公路施工中软土地基处理技术研究

文/温祥熙

1 前言

随着经济的不断发展和交通量的增长，车辆运输正朝着重型方向发展，这对公路工程的承载能力提出了更高的标准化要求。如何有效地增加公路的承载能力，需从公路的承载层开始。软土地基处理是提高公路工程道路稳定性的最基本技术指标。针对软土路基在公路工程建设中的特点，探讨了特殊技术在提高路基承载力中的应用，促进了公路工程建设技术的高质量、高效发展，并确保后期使用过程中的安全性和稳定性。

2 软土地基对公路施工的影响

2.1 软土地基处理的意义

软土地基是公路施工中常见的施工问题。由于土壤含水，承载力低，压缩性强。在公路建设中，软土地基容易在施工过程中产生地面变形和脱位，甚至导致路基坍塌，增加了公路施工的技术难度。因此，为了有效解决软土地基对公路施工质量的影响，施工单位需要重视软土地基结构，采取有效处理措施。

2.2 软土地基处理中的常见问题

不同等级的公路建设需要不同的路基施工。通过分析软土地基的结构和性质，不难发现土体的水分过多是其主要特征之一，因此在公路施工过程中，将采用压力挤压法来压缩土体中的水分。然而，在压力的影响下，当软土地基的水分减少时，土体体积将迅速压缩。如果不采取适当处理技术，就会出现公路质量隐患。同时，在软土地基中，由于土层深度的差异，浅层土层普遍采用填土法，而对于深厚土层，处理方法一般采用补充填土法。

3 软基处理应注意的相关问题

3.1 根据土壤条件科学确定软基处理工艺

不同软土地基的土质差异很大。因此，在处理软土地基之前，必须结合软土地基的质量，确定软土地基处理的目标技术。例如，在黏性土软基处理中，压实是减小地基干扰的主要方法。砂土软基处理应采用振动压实法和压实砂桩法，防止砂土液化。根本原因是扰动后黏土强度大大降低。此外，无论采用什么样的软基处理技术，都必须分析地基的组成，做好浅层土层的表面处理。采用相应技术加固软基，最终达到事半功倍的效果。

3.2 根据公路的路况确定软基处理工艺

公路的性质因坡度而异。公路等级越高，平整度要求越高。因此，有必要采取有针对性的软基处理措施，加强地基沉降的处理，并严格按照软基处理工艺进行施工。如果对公路边坡的要求较低，为了节约成本，首先可以铺设简单的路面，然后在完成地基沉降后铺设常规路面。此外，软基应根据公路的性质以及路堤的高度和宽度来进行处理。以最常用的填筑方法为例，如果将其应用于公路建设中，会对部分路基造成破坏，因此应采用重量法来弥补其不足。

4 软土地基处理技术在公路施工中的应用

4.1 置换法

在公路工程建设中，经常会出现复杂的地质问题，存在许多不同层次的地质面。置换法也称为填充法。在施工中，用优质土代替原软土，然后分层碾压。在碾压过程中，采用机械设备碾压，并采用重锤压实、平板振动等相关方法进行处理。这些方法更适用于浅层地区和3m 软弱地基。置换法可应用于低厚度粉土地质，也可应用于饱和砂土和非饱和砂土地基。

4.2 排水固结真空预压技术

高速公路项目的建设将跨越许多地区，如沿海地区和谷底地区。在这些地理环境中，地基具有高的含水率、高的压缩性和较差的透水性。排水固结技术可用于此类软基处理。在施工过程中，应在地基上安装砂威尔斯或排水板，然后通过堆载预压法排出黏土中的水，从而提高土体的稳定性和承载力。根据排水和压力系统的不同，可分为桩荷载、人孔荷载、条形砂井荷载和真空桩荷载。真空预压技术主要应用于桥梁路堤施工。在施工过程中，待加固地基的表面应覆盖防渗膜。通过喷射泵和埋在地表的管道，将膜下土壤之间的空气抽出来，使其处于真空状态，然后将土壤中的水分排出，达到压实的目的。这样，可以在短时间内达到地基强度标准。该方法能快速沉降软土地基，提高地基承载力，具有良好的应用效果。

4.3 强夯软土地基处理技术

施工人员也可以选择强夯法进行软土地基处理。该方法在公路施工中取得了良好的效果。强夯法可以快速提高软土地基的密度，增加软土地基的承载力，避免软土地基的不均匀沉降，减少对周围环境的影响。然而，强夯法不适用于深厚软土地基。主要是由于土层太深，强夯法的应力会大大降低，造成上下层密度差过大，影响公路建设的进一步施工。通过对一般施工条件的分析，该技术适用于黏性土、扁填料和混合土等软土地基。在公路施工中，采用强夯法处理软土地基时，压实点间的距离应明确，然后进行记录。施工人员应全面了解这些要点，掌握工程施工要点。一般情况下，每个关键点应夯实，控制在4～5 次以内，以保证软土的夯实程度。软土地基沉降约2cm时，压实应逐步停止，并记录数据。施工人员应观察压实沉降情况，以达到最佳压实效果[1]。

