公路软土路基的标准化施工处理技术探讨

陆腾飞

（甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司，甘肃 兰州 730030）

随着城市化进程的加速，公路交通建设面临诸多挑战，尤其是在软土地区的公路建设。软土因其特殊的物理和化学特性，如高含水率、低承载力，给公路基础建设带来了诸多难题。有效处理软土路基问题，不仅关乎公路的使用寿命和安全性，还直接影响到工程的经济效益和施工进度。因此，研究和应用标准化的软土路基处理技术，对确保公路建设项目成功具有重要意义。

1 工程概况

某公路全长8.5 km，宽度为12 m，是一条连接两个县城的二级公路。该公路路基存在软基路段，其中软土层平均厚度为4.35 m，平均压缩模量为12.58 MPa，具有较高的含水率和较低的承载力。在地质调查中，该路段的软土层含有大量有机质，平均有机质含量为8.2%，且在雨季易受水害影响，导致路基稳定性差和维护成本高。该公路所在地区降雨量呈季节性分布，年均降雨量大，特别是在每年的6月—9月，高强度降雨期间，软土路基的水分含量显著增加，对路基的稳定性构成挑战。

2 施工挑战

2.1 土质不稳定性和高含水率

该公路项目所在区域的软土层平均含水率高达62.5%，远高于一般土壤的含水率标准。此外，有机质含量为8.2%，这使得土壤的压缩性和流动性增加，对路基的稳定性构成了严峻挑战。该公路软土路基的基本物理特性如表1 所示。

表1 软土路基基本物理特性

在施工期间，这种高含水率的软土对传统压实方法的有效性构成挑战，因为水分的过量会导致压实后土壤体积快速回弹。为了应对这一问题，需采用特定的预压实技术，如使用重型压路机进行多遍压实，确保压实深度和均匀性，其中每遍压实需达到土层深度的60%以上。此外，还需要设置临时排水系统，如采用垂直排水板，以加速土体预压期间的固结过程。

2.2 环境与气候条件的影响

该公路所在区域的年均降雨量大，特别是在6月—9月的雨季，频繁的高强度降雨使得软土层的水分含量增加，进一步加剧了路基材料的不稳定性，雨季软土路基含水量情况如图1 所示。

图1 雨季软土路基土层含水量情况

施工期间，这种气候条件要求施工计划必须具有高度的灵活性和应变能力。为此，需实施高效的现场水管理措施，如建立临时排水沟和安装排水泵，确保施工区域的有效排水，避免施工停滞。同时，针对预测到的极端天气，施工方案中应包含可调整的工作时间表和紧急停工预案。具体来说，需在雨季到来前完成至少50%的地基处理工作，以减少雨水对软土稳定性的负面影响。

3 软土路基标准化施工处理技术

3.1 预处理技术

在该公路，针对软土路基进行的预处理技术集中于排水预压和化学固化处理。首先，排水预压技术通过安装垂直排水板，实现软土层的快速脱水，提高土体固结度，其具体要求可见表2。

表2 软土路基排水预压技术要求

其次，化学固化处理中，采用聚合物和硅酸盐混合剂的投加比率为8 kg/m3，旨在通过化学交联增加土壤的抗剪强度，有效降低后续维护频率和成本。这两种技术的联合应用，不仅提高了软土路基的承载能力，也优化了施工过程中的时间效率和经济性，确保了工程质量满足长期使用的严格要求。

3.2 施工期间的处理方法

深层搅拌法通过将水泥与软土混合，形成直径为0.75 m、深度4.35 m 的搅拌桩，桩间距设置为2 m，其施工流程如图2 所示。使用的水泥稠度控制在标准稠度的60%左右，确保混合物的均匀性及适当的流动性，从而实现土壤的均匀改良。搅拌过程中，采用连续进给系统，每根桩的施工时间约为40 min，保证混合彻底且桩体结构均一。

图2 深层搅拌法施工流程

预压加固技术遵循《公路软土地基路堤设计与施工技术细则》（JTG/T D31-02-2013），在改良土层上施加均匀的预载荷，压力设定为50 kPa，覆盖整个待处理区域，以预压板进行，压实时间根据初步的地质反馈设定为30 d。该方法通过持续的载荷作用促进土体进一步固结与排水，预压板的尺寸与材质均根据实地条件和预期荷载精心选取，以实现最佳的加固效果。

生物技术改良按照《公路软土地基路堤设计规范》（DB33/T 904-2021）进行，这种生物酶为基础的土壤稳定技术，通过注入生物酶溶液改善土壤结构。生物酶的使用量按土体容重计算，平均每立方米土体注入0.2 L 的生物酶溶液。注入过程采用高压注射法，确保生物酶均匀分布于待处理土层中。注射点间距为1 m，形成覆盖整个施工区的注射网格。

