公路工程中软土地基处理技术应用的研究

汪源 程卫军

摘要：软土地基的施工技术也在不断发展，然而由于软土地基本身的特殊性，，针对软土路基的加固研究尤其重要。文章分析其技术，探讨其处理方法。

关键词：公路工程；软土地基处理技术；方法

中图分类号：X734文献标识码： A

引言

目前，我国软土路基处理技术有多种，如排水固结处理法、换填处理法、碎石桩处理法、强夯挤密处理法、强夯置换处理法等，都可以有效的处理公路软土路基问题。

一、软土路基的典型施工技术分析

1、表层处理技术

表层处理技术，是软土路基最简单常用的方法，适用于地表面非常软弱的情况，常常作为软土路基的一般处理。通过排水、敷设材料等手段提高地表面的强度，防止地基剪切变形，处理方法包括:表层排水法、砂垫层法等。表层排水法是在路基填筑前，在地面开挖排水沟，以排除地表水，降低路基表层的含水量，保证施工机械的作业条件。为了使开挖水沟在施工过程中起到盲沟的作用，常用透水性良好的砂石回填。水沟布置应该考虑地形和土质条件，断面尺寸可取0.5m 宽，0.5～1.0m 深。如果埋设排水管，必须采用良好的过滤材料保护。砂垫层法用于路堤高度小于2倍极限高度，软土表面无透水性的硬壳，软土层不厚的情况。其基本原理是通过在软土层铺设排水砂层，增加排水面，使软土路基在填土载荷作用下加速排水固结，提高强度。其施工要点是控制砂垫层厚度，一般为0.6 ～ 1.0m;控制路堤填筑速度，保证路基不发生破坏。

2、置换处理技术

置换处理技术，是将基础以下处理范围内的软弱图层部分或全部挖去，置换成强度较大、性能稳定的材料，如砂、碎石、灰土、炉渣等，并夯实至要求的密度。一般适用于地表下0.5～3.0m 之间的软土处理，其方法有开挖换填法、抛石挤淤法、爆破排淤法等。开挖换填法，把影响路基稳定的软土挖除，用无侵蚀作用的低压缩性散粒体置换，分层夯实。开挖边坡为1∶1左右，开挖深度在2m以内，随挖随填以防止边坡塌陷。换填的材料一般为灰土、砂卵石、碎石、工业废渣等。灰土一般用于不透水路基，施工时注意灰土体积配比、粒径大小、夯实厚度等。

3、水泥搅拌桩处理技术

水泥搅拌桩处理技术，属于深层拌和法的一种，其原理是在钻机钻进时，利用压缩空气或加压泵将水泥干粉或水泥浆等胶凝材料，与软土强制搅拌，使凝胶材料与软土发生物理化学反应，固结为复合地基，从而达到提高地基承载力的目的。水泥搅拌桩法适用于加固各种成因的饱和软粘土、新吹填的粘土、泥炭土、粉土和淤泥质土等，分为喷浆型和喷粉型两种，常采用的机械设备为深层搅拌桩机。

二、软土路基处理技术方法

目前，可以应用于公路工程中的软土路基处理技术有多种。不同的软土路基处理技术具有不同的优缺点。在对公路工程软土地基进行处理之前，对不同的软土路基处理技术予以了解是非常必要的。以下就常用的几种软土路基处理技术进行分析。

1、排水固结处理法

排水固结处理法主要适用于较为饱和的粘性软土地基。此种方法是在较为饱和的粘性软土路基中设置竖向的排水体，软土路基手排水体的挤压，使软土中的水分被挤压出来，并排除; 挤压后的软土路基将会慢慢固结，相应的软土路基的强度将会增加。所以说，排水固结处理法最好应用于较为饱和的粘性软土路基中，才能充分发挥此方法的作用，提高软土路基的强度、坚固性。

2、换填处理法

换填处理法主要应用于土质较为松软的软土路基中。换填处理法的具体应用是以路基需要承受的压力为依据，分析路基软土换土深度;将基础地面下面较浅的土层用只能用坚固的、稳定的、抗腐蚀的材料来填充，以此来增加软土路基的坚固性、稳定性，为更好的建设公路创造条件。可以说，换填处理法是一种操作简单、成本较低、应用性较佳的一种夯实路基的方法。

