浅析公路工程软基处理技术及质量控制

［摘 要］我国幅员辽阔，一方面充分展现了我国地大物博的特性，另一方面也导致我国东西南北地质条件差异较大，从而形成了一方水土养育一方人的地理格局。在这样的地理环境基础下，我国的基础设施建设也需要“因地制宜”，并结合当下绿色、可持续发展的国策来进行。本文通过对国内外绿色施工现状进行简单阐述，以公路工程施工作为切入点，结合在公路工程施工中常常需要考虑的软土地基问题进行研究，提出合适的软基处理技术及施工质量控制措施，以期为后续软基工程的实施提供一些参考和思路。

［关键词］公路工程；软基处理技术；质量控制

［中图分类号］U41文献标志码：A

软基处理的目的是防止在后续建筑施工过程中以及建筑后地基下沉拉裂，进而导致建筑物本身不稳定事故的发生，对“软弱”的地基进行加固处理的一种方法。通过对地基加固使得地基的沉降变得坚固，从而提高建筑的稳定性和安全性。以沿海地区为例，由于当地软土层内的含水量较内陆而言偏大，并且腐蚀性物质的含量也远高于内陆地区，故沿海地区的土质对外界环境变化所产生的抵抗能力是比较弱的，因此沿海的公路工程施工建设就必须要考虑软基处理的问题［1］。如果软基处理不当，就极有可能出现地基下陷的工程质量问题，导致严重事故的发生。目前，我国在基建领域对绿色施工提出了明确的指导意见和具体的参考细则，包括施工地区周边环境保护、施工能源消耗、扬尘防治等一系列内容。因此，无论是出于对环境绿色施工可持续建设还是工程施工技术的角度而言，对软土地基进行技术处理在工程建设领域都是必须要考虑的重要环节之一。

1 国内公路工程施工现状

1.1 国内工程绿色施工现状

自2001年7月北京申奥成功以来，我国贯彻绿色环保理念并将其运用在各个领域，其中包括绿色建设和绿色施工。到2007年9月，建设部（后组建为住房和城乡建设部）发布了《绿色施工导则》，促进我国建筑行业绿色发展，对建筑工程的施工提供了指导性意见和环保要求，并以北京作为首批试点城市开始实施该导则。近年来，我国建筑领域对于绿色环保的应用比例逐渐提高，并取得了许多显著的成绩。比如：在杭州“落户”的全球第一家集低碳科技普及、绿色建筑展示、低碳学术交流和低碳信息传播等职能为一体的公益性科普教育机构——中国杭州低碳科技馆；我国与新加坡共同打造的战略性合作项目——中新天津生态城，展示了两国对全球气候变化和节约环境资源的决心，同时为全球各国在环境、能源保护方面提供了优秀的示范。我国的施工理念也转变为以满足人们基础要求为前提，提高建筑未来的可使用周期以及给人们生活带来积极影响。时至今日，绿色的施工和建设理念已经贯穿我国基建的各个环节，无论是建设场地扬尘控制还是建筑材料如高楼外墙玻璃的选择，都围绕着可持续发展来进行。

尽管如此，我国在绿色施工的推进过程中仍然存在一些问题。部分建筑单位对绿色施工的理解仅仅停留在表面，在实际施工过程中对于施工材料和施工器械的使用并不考虑是否环保，并且在施工场地内随意排放建筑废水；部分建筑施工企业由于技术水平受限，对于绿色环保施工技术的掌握程度也较低，加之建筑行业工业化信息化的发展还有待提高，我国在绿色施工方面依旧任重而道远。

1.2 国内公路施工现状

目前，国内基建施工整体水平在国际上处于较为领先的地位，但是依然存在需要深刻认识并加以探讨的问题。对于项目施工而言，最为重要的当属对施工现场的管理，施工现场是建材使用以及人员施工的关键场所，对施工现场的管理必须要科学化、精细化，从管理的角度提高施工团队的施工质量和施工效率。部分项目的成本控制不严格，项目中后期超预算的情况时有发生［2］。项目对于基建企业来说是盈利的主要来源之一，对于项目成本的控制则是决定项目最终盈利水平的重要手段，各施工单位需要在绿色施工的基础上，科学、合理地使用各种建材，并按照项目周期进度对项目富余的人力资源向其他项目倾斜，从而提高工程的经济效益，通过科学的评估和进度管理标准提高施工效率，减少人力资源的浪费。部分项目施工进度把控不严格，而项目施工进度是确保工程建设经济效益最大化的重要衡量指标，如果进度严重超期，会很大程度上影响项目尾款甚至是产生其他严重的社会影响。对于我国的公路工程施工来说，这类复杂性的工程对于技术范围的考虑和资金的需求都是比较大的，除了必要的考虑工程设计图纸、工程需要处理的相关技术性问题、软基处理等，还需要有专业的骨干管理人员对项目的各个环节进行必要的监督控制，至少保證项目按照原定计划顺利完工，避免出现项目延期的情况。此外，还需要建立和完善项目的质量监督管理体系，以项目安全管理为基础，构建全方位的项目管理方案，在工程施工前，严格把控各方质量，包括对施工材料和施工人员的把控，最后还要确定好明确的施工流程和预期施工目标，这样才能将整个公路工程施工团队管理好，把工程建设好。

