关于公路施工中的软土路基处理技术的探析

李清

摘要：软土地基存在抗剪能力差、易变形、易流动以及承载力差等一系列缺陷，在公路工程的施工中一旦遭遇软土地基将会提升路基质量缺陷的发生概率。因此，强化对软土地基的技术处理将是确保省道、县道等公路工程施工质量的重要环节。本文先是研究了软土地基的特点及其对公路工程地基处理的负面影响，然后在这一基础上分析了几种常用处理方法的实现原理。

关键词：公路施工;软土路基;处理技术

引言：

在修建省道和县道的过程中有可能在于地质承载力非常差的软弱黏土或者淤泥质土壤，这种不良的地质条件将会严重威胁到道路工程地基施工的可靠性，进而造成潜在的质量缺陷。研究各种处理软土地基的技术方法对提升此类工程的施工质量具有非常显著的作用，常用的如换土垫层法、这空预压法等，分析其工程应用场景能够提升实践指导的效果。

一、软土基地对公路施工的危害

无论省道，还是县道，路基的处理效果都会直接作用于道路的质量、影响其使用寿命和承载力，对车辆通行的安全性也具有间接的作用。一般来说，软土路基具有以下特点。首先，软土路基内部结构不均匀，内部砂、粉土容易根据不同的沉积环境形成不同的结构，水平方向和垂直方向差异较大;其次，软土路基含水量高，软土有机质容易吸水，形成各种絮体结构。然而，地质条件的优劣在很大程度上会干扰到道路工程的施工效果，软土地基就是非常典型的不良地质条件，其特点如下：1）孔隙多、含水量大。软土地基通常是孔隙比大、含水量相对较高的软弱黏土、淤泥质土壤，而这种特点也决定了其非常不易夯实，难以形成可靠的承载力;2）抗剪性能非常差。地基土壤的抗剪切能力在很大程度上对其承载力和抗变形能力产生影响，软土地基的抗剪切性能非常差，我国软土的这一性能通常在5到25kpa的范围之内，比正常地基土质的要求低了很多;3）易压缩。省道和县道具有非常重要的交通运输工能，每天通行的车辆也非常多。路基在众多车辆载荷的作用下必须表现出强大的承载力和稳定性，不能轻易发生变形，而软土基地的压缩性比较强，在施工阶段本就不易夯实到位，在后期的运行过程中还会因为持续的沉降而不断发生地基不均匀的问题，进而造成道路出现结构性的损坏;4）软土地质具有较强的流变性。软土抗剪能力差的特点导致其在车辆载荷的作用下很容易发生流变性的变化，尤其是在淤泥质土壤中。通过上述分析即可判断软土地质的出现会增加公路工程地基处理的难度，一旦处理不当，后期的质量缺陷将会比较严重[1]。

二、软土地基处理技术

（一）置换法

如果软土地基的长度比较小，采用其他施工方法难以达到良好的地基施工效果时，可采用置换的方式将那些不符合公路工程施工的劣质软土层挖掘并运离作业现场。取而代之的是呈级配特点的碎石和砂砾。上层的砂石置换层将会和下层的软土固结在一起，形成新的符合路基施工特点的复合地基。显然，置换法的整体工程量和成本是比价高的，一方面是要将软土层开挖至一定的深度，并将其运输到指定区域，这其中就涉及较大的动土作业量。另一方面则是要采购较多的级配碎石和砂砾[2]。因此，当软土地基的长度非常大时，施工单位则要认真评估置换法造成的施工成本，在软土地基较短的情况下采用这种施工方法往往能取得更好的经济效益。

（二）真空预压法

这种技术方法的原理是在软土地基四周及表面铺上具有良好密封性的膜层，然后使用真空泵等装置抽取软土层中的空气，使其形成接近于真空的状态，此时外界空气形成的大气压将会对软土层产生较为强大的压强，也就形成了载荷作用。软土层中的存在的水体在这种情况下会逐漸析出，施工单位在实施真空预压之前就应该事先在软土层中设置好排水通道，当软土层中的水在大气压的作用下从土层中析出时就会顺着这些排水通道留出。失去水分的软土层在静置风干一段时间之后就会形成良好的固结效果，其整体的承载力、抗剪强度以及抗变形能力等都会得到大幅度的提升[3]。这种施工技术的优点是成本相对较低、工期比较短、排水效果显著等。

（三）堆载预压法

堆载预压法也是在软土地层上施加一定的静压力，然后利用事先设置好的排水板、排水通道来释放软土层中的水。区别在于这种技术方法不是利用大气压产生载荷作用，而是现在软土层上铺设密闭性较好的篷布，然后在其上部堆载一定的重物，形成载荷，这种载荷可由土方、山石、砂料等来提供。施工过程中要计算好载荷的大小，然后根据堆料的密度来计算出其堆载的高度。

（四）轻夯多遍处理

软土地基的特点是压缩性比较高，并且在载荷的作用下容易产生流变，此时若直接采用重锤强夯的传统处理方式难以确保地基处理的效果。国内的工程技术人员经过多年的实践最终发展出技术成熟的轻夯多遍处理工法。这种施工方法在具体实施时主要控制好以下几个方面：1）采用锤击的方式来处理这些软土地层，初期下锤的过程中要注意观察坑四周的变形情况，不要出现明显的隆起，一旦出现这种现象，则表明坑四周的土壤层受到应力破坏，那么在后续的锤击中要适当降低高度，减少夯击时的能量;2）上一次夯击的土壤下沉量不应低于下一次的夯击量，否则就表明土体发生了较为显著的测向位移，难以固形;3）夯击时要将每一次的深度控制在合理的范围之内，通常情况下每一次的夯沉量要控制在60cm以下。

（五）换土垫层法

这种施工方法的原理与置换法非常相似，在具体实施的过程先按照预定的深度挖除路基上的软土层，然后采用分层夯实的方法在路基中回填优质的填料，在工程实践中经常使用土垫层、碎石、粉煤灰、砂砾或者干渣等作为回填的材料[4]。每次按照一定的厚度铺筑一层填料，然后使用工程机械将其夯实到位。在这种作业活动中经常使用的施工方法为强夯挤淤法，也就是一边采用强夯法夯实垫层，同时在这一过程中将符合施工质量的碎石填筑在基坑中，必要时还要配合使用挤淤的处理措施。经过这一系列操作之后，地基的承载力和抗形变能力都会得到大幅度的提升。

三、结束语

软土地基存在含水量高、孔隙多、易变性、抗剪能力差等一系列缺点，在建造省道、县道等公路工程时必须加强对这种不良地质条件的处理能力。工程实践中可根据软土的含水量以及其他特点来选用正确的处理方法，常用的包括真空预压法、堆载预压法、置换法等。

参考文献：

[1]李春荣.关于公路施工中软土路基处理技术的研究[J].黑龙江交通科技，2013，33（004）：48-48.

[2]张峰.公路施工中的软土路基处理技术分析[J].建筑技术开发，2018，045（005）：123-124.

[3]正峰 万.公路工程中软土路基设计与施工[J].城市建设理论研究—施工技术，2016，1（2）.

[4]邱琴忠.公路工程施工中软土路基处理技术应用探究[J].中国建材科技，2018，01（v.27;No.157）：90-91.