公路工程施工中软基处理技术应用

贾顺尧

（东明金桥公路工程有限公司，山东 东明 274500）

0 引言

现阶段，我国公路工程建设施工规模正在快速扩张，带动我国各地区经济的快速发展。由于我国不同地区地质条件及构成的差异性比较明显，特别是在一些偏远地区以及常年降雨量较大的区域，很容易出现大面积的软土地基情况，对公路工程施工造成较大的困难和阻碍。

因此，在公路工程施工过程中，需要针对软土地基处理技术进行分析和研究，有效提高公路工程的建设施工质量，同时保证后续通车的安全性和稳定性。工程施工单位在公路工程施工中，必须做好工程施工前期的地质勘察工作，明确不同类型软土地基的构成特点以及对公路工程可能造成的危害。不断引进先进的软土地基处理技术和施工方法，保证各种不同形式的软土地基问题可以得到有效的控制和解决，提高公路工程建设施工水平，同时延长公路工程的使用寿命，降低公路工程后续维护、维修的工作量，避免产生不必要的经济损失。

1 公路工程施工中软土地基的危害性

在公路工程施工过程中，软土地基是比较常见的基础施工问题，与其他工程施工影响因素相比，软土地基对公路工程所造成的影响更加明显。如果没有做好针对性的加固工作，会对公路后续的使用安全性和稳定性产生影响，进而造成更大的经济损失。在通常情况下，公路工程正式施工之前，施工单位需要对施工区域范围内的地质条件状况进行全面的勘察和分析，主要包括土壤条件、水文环境监测等各项工作。对于一些含水量较大或者土壤空隙率较大的地段，通常地基结构的稳定性不足、承载力偏低，在外部荷载的作用下，很容易产生严重的压缩和变形现象，对整个公路基础施工的稳定性产生严重的影响。

一些软土地基含有大量的有机分解物，如淤泥、动物粪便、植被根茎以及各种杂土等。随着微生物的进一步降解，整个软土地基的松软程度会进一步提升，出现基础结构塌陷现象。在该区域进行公路基础施工，如果没有进行必要的加固处理，很有可能造成整个公路基础结构的支撑性不足，在一些大型车辆通行的过程中，会造成基础结构下陷，甚至出现车辆侧翻等严重事故。对于软土地基而言，实际的承载能力和正常路基的承载能力相比差距较大，同时软土地基内部的蓄水量也相对较大，无法有效满足公路工程的建设施工要求。不但如此，软土地基结构还会造成公路路面大面积的裂纹现象。在阴雨天气里，降水会沿着松软的软土地基结构直接渗入路基根部位置，冲刷路基的土石结构，造成路面结构坍塌，甚至整个路面断裂等现象。由此可以看出，软土地基对公路工程施工的影响非常明显，需要引起工程施工单位的充分重视，做好工程前期的勘查与分析工作，并且采取针对性的加固措施，全面提高公路工程的施工质量和稳定性。

2 软土地基的主要特点

第一，在公路工程施工过程中，软土地基的特点主要表现在压缩系数较高，抗剪强度较低。由于软土地基结构土壤的空隙率相对较大，因此在受到外部强大荷载作用的条件下，软土地基结构被进一步压缩，产生局部塌陷以及整体性沉降等问题，降低公路工程基础结构的稳定性，对整个公路的使用寿命以及后续的维护工作造成了较大的影响。

第二，软土地基结构的触变性和流变性相对较强。软土地基在长期受到外部的重力和荷载力作用下，会产生严重的变形情况。如果软土地基的加固处理技术选用不当，在软土流动作用下，公路工程很容易产生基础结构下陷问题，无法有效保证路基结构的整体稳定性。

第三，软土地基的含水量较大。软土地基土体的组成主要包含黏土、粉土以及湿陷性黄土等，土壤的空隙率相对比较大。由于土体颗粒的表面附着负电荷，可以快速吸收空气中的水蒸气，会造成地基结构内部的含水量进一步上升，整个土壤结构的稳定性进一步下降。

3 公路工程施工中软土地基处理技术应用策略分析

3.1 表层软土地基加固处理

在我国一些降水比较丰富的地区，软土地基主要存在于表层土。通过对表层软土地基进行加固处理，对整个地基的加固效果比较明显，尤其是针对地表水和自然降水对地基产生的影响。在公路路基铺设的过程中，如果土壤内部的含水量过大，会直接影响路基结构的整体稳定性，产生不同程度的破坏现象，进而造成路基塌陷以及路面断裂等严重问题。

通过表层软土地基加固处理，可以进一步控制地基的含水量大小。针对路基表面进行的水体隔离工作可以充分保证地基结构的整体稳定性。在地基加固处理之前，工程施工单位需要根据路面的实际坡度大小，结合当地区域的实际降雨量展开全面施工。同时，在公路施工路段开挖排水沟渠，对地表产生的可见积水进行充分排出，有效防止水体渗透对路基产生严重的冲刷。工程施工单位需要根据路基的具体设计形式开挖深坑结构，保证地下水不断朝着更深处渗透，有效控制路基表面的含水量。为了进一步控制工程的施工量和工程施工成本，需要对排水沟渠道大小进行严格控制，保证路基最大断面宽度不超过50cm，最大施工深度不超过1m。如果施工区域的土层结构比较松散，则可以选择一些砂砾或者碎石材料等，进一步提高基础部分的渗透性能，确保在正常的排水条件下，可以有效保证公路基础结构的稳定性，充分发挥排水系统的功能与效果。

