浅谈公路软土路基的施工控制

王东洋

摘要：在我国沿海及河口平原等地区广泛分布着软土层，由于软土地基极易变形，因此在公路施工过程中应当对路基进行加固和控制。在施工过程中，有的在填筑过程中因路基变形而无法定型铺筑路面；有的即使勉强铺筑了路面，但由于软基变形，未待交工验收路面就开始失去稳定和平整。如果不在修建公路的過程中采取有效措施进行处理，那么整个路基会随着交通量的增大而加速沉降，出现路面沉陷、桥头跳车等病害，直接影响到交工后公路的使用。本文在分析软土路基引发病害的基础上提出了软土路基施工控制的方法和措施。

关键词：公路；软土路基；措施

为保证软土路段能满足高速公路的使用要求，必须对软基进行处理。软土路基特征从广义上说，软土是指强度低、压缩性高的软弱土层，可将其分为软粘性土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土及泥炭5种类型，习惯上将前3种总称为软土。软土在我国滨海平原、河口三角洲、湖盆地周围及山涧谷地均有广泛分布。其主要工程特性为：天然含水量高、孔隙比大、透水性差、压缩性高、灵敏度高、抗剪强度低、流变性显著。

1.软土路基病害

软土路基问题及其危害概括起来主要有如下两个方面：(1)强度及稳定问题。当软土路基的抗剪强度不足以承受路堤及路面外荷载时，软土路基会产生局部或整体剪切破坏，造成路堤塌方、失稳及桥台破坏。(2)沉降变形问题。当软土路基在上部荷载及外部荷载作用下产生过太的沉降变形时，会影响道路的正常使用。特别是产生过大的不均匀沉降时，会造成路面开裂破坏，结构物与路堤衔接处差异沉降，引起桥头跳车，涵身、通道凹陷，沉降缝拉宽而漏水；路面横坡变缓、积水，从而引起路面损坏等。软土路基处理方法减轻路堤荷载减轻路堤荷载可有效减小作用在地基上的荷载密度，．也可有效减少软土地基的沉降量。减轻路堤荷载，一是尽可能降低路堤设计标高，二是利用轻质材料填筑路堤。因前者受使用和设计标准要求的限制，这里主要指利用轻质材料填筑路堤，如粉煤灰填料路堤、EPS超轻质填料路堤等。地基处理在公路工程软土地基处理中应用的地基处理方法很多，有预压法、振密挤密法、置换法、灌入固化物和加筋法。而公路常用方法可分为土质改良和复合地基两大类。土质改良是指对地基土体性质进行全面改良。如通过采用排水固结法、强夯法等进行地基处理，使地基土体抗剪强度提高，压缩性减小，从而达到提高地基承载力、减小沉降的目的；复合地基法是指在地基中采用置换、捅筋、部分土体改良等方法设置增强体以形成复合地基并提高地基承载力、减小沉降。如水泥土桩复合地基、低强度桩复合地基、土工布加筋垫层等。桩基础通过在地基中设置桩基础，架设桥梁跨越软土地基地段，如桥梁跨越；或通过采用桩基础承担路堤路面荷载等，如桩承堤等。

2.软土路基的施工控制

在满足地基稳定性的前提下，允许建成的道路产生较大的工后沉降和不均匀沉降。通过预留高和工后对路基路面进行修补，调整产生的不均匀沉降差，以满足设计要求。通常在某些路段采用工后修补可大量节省工程投资。综合处理是指综合应用上述各类方法进行处理。如对路堤地基进行地基处理和减轻路堤荷载相结合；对路堤地基进行初步地基处理与计划工后修补相结合；此外，还有多种地基处理技术的综合应用，如真空预压与堆载预压相结合等。应用综合处理方法往往可带来较好的经济效益和社会效益。

2.1高压喷射注浆技术

高压喷射注浆技术是20世纪70年代从日本引进的一种加固松软土体的应用技术，是在化学注浆技术结合高压射流切割技术基础上发展起来的，其实质是采用钻机先钻进至预定深度后，由钻杆一端安装的特别喷嘴把水泥浆液高压喷出，以喷射流切割搅动土体，同时钻杆边旋转边提升，使土粒与水泥浆混合凝固．从而造成一个均匀的圆柱状水泥土固结体，以达到加固地基和止水防渗的目的。高压喷射注浆技术主要应用在N值(土壤标准贯入值)为0～30的淤泥、粘性土、砂土、砂砾及含部分卵石层的地基中，也可用于铁路、公路和建筑物基础加固防止下沉、坝基防渗帷幕以及施工中的临时支护等。

2.2冻结法

冻结法通过采用液态氮或二氧化碳膨胀，或采用普通的机械制冷设备与一个封闭式液压系统相连接，而使冷却液在内流动，从而使软而湿的土进行冻结，以提高土的强度和降低土的压缩性。该法适用于各类土，特别是软土地质条件，开挖深度大于7～8m地基中。压密注浆碎石桩处理方法这是一种适合现场实际工程地质概况并经过计算分析和试验证明可行而采用的一种全新的软土路基处理方法。压密注浆碎石桩技术通过在被加固场地的桩位成孔、投碎石，然后通过桩中的碎石桩体进行低压注浆，等水泥浆液初凝后，通过预埋的注浆管向碎石桩体及桩周土体进行中高压注浆，使桩体及桩周土体进一步密实，由此形成以注浆碎石桩、改性的桩周土体及桩间土构成的复合地基。这样的地基不仅可满足高速公路安全的要求，也不会对原路堤造成任何形式的破坏。复合地基处理方法这种方法主要有粉喷桩、旋喷桩和碎石桩等。如采用粉喷桩设计，对软土层厚度大于10.0m，填土设计标高8.0m以上的路堤，粉喷桩间距取1.0m，喷粉量50kg/m，其每平方米的单价是压密注浆方法的2～3倍；若采用旋喷桩处理单价更高，大约是压密注浆处理的3～4倍。另一方面成桩的质量难以控制，如粉喷桩，理论上讲成桩有效长度可达25m以上，但大量的工程实例反映，粉喷桩桩长过大，其质量难以保证。在成桩过程中还存在喷粉量不足、搅拌不均匀、胶接不好等先天质量问题。在施工条件良好的情况下，复合地基处理方法有自己的优势，如在结构物反开挖过程中，它可以起到支护作用；在桥头附近路基处理中，它可以提高桥背土体填筑速度、减小工后沉降等。

3.结语

纵观多年来对高等级公路软基处理的施工，围绕解决路基沉降及路桥连接处跳车现象，已先后尝试运用了多种方法，从采用单一地基处理技术走向因地制宜、各种方法综合使用。但地基处理不可能完全消除工后沉降，路堤高度是影响工后沉降的重要因素，地基条件是影响地基处理效果的主要因素。因此还需要我们在以后的路基处理施工实践中继续总结经验，以探求更好、更先进的软基处理方法。

参考文献：

1. 周理. 高速公路软土路基施工探讨[J]. 中华建设, 2008, (12)

2. 刘华, 韩宝涛. 高速公路软土路基施工探讨[J]. 才智, 2009, (08)