简述公路施工中的软土路基处理技术

张安民

摘 要：公路施工中的一个重要工作就是软土路基的处理，根据软土路基的多个特点和常见的问题，文章做了具体的分析，同时提出多种处理不同地质条件的软土路基的方法。

关键词：软土路基特点；施工问题；处理办法；新发展

前言

公路建设的项目在国家日益发展的现代化的作用下迅速增多，随之公路建设的问题也开始日益增加。我国在道路施工中会面临非常复杂的地质条件问题，在辽阔的土地下存在众多的地质特点，所以，公路路基对其处理方法也多种多样。软土路基就是我国公路建设最常遇见的土质，一旦处理不当局会造成公路路基过大的沉降问题，进而引发路面坍塌，在普通路基同软土路基连接处就会发生所谓的“跳车”，所以，要加大对软土路基的技术研究。

1 软土路基的特点

作为我国公路中常见的施工情况，软土路基的处理方法也较难选择，由于软土的承载力低且是软塑状粘性土，所以，软土路基的承载能力就较低，强度也不大，而且固结的速度较慢。

2 软土路基容易出现的问题

软土施工中常见的两个主要问题有填土过程中的地基失稳和填土后的地基沉降。其中，在路堤的填土中造成的地基失稳，很容易引发路堤滑坡，因此，合理控制填土速率，才可以有效的保证地基的稳定性和工程的质量及进度；另外，路堤填土后或者是路堤的填筑工作中，要合理控制沉降的预留高度和路基的预留高度，以减少地基沉降、剩余沉降的发生。因此，当事先确定公路出在软土的地质条件中时，必须慎重考虑公路的承载力，谨慎选择适合软土路基的处理办法。

3 公路软土路基的常见处理方法

深层搅拌法，排水固结法，砂垫层法，土工织物法，粉喷桩等等都是我国公路建设过程中常用的软土路基处理方法，目前工程中比较常用的是砂垫层加塑料排水板或者袋装砂井，土工布，通过这种方法的复合可以得到更好的效果。作者将软土路基的处理方法大致分成七类进行分析。

3.1 排水固结法

排水是排水固结法的主要目的，主要由排水系统和加压系统组成，通过人为地在软土地基中加上排水设施如排水管道，并在其上方加压处理，慢慢排除土中的水分，以减小软土直接的孔隙比，使地基固结变形。一旦超静水压力开始减弱，有效应力开始提升，地基土的强度就必然得到增加。

预压常运用在加压系统中，每个工程建筑之前都要预先加载，通过实际使用通车后的公路负载重物或者是在软土路基上放超过路基荷载的重量，以便让地基大部分沉降，提高地基承载力度。通常情况下，超负载的预压不太适合在泥潭层较厚的地方使用，那些黏土层较薄亦或浅层土则可进行单独堆载。

制作排水系统时，可以通过设置砂井和塑料排水板进行，砂井是指利用打桩机打入钢管，或者利用高压射水等方法在在路基中做出有一定规律的孔，再在孔中灌入粗砂子形成砂柱，起到排水通道的作用。为降低成本和施工的难度，现在多数都用织物袋来装砂井，从而避免因地基变形而出现的连续性消失以及排水效果减弱的问题。塑料排水板也是排水系统中的常用工具，在软土层通过对塑料排水板的插入来引流渗水，加快排水速度，提高排水效率。两种方法同时使用时，可以讲砂垫层铺设在软土地基上，然后在上面覆盖薄膜进行密封处理，可用抽气泵来保证排水通道的高真空状态，利用大气压抽出土中的水。

3.2 置换法

置换法是以各种手段来制作复合地基的方法，通过地基强度的提高和承载能力的增强以及降低沉降量来提高整体路基的质量。碎石桩法是常见的置换方法之一，通过高压水流，使管状设备能够一边产生水平震动，一边向前冲，在软土中冲出空去，然后再孔内填满碎石等材料，做成桩基。复合地基能有效提高公路的承载力，在不被地下水影响的前提下，工程造价低廉，值得更为关注。粉喷桩是通过特制设备把水泥和粉体固化剂打到路基深处，使软土和固化剂最后形成一种水泥状的状体，然后将其与柱间土一起构造符合地基。粉喷法与深层搅拌不同，粉喷法的固化剂比水泥浆能吸收更多的水，促进土体的固结。