2 常用的软基处理技术

公路工程包含对路基、路面、公路桥涵和隧道，公路渡口及公路防护、排水和附属设施等的项目施工，不同的项目对应的质量管理办法和要求也是不同的。我国也根据《中华人民共和国公路法》制定了公路工程质量管理办法，要求施工单位对工程项目的安全、适用、经济、环保（可持续）、美观等特性都要执行高标准并落实到位。地基是公路工程建设前必须要考虑的问题，对于天然含水率和腐蚀性较强、地基沉降不均、地质松软等问题都需要采取一定的技术手段来处理，从而保障地基有足够的承载能力和稳定性，为公路工程建设打下坚实的“地基”。众多企业经过多年的项目实践，现在常用的公路工程软基处理技术也越来越成熟［3］。

2.1 土基置换法

土基置换法是指将该路段原有不满足施工条件的地基挖出，并以其他符合建筑指标的材料进行换填的方法。常见的换填材料有开山产生的石渣、矿砂、砂砾、碎石等，此法常适用在工程路段包含农田、开凿隧道等的工程。使用这类方法时需要注意的是要环保处理挖出的原土，找到合适的弃土场所，对于需要挖出的土基要提前规划范围，防止欠挖埋下工程隐患。换填前需要对预计的换填材料进行项目要求验证，保证换填材料满足要求，若出现较大的开山石等，需要提前将其碎解或剔除。对于换填后的地基强度要多次检测，一般是将材料按照20～30 cm的厚度，用震动压路机进行精细化分层碾压，在每一层回填材料均达到预期压实标准后再进行后续回填及工程施工。

2.2 复合地基法

所谓复合地基，即将部分原有土体的强度进行增强或置换，由增强后的土体和周围原有土基共同承受来自上部建筑结构带来的压力，一般复合地基大致分为水平向增强体和竖直向增强体两类。水平向增强体复合地基就是常见的在施工用地上会铺设的横向钢筋，再在这个基础上进行水泥浇筑，从而增强土地抗剪能力，防止地基土侧方向挤出导致路段变形。竖向增强体则是俗称的桩，复合地基中桩体刚度大，强度高，承担的荷载大，能将荷载传到地基深处，从而使复合地基承载力提高，地基沉降量减小。竖向增强体还可以有效传递垂直荷载，大大提高建筑物的抗震性。下面主要介绍水泥搅拌桩加固法、CFG（水泥粉煤灰碎石桩）法。

2.2.1 水泥搅拌桩加固法

主要是用水泥作为材料固化剂，通过在搅拌车或搅拌站中将地基软土与水泥进行混合搅拌，使得最终的混合物的稳定性和强度远高于原始软土，从而达到软基处理的目的。该技术方法对施工各阶段的准备工作要求较高，施工前期需要对土基底部做好排水工作，并将机械设备安装位置调平摆放，中期需要进行试桩工作，在搅拌桩正式大批量生产前，需要检验生产出的加固桩的各项指标参数，包括灰浆黏稠度、可承受压力等，并根据试验出的最终数据结果确定出水泥土搅拌桩的施工比例。但是，该技术会使用到石灰、水泥等加固剂，这些加固剂对土壤会造成一定程度的污染，导致地下水中的有害物质超标。此外，该技术对于软土和加固剂的配比以及加固剂的质量都有较高的要求，尤其是公路工程一般都是长期项目，且水泥在施工地区的存储期会根据当地的空气温度和湿度而变化，变质的加固剂也会给工程的施工带来隐患。

2.2.2 CFG桩（水泥粉煤灰碎石桩）法

顾名思义，就是将碎石料、砂石、粉煤灰、加固剂（水泥）按照一定的比例加水混合搅拌，最终形成的一种黏结强度桩［4］。作为复合地基法的代表技术之一，它多用于高层、超高层建筑项目，CFG桩复合地基通过褥垫层与基础连接，无论桩端落在一般土层还是坚硬土层，均可保证桩间土始终参与工作。由于桩体的强度和模量比桩间土大，在荷载作用下，桩顶应力比桩间土表面应力大。桩可将承受的荷载向较深的土层中传递并相应增加了桩间土承担的荷载。

2.3 强夯法

此法是用大型吊机将几十吨甚至上百吨的重锤吊至一定高度的空中，再释放重锤让其自由落体，利用重力加速度带来的巨大撞击力，夯击土层使地基迅速固结。这种方法适用于处理碎石土、粉尘土、素填土等类似的地基，虽然設备使用和操作都很简单，施工效率高（一套设备每月加固地基面积可达5 000～

