公路施工中软土地基处理技术分析及应用

2020-02-25陈刚

建材与装饰 2020年18期

陈刚

（中国水利水电第十四工程局有限公司，云南昆明 650000）

0 引言

公路工程具有跨越区域较广的特点，受到地质情况影响较大，特别是遇到软土地质，在公路工程地基处理过程中，需要进行特殊处理，以满足公路工程使用。随着公路软土地基施工技术的不断发展，处理工艺趋于复杂和多样化，在实际公路工程施工过程中，需要根据实际情况选择与之匹配的软土地基处理技术，才能以较低的处理费用取得较好的处理效果。

1 软土地基

公路工程的正常使用过程中，需要将路面车辆荷载均匀传递到路基层，并通过路基传递到地下，遇到软土地基，在公路工程施工过程中，需要首先对地基进行处理，达到公路工程使用需求时方可进行公路工程施工。软土地基稳定性差，抗压能力差，受到荷载作用容易变形造成公路路面开裂和塌陷，严重情况还可能发生地基偏移等现象，造成公路无法正常使用。软土地基弹性较大，透水性差，造成公路上层结构向下传导压力的不均匀，容易在公路工程使用过程中发生不均匀局部沉降，造成公路破坏无法使用。

我国公路工程软基处理技术当前主要存在两个方面的问题，一方面处理技术的创新不足，在根据现场实际情况展开具体问题研究的实践不足，往往生搬硬套成熟公路工程软基处理技术，虽然在很大程度上也能满足处理要求，但是由于适用性较差造成经济性不足，往往存在成本较高、效率较低和环境破坏等方面的问题，需要加强相关方面的研究和创新，在原有成熟公路工程软基处理技术的基础上，结合实际特殊情况，展开不断改进和基础研究，避免过于急功近利；另一方面，我国公路工程软基处理技术存在机械化水平较低的问题，相关机械设备自动化程度低，控制精度差，存在粗放性和临时性较大的问题，严重制约了公路工程软基处理的质量控制精度和施工速度。

2 处理方法

公路工程处理软土地基的方法很多，常用的方法主要有：①强夯处理方法。强夯作为常见的公路工程地基处理方式，在各地公路工程施工现场应用中积累了较为丰富的施工经验和较为成熟的技术方法。在公路工程软土地基处理过程中，强夯处理方式的工作原理是通过夯锤的重力来对公路工程软土地基进行冲击，促进公路工程软土地基的固结程度，控制其弹性空间，达到提高公路工程软土地基承受荷载的稳定性。夯锤通过机械提升到一定高度，设备较为简单，工作成本不高，但是夯锤的重量、夯锤的提升高度和夯锤的落点布置都需要设计单位进行计算，计算的依据主要是是通过现场采集公路工程软土地基地质样本进行试验的方式，确定公路工程软土地基属于强夯技术能够达到地基处理要求且较为经济适用的情况，一般强夯地基处理工艺在粉状土和粘性土方面不使用，强夯容易造成表面固结和粉尘流动，公路工程软土地基处理效果不佳，对于粗颗粒土、不饱和的粘性土、湿陷性黄土等公路工程软土地基采用夯击处理的效果较好。强夯处理虽然技术原理最为简单，但是由于夯锤单次工作面较小，需要反复夯实，给施工组织带来一定难度，对夯击施工过程中的控制较为复杂，容易造成超量无用夯击和未达到处理效果的夯击等两种极端情况，对现场夯击施工管理的控制提出较高要求。②排水处理技术。公路工程软土地基的成因很大程度上是受到含水率高的影响，排水法进行公路工程软土地基处理具有周期长的特点，但是处理费用较低，处理效果较好，已经在公路、铁路、建筑等多行业得到广泛推广。为了使公路工程软土地基中的水顺利排出，需要对处理地块进行合理规划，设置排水沟渠的循环网络和坡度设计，做好排水沟渠的深度设计和定型、透水设计，一般可以通过使用沙袋和空隙塑板等材质进行排水汇集渠和槽的设计，如果可以结合土方堆积和晾晒相结合的方式，公路工程软土地基处理效果更佳。经过排水处理后，公路工程软土地基形成固结，可以满足公路工程施工所需的稳定性，实现提前沉降。③注浆固化处理技术。注浆固化处理公路工程软土地基的方式所需的设备为钻机，通过钻机设备将带钻孔的钻头压入或螺旋钻入公路工程软土地基，与此同时，钻孔将固化浆液喷射进入软土内部，均匀分布，与公路工程软土地基内的含水进行反应，实现改变公路工程软土地基成分并改良的目的，显著提高公路工程软土地基承载能力，降低其含水，实现公路工程软土地基固化，达到公路工程软土地基处理的效果。由于注浆固化通过高压喷射注浆的方式，将固化水泥浆等直接均匀进入公路工程软土地基内部，实现其土质改良和固结，效果较好，速度较快，经济性较好，但是如果公路工程软土地基含水率不高则效果不适用。④拌和固化处理技术。与注浆固化公路工程软土地基处理技术不同，搅拌固化主要采用固化材料，例如水泥、石灰等与公路工程软土地基进行充分拌和的方式，实现对公路工程软土地基土质的改良，可以通过机械进行浅层拌和，也可以采用搅拌桩进行深层固化，需要结合公路工程软土地基实际情况来确定，一方面需要结合现场公路工程软土地基的深度，另一方面需要根据路工程对路基的要求来确定，该方法使用较为灵活，适应性较广，施工速度较快，应用效果较好。⑤表面治理技术。表面治理的主要原理与排水处理类似，都是要达到降低路工程软土地基含水率的目的，实现土质改良，对于局部排水实施较为困难的情况，还可以结合采用表层置换的方式，采用污泥泵或开挖外运等方式，实现对公路工程软土地基表层的置换，置换根据需要可以进行局部置换或者全部置换，主要依据是满足公路工程软土地基的使用需求，在置换过程中，还可以进行表面堆载和拌和处理，进行路工程软土地基表面综合治理，受制于成本和施工难度，一般适用于路工程软土地基较浅的部分，随着置换的深度增加，路工程软土地基处理成本造价增加较多。通过路工程软土地基表面治理，在满足公路工程使用的基础上，还可以实现表层地面整治，为后续施工做好铺垫。⑥抛石挤淤处理技术。部分公路软基深度较大，通过表面处理无法保证处理质量，采用设备又无法保证入场，为了实现较好较快的处理，常常采用较大直径的石块进行底部基础改良，增加公路工程路基着力层，巨石进入软基后在重力作用下逐步下沉，增加软基稳定性。尤其适用于大规模快速施工的公路工程软基处理情况，由于地下水位较高，其他方式处理方式困难，表面含水量大，经过降水后也无法满足公路工程荷载需求，一般采用抛石挤淤的方式进行处理。