案，选用合适的技术措施。并根据施工规范要求安排机械设备、材料和人员入场，顺利完成软土地基处理任务。保证路基承载力合格，提升结构稳定性，降低养护维修费用，提高公路施工质量和效益。

2.2 软土地基质量影响因素

首先，环境因素。施工地及其周边的地质情况、温度、气候、水文条件等因素对软土路基的质量和建设效果造成不同限度的影响。比如施工地降水量大，软土具有较差的吸水性能，雨水渗入地基中后，其自身难以快速将水排出，易造成软土性质与形状的改变，路基中软土部分难以固结，有可能引发沉降问题。其次，施工要求。各个公路的施工要求不相同，对软土路基的要求存在差异。一般等级公路的车流量较小，对软土路基的要求略低，在建造技术的选取方面，企业及相关人员可适当删减软土路基的处理环节，结合建设要求，针对问题展开处理。在对待建设等级高的公路，其车流量较大，处理软土路基时，应选择相对完善的技术，优化地基处理环节，强化地基处理环节的精度，尽可能避免滑坡等问题发生。另外，公路形状。在处理软土路基阶段，施工企业和施工人员应考虑公路形状与建设长度，选择合适的地基处理办法，尽可能实现效果与工程造价的双赢。比如在路堤宽度较大的公路路段，其具有自重大的特点，在处理软土路基时，仍使用换填施工方案，会加大控制荷载的难度，加大沉降问题出现的概率，而影响施工安全。

2.3 软土路基的特点

①强度低。公路建设过程中软土路基的天然孔隙比大于0.3，这种孔隙比特性使软土路基在荷载作用下极易发生变形，当荷载作用超过变形极限时，将直接导致软土路基破坏，造成相应的路面结构失稳，带来安全隐患。②压缩性强。软土地基的压缩性较强，压缩系数一般为0.7MPa～1.5MPa，随着天然水分的增加，松软土壤的压缩性也随之增大。③含水量高。软土路基含水率一般为40%～80%，由于含水量高，在剪力作用下，软土层的形状变得更加突出，时常会出现沉降现象，对高速公路交通安全造成非常不利的影响。④渗水性强。软土路基对整个路基的渗水性能有一定的负面影响，在加固施工过程中，混凝土的固结率将相应降低，降低整个公路基础的整体稳定性，同时软土路基不能顺利排水，会使整个路基发生塌陷，影响工程的整体效益。

3 公路施工中软土路基的施工容易引发的问题

首先，路堤滑坡情况严重。公路工程施工过程中路堤滑坡问题会直接影响软土路基的施工进展，因此应积极关注路堤滑坡问题的严重性，明确出现该类问题的根本原因，采取恰当的解决方案，确保软土路基的稳定性。软土路基区域的基本组成部分就是软弱黏性土，在该地区的软土路基施工时，受到路基固结慢、强度较小等多种因素的干扰，使得路基出现滑坡问题。在这种严峻的形势下，采取何种方式提升软土路基的坚固度，维护软土路基稳定性，确保公路施工高质量施工顺利进行，成为公路工程施工中备受关注的问题。其次，软土路基的沉降问题。此问题是备受瞩目的问题，在对软土路基进行处理时，要积极的重视一些要领，一旦发现存在引起沉降的因素，则应该及时采取应对方案，确保更好地解决实际的难题。实际施工的时候，软土路基极易遭遇路基沉降的异常问题。某些软土路基剩余沉降以及路基沉降问题极为明显，直接影响项目本身的稳定程度，还会对项目施工产生直接干扰。采取科学的方式妥善处理沉降问题，合理的预估沉降量，属于亟待解决的重中之重。