3.3 施工后处理与维护

性能监测与评估：项目完工后，安装了土压力传感器和沉降板，用于实时监测路基的承载力和沉降情况。传感器的安装深度为每隔1 m 一层，覆盖整个路基深度，每层安装5 个传感器，均匀分布于路基宽度。这些设备按照《公路土工试验规程》（JTG E40-2020）进行标定，确保数据的准确性和可靠性。数据采集系统每月自动记录并上传至中央监控系统，用于分析路基性能变化趋势，以便及时调整维护策略。

长期维护策略：根据路基监测数据，制定并执行定期的维护计划，包括排水系统的清理和检修，以及路面的检查和修复。排水系统的检查频率为每6 个月一次，特别关注排水管的堵塞情况和排水效率，确保排水系统的畅通无阻。路面检查包括表面裂缝、坑槽及其他潜在病害的定期检测，每年进行一次全面检测，根据《公路养护技术标准》（JTG 5110-2023）规定的标准进行。维护过程中，所有发现的问题均按照制定的维护手册进行修复或调整，以保持路基和路面的最佳性能状态。

4 公路软土路基标准化施工特殊情况下的应急处理

4.1 水害应对措施

考虑到雨季强降水的频繁发生，公路施工面临的主要特殊情况之一是水害。为此，特别针对高降水量带来的水害问题，采取了一系列基于《公路养护技术标准》（JTG 5110-2023）和《排水沥青路面设计与施工技术规范》（JTG/T 3350-03-2020）的应急措施。为有效应对雨季引发的水害，施工区每50 m设置一组移动排水泵，具备1500 m3/h 的排水能力，配备直径200 mm 的排水管，以快速降低地面积水。此外，所有排水设施设计考虑了最高预计降雨量的20%增幅，以应对极端气候事件。施工现场还安装了水位监测设备，监测装置每15 min 更新一次数据，能够实时监控降雨量及地下水位变化。在降雨预测超过10 mm/h 时，自动启动全部移动排水泵，预防积水对软土路基产生侵蚀或水压破坏。

4.2 软土流变处理

在软土路基施工中，另一特殊情况是软土流变现象，特别是在重载机械作业时。为应对此情况，本项目严格遵循《公路路面基层施工技术细则》（JTG/T F20-2015）及《土工合成材料应用技术规范》（GB/T 50290-2014），采取了一系列地基加固措施。为有效防止软土在重载作用下的流变和稳定性差问题，项目中使用了高强度聚合物地网，这种地网具有最高100 kN/m 的抗拉强度，网格尺寸设为50 cm×50 cm，能有效分散施工载荷，减少土体位移。在施工前，对软土区域进行生物酶处理，每立方米土体注入生物酶溶液0.25 L，这种生物酶具有改善土壤粘聚力的功能，增强土壤结构的稳定性。此外，整个施工区域均布设有土压力传感器，每隔10 m 设置一点，实时监控土壤压力变化，一旦检测到压力异常即可迅速采取措施，调整施工策略。

4.3 施工安全事故应急预案

为了应对可能发生的施工安全事故，严格依据《公路工程施工安全技术规范》（JTG F90-2015）和《公路交通突发事件应急预案》（交公路发〔2009〕226 号），制定了一套详细的应急预案。预案中包括了紧急撤离路线、安全避难区的设置及紧急救援物资的储备。在施工区域每100 m 设有显著标识的安全撤离通道和配备救援物资的避难点，每个避难点储备有救生绳、救援背心及急救包等应急物资。此外，所有施工人员均配备了带有GPS 定位功能的安全头盔，以便在事故发生时快速定位并组织救援。施工机械装备有土壤压力传感器，每隔5 min 自动上传数据到中央监控系统，系统配置有自动警报功能，一旦检测到异常压力即触发警报，并立即启动应急预案。这些措施确保了在发生安全事故时，能够迅速有效地进行应急响应，最大限度地保护人员安全并减少事故损失。

5 结语

文章系统探讨了某公路软土路基的标准化施工处理技术。通过对预处理技术、施工期间的处理方法，以及施工后的维护和特殊情况下的应急处理进行详细分析，展示了各种标准化技术的具体应用，还针对实际施工中遇到的挑战提供了科学合理的解决方案。这些成果将对类似软土地基的公路工程提供宝贵的参考，有助于提高工程质量，确保公路的长期稳定性和安全性。