不良土质路基处理方法及施工工艺

胡晓婷

（山西诚信市政建设有限公司，山西太原 030024）

0 引言

随着这些年来我国经济的迅速发展，我国城镇化的速度也在逐年加快，建筑业也进入了一个新的发展阶段，人民的生活水平也随着经济的发展，有了稳步的提升，对于出行的要求也有所提高。为了满足人们的出行方面的需求，需要对施工技术的进行不简单地探究，确保市政道路施工的质量。

1 软土地基的危害、特征及分类

1.1 危害

软土的主要特点是天然的含水量较大，而且其中的孔隙也较大。因为含水量较大所以其软土地基的强度较弱，致使软土地基地压缩性较强，透水性小，固结的时间较长。这种软土会给我国市政道路施工带来较大的危害，如果对软土地基处理的方法不当则就可能会引起较大质量问题。市政道路施工中因为软土地基地处理不当很容易出现的沉陷、塌方等现象，这些问题的出现对于市政道路施工来说其打击绝对是巨大的，不仅会影响建筑的施工质量，甚至会造成非常严重的人身安全和经济损失。所以需要重视软土地基地处理，降低软土基质带来的危害。

1.2 特征

软土都有如下的几点特性：①这些软土中的含水量较高，但是地基地荷载能力则是直接由软土含水量所决定的，所以软土中的含水量越高其地基地承载和负荷能力也就越差，这是由软土层的压缩性和抗压强度有直接的关系。②软土的孔隙较大并比较松软，并且软土的孔隙的密集程度的程度也较高。③软土的压缩性更高。土壤的液限是有限的，软质土的自然含水量增加，实质土的压缩系数逐渐提高。④软质土的剪切强度降低，而且软土的强度会对后续的排水固结工艺实施有着一定的影响作用。⑤软土的渗透性较小，由于软土的固结速度比较慢，在对软土地基进行处理的时候，软土地基的强度也受到了影响，其提升的速度较慢。

1.3 不良土质路基分类

（1）软土路基：软土路基一般天然含水量足、地质结构强度低、透水性较差、空隙比大等特点，一般广泛分布在我国南方地区，而软土路基很容易产生沉降而引发路基开裂和高负荷作用。

（2）湿陷性黄土：湿陷性黄土主要分布在我国黄土高原地区，该区域由于水土流失现象严重，进而经常会引发该类不良土质路基现象，具体特点包括结构疏松、土壤比较均匀同时空隙比高。湿性黄土由于水的侵蚀，土体结构迅速遭到破坏，同时强度也随之降低，土体强度降低缺乏规律，引发路基变形现象严重。

（3）冻土：冻土一般包括多年性冻土和永久性冻土两种，一般广泛分布于我国北方地区和高原地带，冻土在冻结情况下压缩性较差，但是当处于熔化状态时会造成承载力快速下降，压缩性也相对提升，融化后的地基下渗也是产生危害的主要因素。

2 软土地基处理方法

2.1 排水固结

排水固结是市政道路建设中处理软土地基的一种常用而有效的方法。这样技术可以有效地改变土壤的状态，使土壤变得更为牢固和坚硬。而且在处理软土地基的时候有明显的效果，具体操作可以将土壤进行水分排出的时候，需要安置一些排水管，来帮助其实现更好的排水效果。另外还需要对市政道路中的周围环境有一个大致的了解，在掌握情况的基础上，再深入研究加固软土地基的方法。并且在进行重力施压的过程当中，同样也需要将土体中的水排出，实现排水固结的目的。这种加固软土地基基础的技术，其实行的方法较为简单，并且这种技术适合应用于一些具有粘性的土壤。排水结构技术是市政道路施工中，对软土地基进行基础加固施工是较为常见的一种应用技术。

2.2 表层换填土

地表填筑是清除市政道路工程路基范围内的软土，回填或压实稳定性良好的土、石。在混凝土道路施工过程中，通常采用开挖代替天然砂石。即在施工范围内，用挖掘机挖开会影响路基稳定性的冲积软土，然后用天然砂代替。一般情况下其开采深度不超过2m，采用分层开采、分层压实、分层压实检测的方法施工。从而有效地改变原有软弱地基的承受力特性，提高抗辩型和稳定能力。在换填过程中，要充分考虑研磨天然砂中石材的大小、含量、品位，最好避免试验压实造成的沉降。在施工过程中，一般采用比较简单的施工设备，施工过程中消耗的建筑材料量也比较小。

