公路施工中软土地基处理工艺应用探析

郑梦雨

摘 要：软土地基的处理作为公路建设必须要面对的问题，做好软土地基的处理有助于提升路基的基础承载力，保证道路建成后安全、可靠、有效。在软土地道路工程中，软土地基处理方式比较多，主要包括换填法、高压喷射注浆法等。本主要是以软土地基处理技术在公路施工中的所要面对的问题作为切入点，分析和研究软土地基的处理工艺。

关键词：公路施工 软土地基 处理工艺

1.引言

随着我国公路建设的不断加快、设计模式的不断更新、工程技术的不断改良，对于公路路基穿过软土地的问题也成为现代化公路建设必须要解决的问题。软土地与正常土地相比，土地强度相对比较低、凝固性比较慢、变异能力比较强，在修建地基的时候很容易发生路基沉降的情况。一旦发生路基沉降的问题，就会引起整体滑动、衔接处差异沉降、路堤变形等问题。所以，在这种软土地基上要建好路面，就要注重对软土地进行相应的处理，其处理的目的便是改变原有地基的特性，满足施工要求。

2.软土地基处理技术在公路施工中的所要面对的问题

衔接处沉降的问题。软土地基在使用时，会出现排水不通、排水困难等问题，也无法清淤导致水流入公路。一旦公路的行车压力增大、路基负载能力不足，便会发生衔接处沉降，路面会发生不规则的沉降和变形，进而引发路面开裂，剪切拉裂破坏问题。受到振动或自身质量过大问题的影响，软土地基会受到破坏，使边坡发生土体凸隆的情况。在发生土体强化下降的问题时，软土层整体都会下滑，且在这个过程中路基也会有不规则沉降。此外，剪切拉裂破坏会导致整个路面发生裂缝，且各条裂缝之间是互相连通的，只要一边的裂缝遭受难以承受的重压，则必然会导致整个公路瘫痪。

3.软土地基处理技术在公路施工中的应用

3.1换填法

换填法是一种传统的土地处理技术，主要是因为软土地承载力较弱，无法承受相应的混凝土，容易出现沉降。为了避免这种情况的发生，在软土地基承载力不足时，往往会挖空一定的软土层，使用砂、石等材料将其填充，然后才进行相应的填充。一般而言，置换后的土层称垫层，这种垫层设计主要是以实际情况作为依据，选定合适的垫层材料、把握好垫层的宽度与厚度，尽量使垫层厚度大于或等于1/4基底宽度。为了避免垫层材料发生侧向挤出，应该以力的扩散角作为依据来设计，同时一定要超出底面边缘的相应距离，并且验算下卧层的容许承载力，保证公路建设的正常性。换填法是公路施工中比较常见的一种方式，其效果也比较好，能够增加软土地基的硬度。换填法的方式是以软土地基的实际情况，选取合适的换填材料，将软土层全部挖出，将这些材料再放入挖好的坑中并加以填满，而后采用相应的压实方式，使换填的路面平整度与硬度较高，从而提升软土地基的承载力。

在砂垫层设计中，换土的厚度要求是砂垫底面处的自重应力与附加应力之和不大于软土层的容许承载力，即σCZ+σZ≧R，如图1。其压实系数应该为压实系数为1单位体积沙粒体积除以1单位填土体积，即：

3.2高压喷射注浆法

高压喷射注浆法作为一种新型工艺，是以特种高压喷枪作为器材，以配好比例的浆液作为材料，运用超高压的方式将浆液注入相应软土地基中的孔中，从而保证公路的厚实性，便于提升公路的承载力。所用的材料一般是水泥浆、粉煤灰等。软土地的造孔处理的孔深要根据软土地基的地层的软弱程度进行设置，一般在喷射浆液的过程中要不断地旋转喷枪，促使软土地基中形成相应的圆柱体的桩，这种圆柱体的桩具有良好的凝固性和粘结度，可以使桩与桩之间的土形成复合地基，有效地提升软土地基的承载力。高压注浆的作用是加固土体，用水泥浆填充和堵塞土体的间隙，使得土体的整体强度增大。高压喷射注浆法的优点是施工工艺简单、工程投资成本低，在公路建设中占据着重要作用。当然，高压喷射注浆法也存在一定的缺点，这些缺点会直接影响软土地基的处理效果和处理质量。例如，在处理地基的过程中，操作人员由于疏忽大意，忘记旋转喷枪，导致喷射灌浆不合理，使软土地基形成墙状固结体，严重影响软土地基的平整度和硬度。