4 公路施工中软土路基处理技术要点

4.1 排水固结法

所谓排水固结法，就是通过向软弱路基区域施加预压荷载，将软土路基中的水分挤出，并通过预先埋设好的竖向排水井和盲沟将挤出的水进行排除，不仅可以有效减少路基层的含水量，还能够减少路基层的孔隙率，实现路基层的排水固结效果，提高路基层整体力学性能。结合实际情况来看，排水固结法适用于含水量较高的软弱路基区域，如沼泽、淤泥质土等，具体施工过程中应结合土层的厚度、含水量等诸多因素，科学确定排水固结法应用过程中的预压荷载及时间，保障高速公路软土路基处理成效的同时，降低施工成本。

4.2 软土换填技术

对于较浅的软土地基，即深度在3.0m以内的地基，可以考虑选用换填技术对地基进行处理。在实际施工中，多采用人工与机械相配合的方式完成具体工作。一般需要先将软土地基挖除，并将土方运送至指定地点，随后将煤渣、砂砾以及碎石按照一定比例和厚度填筑到基坑之内。选用这些材料的原因是其质地更为坚硬，并且具有稳定的性能，其压缩性相对较小，因此能够满足施工的具体要求。施工单位为了进一步提升施工质量，保证公路路基稳定性，会采用分层填筑及碾压的方式对填料进行处理。

4.3 挤密法

挤密法是改善软土路基的措施，建筑工人采取分层填筑与碾压的办法，尽可能提升路基密实程度。在确保软土路基结构强度不受损害的前提下，挤密法可提升排水速度，提升路基强度。现阶段，随着高新技术的不断涌现和新设备的不断研发，挤密法更多元化，衍生许多改进方法，例如重锤夯击法、堆载预压法等，应用软土路基处理过程中，切实提升路基质量。确保挤密法取得良好的效果，建设人员应严格按照施工步骤及流程开展施工活动，尽可能降低软土路基对公路建设的负面影响。一般情况下，建设人员按照准备、放样、填筑、观测、施工的顺序开展作业。科学健全的施工流程是确保工程顺利完成的前提，工人必须按照有关要求开展作业，尽可能满足软土路基的各个处理需求，确保技术应用的合理化和科学化。在施工作业阶段，为了确保挤密法达到预期效果，工人有针对性地做好沉降观测、移位边桩的观测与记录工作，应对得到的沉降数据开展分析工作，记录结果。通过该方法，按照实际情况灵活调整施工方案，帮助方案与实际施工相适应，取得良好的施工效果。

4.4 土工织物加固法

土工织物加固法是利用强度较高的土工布或土工格栅对软基表面进行加固处理，铺设的土工织物要求具有良好的抗拉伸强度、耐腐蚀性能、承载能力和连续性能，在软基表面铺设土工织物后，可以有效提升软基的承载力，并起到分离和排水的作用，增加路基的排水能力，最终实现软基加固的目的。利用土工织物加固法进行软基处理，具有施工速度快、施工周期短的特点，可以迅速提升软土地基的强度，但该处理技术只适用于软基深度较浅的地基中，且采用土工织物加固，其施工成本与加固材料相比明显要高，因此不适用于大面积加固施工，在当前软基加固施工中应用较少。

4.5 加筋土处理

加筋土处理的应用优势较为突出，主要体现在：第一，使高速公路整体结构与路基之间保持沉降的连续性，由此规避差异沉降问题；第二，该施工工艺操作便捷，可减少施工过程对于人力资源以及物力资源投入，在协调得当情况下，可在短时间内完成对于软土路基的处理工作。就新时期高速公路软土路基处理而言，加筋土处理有很多方式，如分段施工法、直接填土法、换土法等，具体需根据现场条件及工程质量要求而定。一般情况下，要在注重技术可行性论证基础上选定合适方法后，制订出一套完善的方案，并要负责管理、操作。相关人员共同落实各项工作，以便提升软土路基的处理效果。