2.3 强夯法

碾压夯实的技术也是我国市政道路中常用的一种加固湿陷性黄土地基基础的方式，其具体的使用方式是采用一些大型的设施设备来进行夯实。由于软土地基地含水量较大，其密度较大。所以将土壤进行压缩碾压处理之后，其密度较小，其坚硬度得以提升，可以有效地减少地基出现沉陷现象。然后通过对土壤进行多次碾压和压缩，达到预期中的夯实效果，从而可以有效地提升其地基基础的稳固性。在碾压夯实法的使用过程中，其机械设备作为常见的是压路机和推土机，因为这两种机型设备较大，其施工的面积也较大，所以这两种机械设备的工作效率更高。在开展具体夯实法的时候，需要根据实际情况制定具体方法来开展，确保软土的处理方法是最佳方案，避免不必要的环节，造成时间和成本的浪费。另外碾压夯实是一种非常常见的加固技术，这种技术操作的方式较为简单，其使用的设备也是较为常见的设备，具备方便快捷等优点。

2.4 灰土改良加固

石灰垫层是在地基底部在要求范围内开挖的软土层，将一定比例的石灰与土壤充分混合在最佳含水量下，分层回填、夯实压实而形成。一般用于加固深1～4m 厚的软弱土，尤其是被经常的用于一些湿陷性黄土地基加固、杂填土等方面，同时也可以用作结构的辅助防渗层。这样的施工方法可以使地基变得更加牢固，更接近施工中所需要的标准质地，从而提高地基地强度，增强地基地抗压能力解决土质问题保证市政道路施工的质量。在具体施工的过程中，改良土壤含水量略高于最佳含水量，用推土机初平，平地机精平，最后用压路机进行碾压。灰土摊铺好以后，立即进行碾压。由路基两边向中间顺序推进，轮迹重叠一半。先静压两遍，再弱振碾压一遍，强振碾压两遍，最后静压收光。同时每遍进行压实度检测，直到达到压实要求为止，最后检测高程。在填土的过程中，需要从最低处开始，由下向上整个宽度分层铺填碾压或者夯实，为了确保压实的均匀性及其密实度，需要提高机械碾压的效率。

2.5 抛石挤淤法

在进行市政道路建设的过程中，在对软土地基进行的处理的时候抛石挤淤法也可以起到很好的效果。其抛石挤淤法的是通过将片石投入到软土中，将软土中的淤泥基础，通过这样的方式来提高地基的强度。这种方法具备很大的应用的优势，在具体应用的过程中不用抽水，也不用挖掉原先存在的淤泥，其操作的方法也比较简单，但是这种方法一般是被应用到软土层厚度小于4cm 的情况。其具体的原理，则是因为软土地基中的淤泥质软土的含水量较大，所以其孔隙的比例也较大，其强度就较低，具有十分明显的触变性。在施工的时候其进行抛石需要从中部开始然后向两侧展开，或者是向单侧发展进行单侧的抛置，将存在的淤泥的可以向外侧挤出，其抛石的时候主要是进行人工投掷，然后辅以装载机和推土机进行配合工作，在进行人工抛掷片石的时候要求其抛掷的比较均匀。当抛掷的片石已经高出了原先的地面的高度之后，就可以采用推土机进行推平，最后需要使用中兴的压路机进行反复的碾压。当软土中的淤泥被挤出来之后，需要进行清理，将淤泥运送到弃土场之后，再重复进行片石抛掷和碾压密实的工作。通过抛石挤淤法来对市政道路建设对软土地基进行处理，来强化地基的强度，保障市政道路建设的质量。