3.3 换填法

换填法多数情况下是将地面以下的软土挖去，再向内选择强度高且稳定性好的砂、碎石和绘图以及矿渣等材料进行分层填充工作，最后分层夯实，然后压、震，促使公路的高密实度。以分散附加应力的方法来提高路基承载力，同为复合路基的置换制作方法，若基层弱土层较薄，而上面负载不大时，可直接加入碎石，对表面的合理的行压和夯实、震动，不断提高地基的强度。

3.4 深层搅拌法

深层搅拌法是通过注浆来加固地基的处理方法，利用高压设备把有胶结性与浆液共同注入软土层中去。以扩散和凝固的方式来增加底层的强度，尽可能降低土壤渗透能力。水泥浆是深层搅拌法中常用的固化剂，设备为深层搅拌机，对路基深处的软土与水泥浆进行充分搅拌，相应的使凝固后的地基强度迅速提高。除了深层搅拌法，还可以用高压喷射注浆，用钻机帮助浆液被喷嘴注入土层，之后再给浆液加压，冲切土体，这样土体与浆液混合后可以按照一定的比例排列，凝固。这种方法对于有涌水现象或者地下水流速度快的工程不是很合适。

3.5 排水砂垫层法与工织物法

这种方法主要用于路基上部的软土层比较薄，而且含水量大的情况下。这种方法就是通过在路基上铺0.5米到1.2米左右的砂垫层来让软土层固结，提高地基的承载力。另外，也可以在软土地基上铺一层土工织物，这种方法主要用于淤泥一类的超软地基，这种地基汗水梁较高。铺设土工织物的方法主要是通过土工格栅和土工织物的韧性和强度是土体的内应力传递减弱，增加土体的抗拉程度和刚度，这个过程中土工织物可以和土体形成复杂的结构，不仅增加路基的稳定，也减少了填筑之后地基的不均匀沉降。在砂井法和其他深层加固法前都可以先进行铺设工织物处理，提高施工的可行度。

3.6 重锤夯实法

如果软土的土层较厚且没有一定的软土处理方法时，可选用重锤夯实法，此方法根据机械锤自由落下运动，来反复夯实地面。软土一旦受到重锤的夯打夯实，上层土层就会向下位移，形成高度压缩，大大提高地基的强度。由于所需机械多，所以此方法不适合在施工场地较小的地方使用。

3.7 软土路基处理的新发展

目前，排水加固法、重锤夯实法、砂垫法和换填法都已经得到了深入的研究和应用，以这些方法为基础出现了很多复合的新方法，比如低强度的混凝土桩复合地基的使用，利用了桩体和桩间土的承载力，而且让由桩侧摩阻力决定的承载力与桩强度决定的承载力接近，实现了比较好的经济效益。疏桩基则利用钢筋混凝土摩擦桩与桩间土的相互效用，减少了桩的数目，从而节约了成本。灌浆材料也出现了新的发展，而且更加科学、环保。比如超细浆液、膏状浆液、丙烯酸盐、环氧等等。土木合成材料也出现了无纺土木织物等新型材料。另外，软土地基的处理机械也有了改进。深层搅拌机现在有了可变距双轴的创新，高压喷射法也出现了相应的高压喷射机，干法振动成孔器的成功研制帮助干振法碎石桩技术推广应用。

4 结束语

软土施工在公路施工中的方法多样，需要根据施工的实际地质条件来确定合理的处理方式，加大对施工速度的控制与把握，尽可能做到软土路基的坚固和稳定。减少甚至避免施工后路基沉陷的发生。同时，在施工过程中更要加强技术方面的研究，综上所述，提高软土路基承载力的直接目的就是满足国家对公民的要求。

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