4.6 高压喷射注浆技术

高压喷射注浆技术应用的基本原理是，在压力相对较高的情况下，将水泥浆液或水玻璃浆液压入松散地层，对结构松散或淤泥性质的软土路基进行改性加固，在受到相应的冲击力后，水泥或水玻璃浆液同软土凝固形成圆柱形状的水泥混合体。而成型后的水泥混合体除了可以避免渗漏外，还能够加强软土路基的稳固能力。高压喷射注浆技术的有效应用，致使软土土层结构的紧实度和压实度有了明显的提高，使软土的结构性质得到了相应的转变，最终促使软土路基结构的承载能力得到了显著性的提高。

5 公路软土路基处理技术的应用措施

5.1 施工前期准备

第一，技术准备。首先，由项目部负责人组织技术交底工作，关键是要明确质检评定标准、试验检验标准和施工工艺标准。其次，要对软土路基的专项施工方案进行审查，并审验土工的试验结果。最后，深入施工现场，核对各项技术数据信息。项目部技术人员要充分熟悉设计图纸，充分理解设计意图，掌握施工技术，在进行路基换填施工的指导工作时，要严格遵循应用设计图纸与技术的标准和要求。第二，现场准备。对现场质检人员、安全管理人员、技术人员、施工人员进行培训。确定路基换填的取料场，制定路线，方便材料运输；在换填前挖除不良土壤，并将不良土壤运输到弃土场，同时要在路基和换填的两侧开挖排水沟，以排除不良路基下的地下水，确保路基顺利开挖。

5.2 规范技术操作

对于施工工作开展来说，规范的技术操作是避免大部分事故以及质量问题出现的有效手段，施工单位应该先明确相关技术规范，为施工工作提供理论支持以及制度支撑。需要做好技术应用环节的把控，达到保障最终处理效果的作用，及时发现并解决施工中存在的隐患和问题。首先，需要技术人员能够对施工人员的技术水平进行严格考察，避免滥竽充数问题的出现。另外，由于施工精度要求相对较高，技术人员需要检查相关设备，对于使用设备较为复杂的环节，更应该对其进行重点监督和管理。同时需要通过各类培训活动提升施工技术人员的责任意识以及质量意识，保证施工活动能够在精细有序的状态下进行，从根源上杜绝侥幸心理以及疏忽大意对工程本身造成的不良影响。

5.3 把控材料、设备质量

第一，在软土地基处理材料进场前，应按照规范的有关技术要求，进行多次随机抽样检查，严格控制所用原材料的质量，如不能满足技术要求，不准进入施工现场。第二，材料进场后，应不定时多次随机抽样检查，并按规范的有关技术要求进行储存，以防止因雨淋、过度日晒等原因造成的质量问题，在软土开挖前，对填筑材料进行试验，确保填筑材料达到规定的要求方可使用。第三，在施工过程中，应确保施工设备的正常运行，施工前要检查机械设备是否完好，做好设备的日常维护，对设备定时进行检查，开工前进行设备试运行，以便及时发现和解决设备存在的问题。

5.4 积极培训专业的施工人员

软土路基多样性明显，施工人员应具备专业素养及技术，才能更好地完成相应的施工任务。施工单位要选拔出技能水平高的施工人员，安排其接受专业培训，让其通过积累和实践掌握更多的技能，以便顺利地参与到相关工作中。

另外，需要重点关注可能出现的偷工减料、投机取巧问题，需要让员工树立起责任意识，通过培训，保证其正确对待软土路基施工。施工单位还应该运用对应的奖罚分明措施，合理的奖励认真工作人员，也需对部分不尽职尽责人员施以惩戒方案，营造出不断进取的氛围，确保项目建设顺利进行。

6 结束语

综上所述，软土路基的施工水平直接影响公路工程的质量，选择科学合理的软土地基处理技术，可以有效避免路基沉降等问题的发生。因此，施工单位在施工前应做好勘查工作，根据现场情况选择适合的软基处理技术，发挥软基处理优势，提高基础稳定性，为公路工程建设发展提供有力的支持。