2.6 挤密桩法

膨胀土具有失水收缩和吸水膨胀的特性。在塑性系数大、硬度大的情况下，工程性能良好，但由于其明显的胀缩特性，会引起路基变形、位移、破裂、抬升和破坏。在施工中遇到这种情况的时候，就需要采用加桩挤密法进行处理。由于软土地基地特殊性，挤密桩法在施工的时候需要借助外在的力量进行，在实际施工的工程中一般会采用两种施工方法∶①采用水泥桩法。②灰土桩法，采用灰土挤密桩是性价比较高的设计方案。当地基中的含水量较高的时候，可以向孔内填干土粉或者是石灰粉，用以吸走软土地基中的一部分水分。在具体施工中，灰土挤密桩的施工顺序应先外排后里排，成孔后应该及时地夯实孔底，并且夯实的次数不应该少于8 下，并且还需要立即进行夯实灰土。在进行回填的时候其厚度一般为250～400mm 之间，逐层以量斗向孔内下料，并且逐层夯实，均匀地向桩孔下料和夯实。如果孔底出现饱和软弱土层的时候，就需要采用加大成孔间距，以防止由于振动而造成已经打好的桩孔内挤塞，如果孔底有地下水流入，可采用井点降水后再回填填料或者是向孔桩内填入一定数量的石灰，经过夯实后再进行分层填入填料。

2.7 敷设盲沟法

在不良地质基础的处理施工中还可通过敷设盲沟法加以解决，这个办法一般应用于水田中的又或是地质淤泥的水深在2m以内的稻田地质，以及在不容易发生任由自流干水的地质环境下，能够取得不错的施工效益。通过铺设盲沟的方式实施不良土质地基施工可以有效减少地质构造内的水位，同时还能够使土层内大量水分排入盲沟内，并经由盲沟将水分排除路基，通过日晒的效果，保持土体始终处于干燥状态。而在具体施工中一般选取矩形盲沟结合或者梯形盲沟结构。在利用敷设盲沟的方式处理不良土质路基时，首先要沿着施工区域的横向挖沟，一般都是沿公路横向位置在每10m 的距离内开设梯形盲沟或者矩形盲沟的挖设，如果遇到软土层的深度达到1.5m 左右，那么要设定盲槽的尺寸约为150cm×150cm，而如果软土层的深度在1.5m 以内，则可根据情况选用其他的方法进行盲槽设定。然后要根据公路工程的纵向挖设盲槽，也就是要保证挖设的间隔在10m 以内；③在盲槽挖设好后需要先填满块径符合30～50cm 大小的石头，以防止被水浸泡而变软，在石块填满好之后在最上部覆盖随时，同时在随时生成的覆盖土工布，可以有效防止盲槽内的水上溢，同时也避免尘土下漏而引发盲沟堵塞的现象，避免影响排水效率。最后，还要设置回填混合料、并将其摊平压实，从而达到良好的不良土质路基处理效果。

3 不良土质路基施工的工艺制定

在不良路基的处理过程中，压实过程是不良路基处理的重要环节，而路基的压实作业质量也受到多个因素所影响，比如不良土质路基的含水量、压实操作的设计选择、路基压实厚度以及设定的压实次数，都会不同程度地影响着路基压实作业质量，而其中影响最为明显的要数路基地含水量，对于以往的不良土质路基施工技术来说，一般都不具备良好的抗干扰能力，倘若遇到雨季气候或者恶劣环境时，还需要进行充分返工作业，进而引发资源和成本的浪费。不良土质路基施工工艺制定中具体的工艺流程包括网格制定、试验环节、石灰卸料、集土、闷料、倒土、运输、测量放样、摊铺、刮平、夯实等工作。

3.1 不良土质路基施工准备环节

为了进一步增强不良土质路基的施工效果，首先必须做好充分的施工前准备工作，这也是保障不良土质路基施工顺利进行的关键，施工准备环节的内容主要包括施工材料准备、施工设备准备、施工场地规划以及施工人员安排等，同时也要做好施工人员的技术交底，为开展不良土质路基施工做足准备。在具体准备工作中，首先施工企业要沿着公路现场进行全面考察，同时了解施工现场的地质情况，其次还要结合勘察结果对现场的水文特点开展施工方案设计，为后续施工提供科学指导。同时也为不良土质路基施工顺利进行提供参考，保障不良土质路基处理效率。最后，还要结合实际施工的气候因素优化与改良施工方案。

