施工中软土路基处理方法与应用技术研究

强 吉 鹏

(山西平阳路桥有限公司,山西 临汾 041000)

软土自身的含水率和压缩性比较高，强度比较弱，渗透性也并不强，达到一定程度的变形所需要的周期也比较长，所以软质土层不能直接像一般的土体一样作为天然地基使用，必要通过一定的改良手段将其各项性能进行优化，从而控制其在荷载下产生沉降或变形等不利于土体发挥其稳定性能的现象。路面出现裂缝甚至较为严重的破坏现象一般情况下都是因为路基出现问题导致的，因此对于软土地基而言一定要采取较为合理的施工工艺进行处理才能对图纸进行改良从而使土体强度达到施工要求。这一过程不仅影响着最终工程的质量和使用功能，也能对资金的投入起到关键的作用。

1 常见软土地基处理方法

对软土地基进行处理的方法有很多，实际的施工过程中也会根据实际的情况来进行选择，但是最终的目的都是为了将性能较差的软质土层经过处理使其在承载能力、强度等方面达到一定的标准，从而使得地基变形以及结构的稳定性方面都能达到相关规范要求。现阶段施工中常用的软土地基处理方式有很多，但是每种方式都有其使用的条件，以下将对几种常见处理的方式进行介绍。

1.1 表层排水法

表层排水法的原理是在路基的表面开挖排水用的沟槽，其主要的目的就是排出地表水从而使土体的含水率能够降至合适的范围。这样在进行施工的过程中才能保证施工环境良好。为了将开挖盲沟对于整个工程进度的影响展现出来，一般在进行回填的时候都是选用排水性能较好的砂砾。在为沟道进行布局时应该将地形因素和土壤因素进行全面的考量才能保证排水过程的畅通性。其中沟道的断面尺寸需要保持在宽0.5 m，深1.0 m的水平。需要用碎石块将盲沟进行回填，预埋孔管的部分应该将过滤材料保护好，如图1所示。

1.2 砂垫层法

砂垫层法是在地基上部铺设一层砂石，厚度在0.6 m～1.0 m之间为宜，具体的规格要求需要根据实际路基高度、软土层厚度等实际情况来确定，若是太厚则会导致施工难度加大，而过薄则会削弱其效果。砂垫层作为软土路基上部的排水层，其作用主要是控制堤坝水位，为施工工程中重型机械的使用提供便利的条件。其特点主要是施工较为便捷，需要的特殊机具并不多。砂垫层法的主要使用范围有以下的几个：

1)路基高度不超过极限高度的1/2。

2)软土所处的位置没有具备低渗性的地壳环境。

3)软土土层的厚度比较小，或者可以进行双排水。

4)施工所在地的沙场和施工地点的距离并不远，工期并不十分迫切。

采用砂垫层法的情况下，砂石粒径的选择标准为级配较好的中砂和粗砂，要求砂石颗粒之间的不均匀系数在5以下且不均匀砂石占比不能超过5%。砂垫层的摊铺工具一般是选用自卸汽车配合推土机，摊铺效果尽可能要求均匀，最好不要出现过大的集中荷载，避免局部的挤压破坏。当路堤的材料类型为粉土时侧向排水可能会被由透水性不良导致的路堤坡脚附近砂垫层被覆盖阻碍，因此要在之前就做好垫层端部的处理工作。进行填筑的过程中要合理的安排避免发生路基破坏。判断标准是利用埋设在路堤中线的地面沉降板以及布置在路堤坡脚的位移边桩进行观测来进行地基稳定性的判断。

1.3 强夯法

强夯法还有一个称呼是动力固结法。这一方法的实质是通过不断的夯击击实土体来提升承载力和降低强度和压缩性。主要方法是将15 t～45 t的反复锤进行自由落体。强夯法是由法国的一位工程师在20世纪60年代末期提出并进行使用，在最初进行使用的时候强夯法的局限性很大，只能在砂石地基等情况下使用，近些年以来随着施工技术的不断创新和发展，强夯法开始应用在细砂土壤类型中，并逐渐表现出了其施工便捷、造价低、耗时短以及应用单位广等一系列优点，开始在世界单位内被广泛的采用，如图2所示。