4.4 高压喷射灌浆法

高压喷射灌浆在公路建设中非常常见。专用喷嘴主要用于完成灌浆。通常需要将灌浆管置于预定的土壤深度，并通过高压喷射作用将固化泥浆与土壤混合。该方法还需与地基土的固化硬化方法相结合。只有这样才能充分发挥高压旋喷注浆法的价值。高压喷射灌浆法被广泛应用，包括粉土地基、砂地基等。因此，在实践中具有较高的应用价值。从国际形势来看，高压喷射灌浆法的发展也具有客观的前景。目前，国际社会已开始对钻孔内的土壤质量进行检测，并加快了机械控制的步伐。根据高压灌浆量进行设计，达到自动调整的效果。除了这些功能外，还可以采集和反馈信息，对公路建设具有重要意义[2]。

5 公路软土路基施工技术

5.1 表面处理

5.1.1 沙垫：在软土层的顶部铺上沙垫，以利于浅层水平排水，使软土中的水分受路堤重量的影响，从而加快了沉降速度并缩短了固结时间。这种施工方法适用于软土的透水性差的硬壳地质，或硬壳和软土层薄且路堤的高度不超过极限高度2 倍的地质条件。另外，该方法还可用于双排水条件下的深层软土地基的处理施工。沙垫施工不需要太多的场地，所使用的机械设备简单，施工方便。但是，由于地基排水和固结需要很长时间，因此填充速度不应太快，并且应实时控制加载速率。其方法包括：排水沙垫法、土壤置换沙垫法、沙垫法和土工布混合使用法。该方法常用于运输距离短，砂量大，工期长的项目。

5.1.2 土工格栅：土工格栅加固土壤的机理在于土工格栅与土壤之间的相互作用。可以归纳三种效应，即土壤与网格表面之间的摩擦力、网格对土壤的锁定效应以及网格肋的被动阻力。这三种作用可以有效地抑制土壤颗粒的侧向位移，并且对土壤的增强作用要比其他土工布略高，这更有利于提高土壤的稳定性。通过这种方法，可以大大提高地基的承载力，也可以提高施工速度，有效地控制软地基的沉降和变形，提前交付地基以达到缩短施工工期目的。

5.2 方法选择：开挖和置换

开挖和置换是指在一定范围内以人工或机械方式开挖。然后采用不会产生侵蚀的低压力散装物料填筑，并分层回填压实。根据软土层的分布形式和开挖位置，将其分为全开挖与置换和部分开挖与置换。开挖和填土的深度通常在2m 以内，开挖坡度应根据土壤的深度和抗剪强度确定，一般在1∶1 左右。用于挖掘和更换的填料通常包括石灰土、碎（砾）石和工业废料等。石灰土替代品通常用于防渗路基，部分取黏性土，粉碎并筛分，粒径不大于15mm。石灰应在使用前2～3 天倒入粉末中且粒度不大于5mm。石灰土的体积比为2∶8 或3∶7。混合时，应根据气候和土壤湿度添加适当的水。混合石灰土的颜色应均匀，用手将石灰土的水分紧紧握住，然后用手指压碎。铺装前，应将基础层碾压保证地基承载力设计满足要求，然后再铺装并压实成段。路面上的灰尘应及时压实，并且填充材料不应长时间暴露，路堤填筑施工应连续进行。替代砂石的材料应为中粗砂、卵石和砾石，要求其级配性好，质地坚硬，不含草屑，泥含量不超过3%，最大石块不超过5cm。对于人工分级的砂子和砾石，应将砾石均匀混合，然后铺路并压实。每层摊铺厚度为15～20cm，最佳含水量为8%～12%。碎石或工业废渣的替代是目前广泛使用的基础加固方法。实践证明，碎石和工业废渣具有足够的强度，较大的变形模量，良好的稳定性，快速的地基固结和路基沉降后的处理可以迅速满足稳定性要求。碎石和废渣的粒度通常为5～60mm，具有良好的分级，并且泥浆含量小于5%[3]。

6 结语

公路建设是城市发展规划中的重点建设项目。为了保证居民生活质量的提高和公路畅通的需要，对软土路基处理技术进行了深入研究，依托科技发展和先进处理技术，确保公路建设项目的顺利交付。在软土地基处理过程中，为了降低公路养护费用，提高公路的使用寿命，采用沉降回填、置换和加固等多种方法来提高公路的施工水平。