3.2 不良土质路基填方施工

一般情况下，不良土质路基的填筑都会采用全断面的水平分层填筑方法，从底部逐渐向上层进行填筑，而在填筑过程中要符合预先设计的标高要求。填筑施工中必须沿着纵坡方向进行，当符合路基高度后，在开展水平方向的分层填筑。对于一些不同的路基填料过程中，为了有效避免内部产生夹水层以及薄弱处，一般不需要进行混合填筑，必须采取分层填筑的方式。填筑施工的含水量也要合理控制，在进行碾压施工时也要选择恰当的实际，当处于最佳含水量后最适合碾压操作，并且能够有效提高路基强度，实现良好的压实效果。在完成填方适合好还要做好后期的整平施工，一般选择机械压实和人工夯实的结合方法，提高压实质量。

3.3 不良土质路基挖方施工

对于不同的不良土质路基环境施工还要采用不用的施工方法，首先对坡度进行测量，并以此为依据调节边坡，并在路堑深层部分设置分解平台，不良土质路基挖方过程中还要做好合理控制工作，如果路堑深度不足，那么采用横挖施工将实现一次性全断面开挖，指导符合设计路基标高，并且在小于100m 的情况下采用推土机进行作业，对长度以及深度较大的路堑可以采取纵向开挖施工方式。在每层挖出一条通道，以设备和车辆通过，并且在向两侧延展，直至保持宽度和路基统一，下层通道的开挖还要做好边坡的修整工作，合理选择开挖设备，保障挖方施工质量，提高施工效率。

3.4 不良土质路基施工中的拌和整型

首先，需要利用旋耕机或者其他可以搅拌均匀的机器设备，将铺设好的砂浆翻拌两边，使砂浆与土可以均匀地混合到一起，但需要注意的是不能够犁到底端，避免砂浆落到底部。在翻拌过程中，需要注意的是第一遍应该从中心位置开始，向中心位置进行翻拌，机械设备需要注意速度，第二遍之后从两边开始，向外和侧面翻拌。之后再按照这种方法翻犁两次，这两次需要犁到底，并随时地检查图层的厚度，保证每一层都要全部犁透。

其次，在材料混合拌匀之后，应该采取平地机的方式将其整平整，在直线段、，利用平地机从两侧到中心路段进行刮平。在曲线路段则应该有内侧向外侧进行刮平。

最后，需要承包人到现场对拌料的含水量、限水含量、颗粒以及相对密度等进行分析，进行重型击实、承载比等的实验测试，保证优化之后的拌、料性质，对现场的拌料质量进行管控，严格保证材料符合施工要求。

3.5 不良土质路基施工中的碾压

首先，在整型之后在混合料含水量达到最佳处境之后，要利用压实机器，采用压实工艺将其碾压。可以先从静压开始，再振压，在路基战斗中进行软压。需要注意的是应该重叠一半轮宽。针对于路基两侧需要多压几遍，如果出现了弹簧、起皮或者松散的情况则需要采取相应地方法进行处理。

其次，承包人需要对土质进行改良，在改良中要对所用的机械设备、材料、人工等进行详细地记录。

最后，在碾压中每一层填土都应该由承包人进行检查，并报告监理或者相关的测试单位，按照一定频率进行抽检，合格之后才可以开展下一层土的填筑。

4 结语

综上所述可知，在现阶段的市政道路过程中，其软土地基地正确处理可以有效地提升市政道路施工中的安全性和稳定性，所以探究软土地基的处理方法和施工工艺有着非常重要的作用，同样也是在最大程度上保障群众的生命财产安全。在具体的处理过程中需要结合实际情况，施工人员应该对现场情况有较深的了解，明确这是为何种地质，并且需要以此为基础选择最合适的应用技术。因为不同的软土地基需要采用的施工工艺也是不相同的，需要明确地质选择最合适的处理方法，通过这种方式最大限度保证其市政道路施工中的质量和应用价值，又可以为其获取最大的社会效益和经济效益。