中国使用强夯法是在20世纪70年代末期，最开始是在京津冀以及山西等地进行试验及理论分析研究，取得了较为丰硕的成果，此后这一技术开始在全国范围内进行大面积推广。使用强夯法进行处理的地基不但在抗剪强度等方面有所增强，同时土壤的液化性能和抗震性能也有了很大的提升。但是强夯法对于粉土处理效果并不显著，因此要根据实际的地质条件合理选择。

1.4 换填法

换填法顾名思义就是将土体一定范围之内的软质土层用质地较为坚硬的诸如鹅卵石、钢渣矿渣等填充材料进行替换，为了使替换过后的效果较为明显，施工过程中人员一定要配合和机械工具做好各项工作，包括分步分层的进行替换并按照规范规定的强度指标进行夯击压实，从而达到规范要求的压实度。

换填法的适用范围是对如粉砂土、腐殖土、混杂土等深度不够的软土地基进行优化，完成地基改良处理的目标。这种处理方式也同样适用于松散土体较多的地区以及黄土地基，山区可以用来处理岩面倾斜以及高度差较大的情况，在不均匀的卡斯特地形条件下也能采用此方法帮助消除由季节性冻土带来的冻胀伤害。

1.5 土工合成材料法

土工合成材料法的原理是人工合成分子聚合材料作为原料去生产不同类型产品。并能够将其放置在需要进行处理的工程内部来发挥过滤、排水、分离、防渗、加固和保护等作用，能够作为一种全新的岩土工程材料来增进土壤和岩石以及土壤和其他类型结构的连接。

2 实际工程中的应用

2.1 施工前准备

软土地基在进行施工之前应该做好以下几个方面的准备工作：

1)对施工图纸进行详细的分析和研究，收集工程规范以及和工程相关的水文地质条件检测报告，预先确定地下有无埋设管道以及光缆等并确定详细名称的具体位置。

2)编制施工流程大纲或者详细的施工组织设计文件。

3)原材料、半成品、成品的检验。

4)施工机具的安装及调试工作。

2.2 施工方法

1)将地表的杂草、废弃物等清理出场外，并将地面整理平整。

2)开始测量放线。以原始的基准点为准推算出路基中心位置的桩号坐标并将其标注在实际的道路对应位置上，然后以已经放线完成的道路中心线以及施工图纸要求的位置为参考，使用全站仪水准仪等测量工具定出路基边坡以及边沟的位置，也要在道路上进行标注。

3)机械清淤：使用大型机械清理淤泥的过程需要大型挖掘机和运输机具紧密的配合工作，清理掉大部分的淤泥。

4)抛石挤淤：洼陷的路段会存在淤泥层较厚并且含水量较大的情况，存在含水量高且不利于排水工作进行的问题。这一问题的解决方法一般是采用抛填碎石的方法。片石的直径要求一般是大于300 mm，现场进行抛填时应按照规范要求由中部向两边进行均匀铺摊，若坡度大于1∶10时应该由低向高进行抛填工作。等到抛填的片石将底部的大部分淤泥挤出后再填入直径更小的石块填满间隙，并用中性压路机进行碾压，上覆反滤层并进行二次填土，见图3。

5)铺设土工格栅：土工格栅的铺设不能对原本路面的平整以及密实程度造成破坏，铺设的过程中土工格栅应保持较为平整的状态再进行平行方向上的摊铺。这一过程不允许拧乱的情况出现，并且两个相接的土工格栅之间需要控制200 mm以上的连接长度，顺着路基的方向在连接部分进行绑扎，每隔2 m的距离需要使用特制的钉子将土工格栅牢固的固定在地面上。

3 结语

公路路基的处理工作是比较复杂且艰巨的，需要花费大量的时间进行观测、记录和分析，本文对现有软土地基处理方法进行了对比分析，指出了软土地基处理方法的适用性以及选择的依据，为实际施工提供了一定的参考。需要说明的是软土路基处理方式的选择并不是一成不变的，可以根据实际的地质情况综合选用，联合不同的处理手段并灵活使用。在我国软土地基处理技术的发展还是很迅速的，现如今存在好多地基，但对新处理技术的开发研究也是十分重要的，应从实际工程应用的角度上进一步加以研究。