探析公路工程施工中软基处理措施

2021-01-14马发旺

石油化工建设 2021年5期

马发旺

甘肃路桥第三公路工程有限责任公司甘肃兰州 730000

进入新时期之后公路事业发展速度越来越快，随着建设规模的不断增长，不可避免出现软土问题，软土问题成为影响公路建设质量、进度的主要因素。公路建设的过程中如果软基处理不合理就会造成公路路面开裂与路基不均匀沉降现象，严重影响公路施工的安全性和稳定性，因此只有采取合理手段与处理方式才可以保证公路质量与公路安全。

1 对软基处理技术的认识

软土是地质施工中无法避免的一种淤泥质地泥土，常常存在于沿海、河流、湖泊等地区。生活中常见的软土通常是灰色调，其中天然孔隙率非常大，大于1.0，而且含有大量水，大于液限的细粒土。软土所具备的特征是含水量高、天然空隙比大、可压缩性强、抗剪强度低、固结系数低、固结时间长、灵敏度高、透水性差等，加上结构分布复杂、不同层次之间的物理性质差等特征影响了软土地质在项目施工中的作用。软土主要由黏土粉组成，部分黏土粉的质量可以达到60%以上。软基在沉积之后往往形成絮状结构，这种结构下很容易形成天然含水量增多的现象。

在工程施工中进行软土地基处理的目的主要是提高土的抗剪强度、降低土基的压缩性能、改善地基透水性能，提高地基土的透水性加快归结，提高土体强度，降低透水性与减少水压的作用[1]。

2 软基特征分析

（1）质地松软，其孔隙比一般为1.0～2.0 的之间，如果是泥炭土或者是特殊质地淤泥，其孔隙比甚至可以达到6.0 以上。而且软土在天然状态下的孔隙比一般会在同样状态下的重塑土高出0.2～0.4。

（2）软基土压缩性高，天然软土的压缩系数与土的液限系数、天然含水量之间呈现正相关，土的液限与天然含水量越大压缩性也就越高。天然软土基的压缩系数为0.07～1 的范围之内，最高可以达到4.5。如果是沿海施工工程，滩涂施工作业场所的欠固结软土，在重力的作用下甚至还会发生持续固结现象。

（3）抗剪强度低，软土抗剪强度、荷载加速度、排水固结条件三者之间有密切关联。软土的抗剪强度很小，摩擦角趋于零，而粘聚力小于20kPa。在排水条件下，抗剪强度与固定度之间成线性正比的关系。

（4）含水量高，软土的含水量非常高，最高可以达到72%之间，淤泥和淤泥质地土壤之间的含水量约为50%～70%之间，泥炭含水量甚至可以高于200%以上，指数远远大于液限相关指标。软土含有的天然水量越高证明地基地承载能力越低。

（5）渗透性小，软土的渗透系数非常小，在荷载作用下软土固结速度非常慢，很难提高强度。而且软土中含有很多有机物质，甚至可能会产生气泡而占据土壤内的孔隙，最终降低渗透性能。其中还夹杂了不同数量的薄层粉砂、细沙、的粉土等，水平渗透系数较高一点，超过竖直方向的渗透性能。

（6）具备流变性，软土的抗剪强度、塑性指数之间的关系为线性相关关系，塑性指数越大抗剪强度越小。正常情况下软土抗剪强度只有一般抗剪强度的40%～80%之间，即使在孔隙水压力完全消除之后软土也会持续性沉降，发生次固结沉降。

（7）有触变性，触变性是指软土的总体强度在接触荷载的作用下降低，在长时间静止之后恢复本身所具备特征。如果是针对海相而言，一旦受到振动搅拌作用下絮状就会被破坏，絮状结构被破坏之后整个软基的强度下降，甚至出现流动现象[2]。

3 公路工程施工中软基处理措施

3.1 换填法

这种操作方式也被称为垫层法，运用开挖手段将地基上层不能满足工程建设需要的软土层挖掉，换填使用灰土、素土、砂石、碎石、矿渣等，这一类材料强度高，具备高压缩性，换填之后将其夯实，这是一种软基处理方式。运用这种方式可以有效提高地基土层的荷载承受能力，解决地基沉降量变大的问题。和别的处理方式相比这种处理方式最直接的优势在于简单直接，操作方便，但是该方式运用范围有限。三米之间的软基使用该方式可以取得理想效果[3]。

3.2 夯实法

软土地基主要是由碎石土、粉土、砂土等低饱和度的黏土与杂填土物质组成，在实际运用的过程中可以考虑使用夯实法来处理软基。夯实法的作用是运用机械物理碾压的方式来将表层地基土压密，在地基中产生巨大作用力让地基变得固结、夯实。夯实法在处理软基的时候需要将重锤起重到一定高度，在自重下自由下落反复捶打夯击，从而提高软土地基强度，降低其压缩性能。一般情况下夯实法的夯实深度可以达到1.2m。只有在土含水量优的条件下夯实法才可以取得理想的效果[4]。