公路施工中软土路基的施工技术处理

任金伟

(安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司，安徽 合肥 230088；公路交通节能环保技术交通运输行业研发中心，安徽 合肥 230088)

一般来说，软土地层通常存在于水域附近，因此，具备含水量相对较高、空隙相对较大、强度相对较低等特点。从表现形式来说，经常会呈现淤泥以及泥炭等状态。在公路施工中，对工程结构造成的影响非常之大。为了保证工程项目的建设质量以及后续的使用安全，必须要对其进行针对性的处理，例如，土层特性优化。如此才能充分的保障公路施工项目中土层地基力学性能等方面的要求得到满足，从而提升工程项目的整体质量。

1 公路软土路基具备的特点

软土的概念，本质上指的是承载性能不足的粘性土，由于此类型粘土的结构一般由软体组织构成，因此，总是呈现软塑的状态，也是粘性软土所具备的最大特点之一。对于公路工程来说，软土路基由于软土自身所具备的特性，拥有以下几方面特点。第一，含水量相对较高。在自然界当中，无论是含水量或是含水率，软土都是相对较高的。在其组织内部，水分基本充斥整个内部空间，如此过量的含水程度，很难塑造出理想的状态与形态。不仅如此，这种相对较弱的可塑性，也使得软土地基非常容易遭受极端天气的影响。第二，空隙相对较大。在公路施工过程中，空隙问题影响着路基工程的密实度，如果空隙过大，那么必然会导致路基坚固性不足的情况发生，尤其是在软土路基施工中，对后续工作的顺利开展带来了严重阻碍。第三，承载能力不能满足工程的需求。软土路基由于自身特性的限制，无法实现硬土等路基的相关功能。倘若不进行有效的处理，很难满足工程项目在承载力方面的严格要求。第四，压缩系数相对较高。由于此特点的存在，软土路基很容易会出现压缩变形的情况，不但会影响整体项目的质量，还会使得后续使用出现安全方面的问题。虽然软土路基有着诸多不便的特性，但由于公路工程的施工需要面对不同的地质情况，因此，在软土中进行路基施工是不可避免的，所以为了保障工程的施工建设能够有序的、正常的进行，需要通过各种有效的技术针对性的、综合性的对软土路基进行处理，详细、严谨的对土地进行测试，最大程度的保障公路施工工作的效率与质量。

软土、软弱土主要特征反映在五个方面：触变性、流变性、高压缩性、低透水性和低强度。主要危害表现为：地基承载力低和地基不均匀沉降，易造成建筑物的开裂、路基变形、路堤滑移等。工程沿线软土、软弱土主要分布在沿线沟塘低洼积水路段，岩性为灰黑色、褐黄色淤泥质粉质黏土、灰色粉质黏土等，含有机质，呈软塑～流塑等。

大多为软塑～可塑状低液限粘土，具有含水量高、孔隙比大，承载力低等特点，容许承载力一般在80～130kPa左右。

2 软土路基处理技术的实际作用

对于公路工程来说，对路基进行针对性的处理是一项非常重要的工作，尤其是软土路基，由于其自身具有不利于工程施工的特性，相关人员必须要加强此方面工作的重视程度，全面的、深入的认识到路基处理技术的作用。

2.1 提升承载能力

满足人类社会在交通方面的便利性需求，是公路工程的建设目标之一，而路基的承载能力便是保障此需求得到满足的基础。但对于软土路基来说，由于其组织结构的影响，先天性承载能力也不足，如果不进行有效的处理，必然会使得公路建设的目标无法实现。而通过强夯技术以及排水等技术的应用，则可以有效的缓解上述难题，提升其承载能力的同时，也能满足人们安全使用的需求。

2.2 实现对软土路基的综合性处理

通过前文可知，软土路基具备含水量相对较高、空隙相对较大等特点，极大程度的影响着公路施工的顺利开展。而通过路基处理技术的有效应用，便可以对其进行综合性的处理，弥补不足之处。需要注意的是，在实际作业的过程中，必须要从现场的实际情况出发，如此才能确保处理技术应用的有效性，保障其得到有效修复的同时，提高工程建设的效率。

选择有代表性的软土地基各土层物理、力学指标作为计算依据，按照因地制宜、就地取材、综合处治的原则，进行综合处治。

2.3 提高公路工程的整体质量

在公路工程之中，倘若不能及时的、有效的处理软土路基，极大概率会在后续的工作过程中出现路基下沉等严重影响工程质量的问题，不但会影响项目建设的质量，还会使得后续的正常使用出现安全问题。而当应用了软土路基处理技术之后，便可以明显的强化软土路基各方面的能力，例如，承载能力，从而提高工程项目整体质量。