3.3挤密法

挤密法作为处理软土地的一种实用性方式，需要使用到相应的施工机具对软土地基加以正确地震荡，使石粉、石砂在施工机具的作用下融入到软土第几种，再进行适当的夯实，使软土地基的土石充分结合，有效地提升软土地的硬度和实度，从而增加软土地的承载力。挤密法在处理软土地基的方面具有一定的优势，这个优势主要体现在所使用的石粉、石砂能夠充分掺入软土地中，有效地避免填石法所导致的地基表面不平整的问题。当然，凡事都有两面性，挤密法既有一定的优点也存在一定的缺点，其缺点便是在进行挤密法施工的过程中，施工工艺比常规工艺更加复杂，其操作技术要求比较高，需要大型的、多台施工机具，可见所投入的施工成本比较高。

3.4堆载预压

堆载预压又叫堆载预压排水固结法，是软土地基处理的方法之一。这种方式是对场地实施加载预压，使土体中的孔隙水沿排水板排出，逐渐固结，地基沉降，从而提升低级强度。堆载预压法对各类软弱地基非常有效，使用材料、机具简单，施工操作方便。对于深厚的饱和软土，排水固结所需要的时间很长，同时需要大量的堆载材料，在使用上会受限。另外，桩基础也是软土地的处理方式，是由基桩和连接桩顶的承台一起组成的，这种桩身深入软土地中，起到固定和支撑的作用，能够保证公路施工的有效进行。

4.公路施工工程实例

在浙江杭州至湖南长沙高速公路的浙江一段公路建设中，存在一段软土地基情况，软土地为淤泥，淤泥较厚，淤泥厚在2～3米之间，且水位较高，排水困难，也无法清淤。虽然有50～80cm亚粘性土，具有一定的稳定性，但是由于淤泥较厚，施工困难。为了解决这个问题，施工人员特此对土质进行分析，研究软土、材料、淤泥物理力学等因素，采用土工格栅+山皮土+改良土的措施。这是因为这个路段，地下水位高，该公路沿线的软土水稳性差，浸水时承载力很低，路面容易破坏，土工格栅和山皮土配合可以提高路基填料的水稳性，还可减弱地下水的毛细作用对路基产生不良影响，保证公路施工有效地进行，为公路施工质量奠定结实的基础。在软土地施工过程中，要使算土地的地面更加平整，相关施工人员应该运用现代化的科学技术，做好软土地基的检测工作并制定相应的施工方案，以设计图表、测定中线、施工工艺作为依据，考虑公路施工的实际影响因素，准确地指出两侧边沟、路基坡脚、路基边线位置。而后，根据施工方案，运用现代化的施工机械，在公路路基的具体位置上铺筑施工所需要的第一层土工格栅，铺设的目的是为了提升软土地基的处理质量。一般而言，铺设的顺序是由沿挖好的沟壁一侧向另一侧进行合理铺设，铺设范围应该以公路施工的实际范围作为标准，合理控制铺设范围，铺筑厚度控制在50cm以内。铺设完之后，应该及时用碾压机等施工机械对相应的软土地基进行碾压、整平。然后，使用山皮土进行填筑，进行第二层土工格栅，与第一层土工格栅的施工方法相一致，然后用压路机进行碾压整平。之后，在进行相应的填土压平工作，保证软土地基的硬度和实度。

5.结语

软土地作为公路施工过程中比较常见的一个问题，处理的方式有多种，但其目的只有一个，便是增加软土地基的硬度、实度，保持软土地的平整度。软土地基处理的方式多种多样，都应该以软土地的实际情况作为落脚点，选择性采取合理有效地处理方式，以便提升软土地基的处理质量和效果。所以，在软土地基处理之前，相关工作人员应该运用现代化的检测设备，检测软土地基的相关数据，制定合理科学的处理方案，选取最恰当处理方式，有效地改善软土地基。

参考文献：

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