3.2 抛石挤淤处理

在一些地下水位相对较高、积水量较大、土壤空气分布比较密集的软土地区，通常使用抛石挤淤处理。这一方法主要是向软土地基中抛投大量的碎石材料进行淤泥的排出，同时做好内部的水体清理工作，充分实现对软土地基的密实强化以及硬化处理等。在该项工作中，必须对碎石材料的尺寸大小进行合理控制，碎石尺寸过大或者过小，都会对后续的淤泥排出效果产生影响。通常情况下，抛石挤淤处理选用的材料颗粒直径在30cm 以下，注意碎石材料抛填的工作顺序，需要由两侧区域朝中央区域逐步进行，并且对其中的淤泥和水分进行充分排放。

3.3 地基强夯处理

地基强夯处理在我国公路工程基础施工中应用非常广泛，属于一种比较常见的地基结构加固处理技术。根据以往的工程施工经验，地基强夯工作效果非常明显。对于土壤结构比较松散、软土地基加固路段比较集中的位置，通过地基强夯可以进一步缩减地基处理的工程成本，同时简化软土地基的加固处理流程。

例如，在一些黄土地基条件下，由于黄土遇水黏性会进一步提高，针对地基进行加固处理，必须考虑土壤的排水和压缩方面的问题。工程施工单位可以使用8～30t 的重锤进行地基强夯，将重锤从8～20m的高空自由落下，借助重锤产生的巨大冲击力，进一步破坏软土层内部的土壤结构，实现土壤排水以及整体加固效果。如果路基结构当中含有一定量的碎石、瓦砾等材料，通过重锤强夯可以完成碎石材料的压碎工作和传统的路基加固施工方法相比，地基强夯的操作流程更加简单，工程的施工成本更低。采用地基强夯方法之后的路基结构强度可以达到原有的1～5倍，最大的加固处理深度可以延伸到10m 以下。但是，在具体的加固工作中需要注意，重锤在落下的时候会产生巨大的噪声，同时伴随强烈的震动，在一些人口分布比较密集的区域，不建议采用地基强夯工作方法，如图1所示。

图1 地基强夯处理法

3.4 基础排水固结加固处理

在公路工程建设施工当中，排水固结加固处理应用非常普遍，适用于一些黏土地基条件。排水固结的施工成本相对较低，并且效果非常明显。应用排水固结需要保证软土地基结构具有良好的渗透性效果，主要是土壤基础结构的透水性，保证土壤内部的水体在自身重力的作用下，将土壤颗粒当中的水分顺利排放到外部环境，降低地基结构内部的含水量，提高地基结构的整体强度。尽管排水固结技术可以有效提高软土地基结构的整体强度，增加地基结构的土壤密度，但是工程建设施工的周期较长，填土的相关计算工作存在一定的难度，对整个填料施工方案的设计和应用产生一定的影响。

除此之外，如果填土使用的材料不合格，在后续的施工过程中，同样会造成路基结构的稳定性不足，影响公路工程的整体效果。与此同时，如果竖向排水管深入土壤的深度不足，或者出现排水管道堵塞等问题，也会影响到排水固结处理的效果。

3.5 复合桩加固处理

复合桩加固技术在使用过程中，主要是向原有的软土地基中加入水泥混凝土等材料，同时加入一些强度更高的土质材料，有效提高桩基础结构的安全性和稳定性，保证地基基础具有更高的承载能力和稳定性。当前复合桩加固技术在公路工程软土地基加固中应用非常普遍，同时，对应用该项技术提出了更加明确的要求和标准。熟悉复合桩加固技术中的相关技术要求，防止受到其他方面因素的影响，造成加固效果达不到预先设定的要求和标准。在复合桩加固过程中，混凝土搅拌桩是非常关键的部分。使用搅拌机设备将混凝土材料搅拌均匀之后，方可进行后续的灌注工作。由于混凝土材料中含有一定比例的水泥，可以将其作为软土的固化剂，有效强化土质以及起到混凝土黏结的作用与效果，全面提高软土地基的强度。在土壤固结过程中，使用旋喷钻机设备，将水泥等一些固化剂材料直接喷射到软土地基中，然后对其进行充分搅拌。

在此过程中，需要保证固化剂和土层形成物理和化学反应，达到良好的土壤固化作用和效果，有效提高软土地基的支撑强度和稳定性。

3.6 袋装砂井加固处理

在软土地基加固处理过程中袋装砂井加固处理应用非常普遍，可以有效提高公路基础结构的稳定性。施工人员需要选择透水性更高的编织袋，在编织袋内装入砂袋，保证砂袋充分符合地基加固技术的要求和标准。在完成上述各项工作之后使用设备将砂袋打入软土地基。

当软土地基层厚度超过5m 时，可以使用袋装砂井加固处理进一步加固。砂井加固处理主要是对软土地基进行钻孔处理，然后将砂材料灌入，促进其中的水分快速吸收。砂垫层加固处理在公路工程施工中应用非常普遍，可以有效发挥出排水固结的作用和效果，对软土地基顶层位置进行全面加固处理，通过铺设砂垫层进一步促进排水固结力度，同时在填土荷载的作用下，有效促进软土地区大量的水分排放，不断强化排水固结的效果。

4 结语

综上所述，在公路工程施工过程中，软土地基加固处理是非常重要的环节，工程施工单位需要做好全面的工程前期地质勘查工作。针对不同类型的软土地基条件，采取针对性的软土地基加固处理方法，全面提高公路工程地基加固处理效果，提高公路基础结构的稳定性，防止后续在通车过程中路面产生塌陷以及断裂等现象，减少后期的维修成本，延长公路的使用寿命。