3 公路工程施工作业中软土路基的具体危害

由于软土路基的基本组成非常的特殊，它的实际性能是没有办法满足交通运输的各项要求的，通常条件下，由于这种原因带来的负面影响有以下两个方面。

3.1 路堤滑坡

在项目的具体施工作业期间，软土路基是其中非常关键的构成部分，由于它在施工中运用到的相关建材以及软土自身特点等因素的影响，导致路基缺乏一定的稳定性，同时在长时间的使用期间，往往会发生下降的现象，这种背景下，致使难以良好的保障路堤在强度方面的相应性能，在公路正式开始应用时，非常容易发生路堤滑坡的状况，这样不仅会给项目的施工作业造成很大影响，还会延误正常的施工进度，使项目相应的造价成本大幅增加。

3.2 路基沉降

在公路的角度来说，路基沉降有着极强的危害性，假如在软土地基方面没有运用合理的施工技术措施，在实际的工作中没有良好处置，就必然会导致其产生相应的变动，致使不稳定的现象发生。在项目的施工工作中，路基沉降的危害性是十分巨大的，它不但会使相应的路基形成大面积的沉降，给交通秩序方面带来极大的负面影响，更有甚者会直接威胁到交通安全。由于这种负面影响的存在，在实际的施工作业期间，就必须结合项目的具体状况，科学的、恰当的实施施工作业，充分结合现代化施工技术运用，最大化优化路基的具体环境，有效保障施工的整体品质，确保良好的交通秩序。

4 项目施工中软土地基处理方面相应的技术

4.1 排水固结技术

从软土地基的含水量角度而言，其含水量较高的话，就需运用相应的排水固结技术，利用其中的排水措施，使地基中的水分得以减少，这样软土就不会轻易的产生变形现象，保障其坚固性，使具体硬度可以符合公路工程的具体标准规范，在承载力方面也符合相应的规范要求。具体的排水处理工作通常有两种方法来实施，主要是针对含水量较高以及较低两种类型的软土来进行的：首先，在实际处理含水量低的软土时，可运用热化处理方式，它主要是利用加热的方式来减少软土中的含水量，在操作方面来说非常的简便，同时在实际的操作中也很少发生难以预料的状况，不过这种方式只适合处理含水量低的软土；其次，针对含水量高的软土，在实际的处理工作中，可以在其中央部位敷设相应的排水管道，然后再给其进行加压处理，利用这种方法可以把其中多余的水分挤压出来，使其固结性能得到进一步提升，倘若饱和性非常强，这个处理方法的整体效果可以更好的展现出来。

4.2 夯实挤密法

在密度方面以及强度方面都比较小是软土路基最为基础的特征，所以，可以尝试在其中加入一些硬度相对大，同时抗腐蚀性能强的特定建材，有效的提升其抗压性能以及最大承载力。这样的处理手段就是夯实挤密法，它是针对粘性土以及湿润黄土来操作的。实施夯实操作时要用机器钻孔，之后再填充石灰土进行夯实。进行挤密操作时会相应的用到石灰块以及火山灰等价格低廉并且耐用的建材。除此以外，在钻孔以后，还可在相应的孔中填充一些鹅卵碎石等材料，这样能够进一步强化路基的稳固性。

4.3 新建与改扩建软基处治措施

从河塘、水田、山间凹地处存在软土，可以通过地勘钻孔、静力触探及简易勘探揭示各路段分布软弱地基厚度，以路堤形式通过，对于软基厚度小于3m的一般可采用透水性石料换填、抛石挤於处理措施。

对于厚度均大于4m段落，通过软基沉降和稳定性计算，软基由于工后沉降或稳定性不满足要求，按不同处治方式进行处理。

4.3.1 重视勘察工作

(1)收集项目区气候水文，地质灾害、断裂带及地震等方面资料，区域内既有公路的勘察资料。

(2)对全线进行勘察，掌握露头点处地层岩性，节理产状；掌握沿线不良地质及特殊性岩土分布范围及发育情况，现场调查情况与地质调绘资料进行对比验证。

(3)首先采用现场地质调绘，然后进行采用麻花钻、轻型动力触探、双桥静力触探及室内试验相结合的方式，探明小型结构物及路线区域地层岩性、物理力学性质等地质信息；于软基分布较为广泛区域，丘间沟谷地段勘探测试点采取加密措施，对于软土厚度大于5m路段，采用静力触探结合机钻取样试验得出具体参数。

