公路建设软土地基的处理问题探析

苏卫礼

【摘 要】在当前公路工程不断发展的推动之下，公路建设技术也在不断的提升，软土地基施工技术也在不断的发展，本文笔者从实际出发分析了当前我国公路建设之中如何处理软土地基。

【关键词】公路建设；软土地基；措施

引言

在公路工程建设中，由于地基承载能力有限，致使其达不到上部结构所要术的承载能力，造成地基存在着不稳定性，致使公路损坏、变形或不均匀沉降，这种招致构造物变形损坏的基础，被称为软土地基。实际公路建设中，软土地基可以说是一个很常见的问题，如果不对其进行妥善处理，往往会造成路面裂纹、路基不稳甚至塌陷的严重问题。所以，对软土地基的合理处置，是公路建设工程中应该严加重视的重要环节。

1、软土路基技术简介

1.1、软土路基处理技术的发展史

软土路基处理技术在我国公路建设事业发展的过程中为其注入了新能量，不断地在发展过程中改进技术，公路软土路基处理技术拥有较为悠久的发展史，该项技术在长期的发展和日益积累的实际操作当中都得到了很大的创新和进步，人们对这项技术的应用也越来越娴熟，如今的许多先进应用技术都来自于对原有技术的创新和改良，根据史料记载，我国早在三千年前就有了用木头、麦秸、竹子等物体来加固地基的方式，随后石头、大密度软土也被用于地基加固，如今回顾路基处理技术的发展历程，其迅速的发展速度为公路建设做出了巨大贡献，根据其发展时间划分大致可分为两个时期，第一个时期是建国初期，该时期应用的路基处理技术主要有挤密土桩、化学灌浆、砂石垫层等，第二时期是自20世纪80年代伊始至今，隨着改革开放的进行，各行业都处于快速发展时期，建筑工程行业也在着力发展市场，大量引进国外先进路基处理技术与实施理念，在我国建筑事业中广泛推行，促进建筑事业的快速发展。

1.2、关于软土路基处理技术概述

软土路基技术能够促进我国公路工程建设事业的良好发展，有效提高企业的经济利益和社会效益，提升我国公路路基处理技术水平，近年来，我国主要依靠引进国外先进的公路建设技术，在运用和总结的同时，不断对我国现有的处理技术进行深入的思考和创新，经过多年的经验综合和实践应用自主研发了新技术，例如低强度桩复合地基法、刚性桩复合地基法、真空预压法等。

1.3、液限及塑限试验测定

水泥土液限、塑限的试验分别采用锥式液限仪法、搓条法，按标准方法击实拌和水泥土，然后将试件存放若干天后，烘干重新粉碎后试验。液限及塑限随水泥质量分数的变化关系如图1所示。由图1可见：将水泥加入土后能大大降低土的塑性，而土的液限变化不大；塑性指数的降低主要是塑限增加，表明土塑性指数的降低程度随水泥质量分数的增大而增加；随龄期的增加，水泥土塑性指数变小。

1.4、沉降计算

瞬时沉降是指在荷载作用下，因地基侧向剪切变形而产生的沉降，一般认为是当路堤填土荷载施加后立即发生并很快完成的，目前一般按弹性理论计算：式中：P———路堤底面垂直荷载（kPa）；F———沉降系数；E———土的弹性模量（由无侧限抗压强度试验确定，取分层厚度过加权平均值）。

2、软土地基对路面的破坏

地基是公路建设的前提基础，它承载着地基以上的全部重量，对公路的稳定性有巨大影响。由于目前软土地基施工技术的不足，进而经常造成路面破损、地基沉降等问题，通过分析土地基中出现的情况。

2.1、软土地基强度及稳定性差，当软土地基的抗剪强度不足以承受路堤及路面外荷载时，软土地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。

2.2、流变性显著，当软土地基在上部荷载及外部荷载作用下产生过大的沉降变形时，会影响道路的正常使用。特别是产生过大的不均匀沉降时，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，甚至会导致整个路基因失去稳定性而遭到破坏，出现路面沉陷、桥头跳车等病害。

3、实际应用中软土路基处理技术方法的不足之处

3.1、理论与实践不能相应符合

理论和实践的结合能够促进工程的更好发展，而实践一般是建立在理论的基础上进行的，公路建设事业在实施过程中，以理论来指导实践是非常重要的科学依据，但公路工程建设中关于路基软土技术处理方法的相关理论知识是非常少的，因此，加快对路基处理技术的理论研究是目前发展的较为重要的一步。

3.2、不符因地制宜的施工原则

施工中要遵守因地制宜原则，不可盲目选址施工，在公路中不同的位置对施工技术要求是不同的，在施工之前必须要先对周边环境进行细致考察，如今，对于公路软土地基处理技术缺少多种不同技术的比较，还不能形成一个健全的方式方案，因此，每段公路的建设都要符合因地制宜原则。

4、公路工程软土地基施工技术

4.1、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。

4.2、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。

4.3、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。

4.4、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。

5、公路施工中软土路基处理技术新的发展方向

5.1、软土路基处理技术及材料的新的发展方向

立足于公路工程的实际发展情况，不断创新原有的技术理念，发展新方法，例如碎石桩法，该方法能够较好地对深层地基相关稳定性进行处理，有机灌浆材料和无机灌浆材料都是软土路基处理中较好的物料选择，在未来的发展过程中，将理论和实践结合的过程中不断对地基处理材料的采用进行创新，能够进一步提高地基处理水平和工程质量。

5.2、软土路基处理技术中机械设备的发展

可变距双轴深层搅拌轴、深层搅拌机的研制在提高工作效率上都起到了很大的作用，高压喷射注浆机也对高压喷射注浆法的使用范围有了一个很大的扩展，干法振动成孔器的研发也促进了干法振动碎石桩技术的发展。各机械设备的研发和创新都大大促进了公路施工中软土路基处理技术的发展与成熟。

6、结语

软土地基施工技术是高质量公路的重要条件，决定着公路的使用寿命，文章从软土地基施工技术不足所造成的问题出发，研究出如何避免种种问题的对策，弥补了软土地基施工技术的不足之处，促进了公路建设水平的提高，提升了公路的质量，对研究软土地基施工技术有重要的指导意义。

参考文献：

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