3、碎石桩处理法

在公路碎石桩处理方法也是一种非常有效的常用的软土路基处理方法，它的作用原理主要是用坚固的碎石桩来置换软土路基中部分软土，以此来提高的整个软土路基的坚固性、稳定性。碎石桩处理法具有造价成本地、处理效果佳等优点。当然，碎石桩处理方法优点的体现是以此种方法有效应用为前提。碎石桩处理方法的实施是: 采用水平振动作用的管装设备进行振动，并对振捣部位进行冲洗，直到成孔; 在孔内加入碎石类的填充材料，形成碎石桩，以此来提高整个软土路基的承载力。总之，碎石桩处理方法具有良好的应用性，可以有效的处理软土路基问题，值得在公路工程路基建设中有效应用。

4、强夯挤密处理法和强夯置换处理法

强夯挤密处理法和强夯置换处理法这两种方法很相似，但这两者的加固原理和应用范围都有所差异。强夯挤密处理方法是通过利用坚固、耐用、抗腐蚀的材料来填充在软土路基中，挤实软土路基，使软土路基的强度增加。通常，强夯挤密处理法主要应用于黏性土、湿陷黄土、碎石土等类型的软土路基中。强夯置换处理法主要是利用适合的材料替换软土路基中的软土，并且应用设备来夯实路基，提高路基的坚固性。此种方法主要适用于砂土。松软黄土等类型的软土路基中。

三、软土地基的施工技术重点

1、合理选择软基处理方案

软土地基处治前，应复核处治方案的可行性，编制实施性施工组织设计。处治材料的选用及处治方案应因地制宜、就地取材。

2、合理确定机具组合、材料级配和配合比

在确定处治方案后，应根据方案确定合理的机具组合，使得软土处治的施工更规范便捷。在进行原材料的混合配比前，实验工程师要进行实地考察，必要时取深层土样通过一系列的实验分析软土地基的强度，并就此确定正确的配合比例，以增强处治后土体的强度并减少处治材料的使用量。

3、有关排水与加压系统

排水系统的畅通能够促使地基固结的速度加快，因此，在进行软土地基施工时解决好排水通道畅通问题。另一方面是加压系统的问题，要做到及时合理对地面进行加压，也是有助软土沉降固结的重要因素。一般说来，先在地基土中设置好排水体，形成竖向排水通道。在其上设砂垫层形成横向排水通道，与竖向排水通道共同构成排水系统，加快排水速度。然后进行加压，一般采用堆载，有等载预压和超载预压，提高软土固结速度。总的来说，排水与加压系统是按照一定顺序进行的，两者有着一定的联系。

4、沉降处理技术

一般情况下，应该等软基处治段地基沉降趋于稳定后再填筑路堤。例如江苏省高速公路一般规定等载预压段需要连续两个月沉降不大于5mm才能够卸载。但由于技术与自然因素的原因，时而会出现地基沉降现象，面对这种问题，施工单位采取了相应的技术方案进行补救处理，以下是几种常见的沉降处理技术，以及选用这些技术的条件。

第一种是石灰土填筑路基中部技术。这种技术操作要严格按照标准流程进行，将石灰按百分比与优质土充分混合后填筑，然后进行回填碾压。石灰会与土体中的成分产生化学反应，是土板结，具有一定强度，从而达到加固路基的目的，路基的整体性增大，增强了承载力及抵抗不均匀沉降的性能。

第二种是减小路堤荷载技术。可以有效减小作用在软土地基上的荷载密度。减少地基上的荷载，可以相应减少对软土地基的有效压力，从而保证地基稳定，有效减少软土地基的沉降量。在满足公路设计标准的前提下，要尽可能降低公路路堤标高，减少路基规模，进而减少路基固定载荷。同时，要尽可能采用轻质材料填筑路堤，减轻路堤自重，减小或加速软土沉降提高土体抗剪强度，比如利用粉煤灰、EPS 超轻质填料来填筑路堤等，可以有效减少路基固定载荷，节约施工成本和土地。

第三种工后修补技术。在严把设计、施工关的同时，要强化高速公路软土地基的工后修补完善工作，在满足地基稳定性的前提下，通过工后对路基路面进行修补，调整产生的不均匀沉降差，从而确保施工满足设计要求，确保高速公路质量安全。

结语

综上所述，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。

参考文献：

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