4.3.2 新建公路段

(1)桥台与路堤相邻处容许工后沉降应不大于10cm，涵洞处容许工后沉降应不大于20cm，一般软基路段容许工后沉降应不大于30cm。

(2)稳定验算的安全系数。按复合地基进行稳定验算，采用静力触探、十字板剪切指标时稳定验算的安全系数K>1.3。

4.3.3 改扩建公路段

拼接路基施工完成后，原有路基与拼宽路基的路拱横坡坡度的工后增大值不应大于0.5%，原路中心附加沉降增量应小于30mm，新老路基差异沉降小于5cm，要求处理后路基计算总沉降小于15cm，加宽路基工后沉降量小于5cm。经复合地基处理后的路堤稳定性安全系数满足规范要求。

4.3.4 处理原则

拼接路基的软土处理除遵循新建高速公路软土处理的一般原则外，尚需满足以下要求。

当原软土路基采用排水固结法处理时，拼宽路基不得降低原有路基的地下水位。对于鱼(水)塘、河流、水库等路段，需要排水清淤时，必须采取防渗和隔水措施后方可降水，避免因水位降低导致孔隙水压力下降，增大土体的有效应力，引起原有路基沉降。

4.3.5 处理方案的选择

(1)排水固结法(塑料排水板)：施工工艺较为成熟，造价低，会出现较大的工后沉降量，且预压时间长。(2)换填：工艺成熟，处理效果好，且工程造价较低，软土埋深较大时，造价较高，对于软土厚度较小且埋深较浅路段，建议采用换填处理，换填1～2m，并采用高强土工格室处理，对于软土厚度较小、埋深较深且表面有硬壳层的路段，推荐采用加筋垫层结合预压处理方案，垫层厚度为30～50cm或根据软土的地质情况并结合路堤的填土荷载、路堤的稳定性要求、路堤的差异沉降要求等条件，考虑用高强土工格室进行加强处理，可根据需要铺设一到数层，或者不设，第一层土工格室布设在碎石垫层中部，第二、三层依次向上铺设80cm一层，垫层两端土工布包边。(3)压实和夯实法：适用于大面积浅层软弱土层，处理效果较好，沉降变形较大，施工过程中影响现有路基。(4)水泥搅拌桩(湿喷)：处理效果好，工后沉降量小，工程造价相对较低，对环境污染大，桩体强度相对较低，填方高度较大时慎用。(5)粒料桩(碎石桩)：工艺成熟，处理效果好，工程造价相对较高，碎石桩质量较难控制。(6)CFG桩：处理效果较好，总沉降量较小，施工技术要求较高，容易出现缩颈现象，桩间距相对较小，造价较水泥搅拌桩高，碎石桩质量较难控制。(7)预制管桩：处理效果好，总沉降量小，采用静压法施工，成桩质量较高，可设置较大桩间距，吊运桩及施工过程中易出现断桩现象，静压过程中控制要求较高，工程造价高。

对于原路拼宽段，根据项目竣工资料，原路经过沿线水田时，主要通过采取清除表层耕植土、排水沟外设置3m宽土埂、开挖纵横向排水沟降低地下水位以及在排水不畅路段设置纵、横向片石盲沟等措施来确保路基稳定。

针对拼宽路基允许总沉降量较小的特点，软基处理不能采用存在较大沉降量的处理方案，尤其是预压排水固结法(诸如，塑料排水板、袋装砂井、真空预压)因总沉降量过大，容易导致新老路基出现较大的差异沉降以及产生严重的纵向裂缝、沉陷现象，在改扩建中不推荐使用。软土处理方案将依据软土的厚度进行针对性地选择。

5 结 语

综上所述，软土路基由于自身结构等因素所限制，承载能力等方面均无法满足公路施工的硬性要求，必须要通过针对性的、有效的技术进行处理，才能够尽可能的保障其不会对公路工程的施工质量造成负面影响。在实际作业过程中，应用排水固结、夯实挤密等技术，能够有效的处理软土地基中存在的影响公路施工质量的问题。而为了保障其应用效果能够得到进一步的提升，相关人员还应当对其进行更加深入的研究，以此确保公路工程建设能够获得更好的发展。