10 000m2），施工技术和人力成本也较低，但由于重锤的下落会产生巨大的冲击力带来地基震动和巨响，因此对于周边已有建筑或是在建工程的影响要提前考虑，必要情况下需要加设震动隔离并采取施工噪声削弱措施。强夯法通常在施工时也会遇到问题，比如对于地基的夯实达不到下沉控制标准，或者是夯击到标准临界值的时候如果再次进行1～2次的夯击可能又会使下沉量超过预期标准，从而给工程施工带来其他影响。

3 软基处理技术的质量控制方案

对于公路工程软基处理技术的质量控制是整个工程质量的基础，也是项目高质量完工的关键所在。

首先，需要高质量、高标准地做好施工前工程段情况勘察工作，在项目组整体进场施工前必须安排专业人员现场对施工路段的整体土质情况和地址结构有清晰的把握和准确的实地勘测，以确保后续施工数据来源的准确性。同时，要对软基路段的实际沉降情况进行研究分析，在掌握大量实际采集的信息数据后，通过现有的技术模型对收集的信息数据进行精准分析。比如，部分工程路段是建在水田之上的，就需要考虑对淤泥的挖除以及排水工作，对于排水处理后的土基承重能力也要进行数据预估和备用方案设计［5］。

其次，选择合理的软基处理施工技术并做好施工前准备工作，选定高度符合施工路段地质情况的技术是软基处理的方向标，在软基处理设备进场之前要提前对预备场地进行清理工作，保证场地平整、干燥，做好加固剂存放地的防水、排水预防工作。对设备进行预调试，在保证项目施工安全的前提下，尽可能提高项目施工效率。

第三，对施工材料的质量控制也是工程质量保障的基础之一，可从“进出”两个角度来把控质量。一方面，对于建筑原材料的采购要严格执行按照材料参数的要求，并货比三家，对于材料成本和质量优劣做好准备工作，避免由于材料问题影响工程进度。另一方面，对于施工过程中原材料的使用也要严格落实材料出库机制，在各施工团队领用材料时要做好材料领用记录工作，并且在材料出库时需要再次检查是否符合使用标准，若不符合需要将其单独存放并记录在册。

最后，以PDCA循环机制为管理基础，对项目施工质量进行质量控制，从Plan（计划）、Do（执行）、Check（检查）和Act（处理）四个阶段来科学划分并循环进行下去。该机制不是只进行一次，而是将4个阶段形成一个闭环，循环往复地进行下去，如果某个问题在本次循环中没有得到解决或者是发现该问题，那么就将未解决的问题放入下一次循环的开始。该机制从项目质量管理的全流程来科学进行。P阶段主要是选择问题、分析问题、找到问题，从根本上确定问题并找到其来源，才能为后续解决方案的制定打下坚实的基础。项目工程在管理过程中可采用头脑风暴等方式来定性、定量的高效定位问题。D阶段按照既定的目标或计划进行高标准执行，在具体施工的过程中根据实际情况进行微调，保证项目施工团队有较高的组织执行力。C阶段在这个闭环中是最为重要的，要确认该计划方案的实施是否达到了预期效果或目的，采用检查效果和评估效果相结合的方式，对于没有达到预期效果的，要做好记录并评估其是否需要放入下一次循环中进行解决。A阶段是处理阶段，该阶段是对问题进行总结并处理，在该阶段无法处理或无法完全处理的问题才流转至下一个PDCA循环。该机制的使用可以帮助项目工程高效、无遗漏地完成工作，提高施工效率，保证施工质量。

4 结语

随着社会生产力和科技的不断发展，公路工程软基处理技术也需要与时俱进地完善和创新。软基施工质量的保障要采取更加科学的方式来进行，以实际情况为前提条件，针对性地指定方案来解决问题，保障项目的质量。要建立健全软基处理质量管理制度，以制度来保证软基处理的高质量施工。

参考文献

［1］韩晓东. 浅谈长螺旋钻孔、管内泵压混合料CFG桩施工［J］. 中国新技术新产品，2011（5）：48.

［2］张立博. 浅析CFG桩复合地基的质量控制及发展前景［J］. 农村经济与科技，2011，22（5）：191-192.

［3］郭远镒，陈建平. 木兰溪下游防洪工程软基处理技术与施工质量控制［J］. 水利水电技术，2013，44（3）：57-59.

［4］谢稳章. 水泥搅拌桩软基处理技术在施工质量控制方面的措施［J］. 广西城镇建设，2020（12）：76-77.

［5］陈绿红. 公路工程软基处理技术及质量控制探究［J］. 江西建材，2022（12）：197-198，201.

［作者简介］钟涛，男，贵州正安人，贵阳市交通基础设施建设服务中心，工程师，本科，研究方向：公路工程建设。