道路工程施工中的软土地基处理技术

李云浩，刘方

（济南城建集团有限公司，济南 250031）

1 道路工程中软土地基的特点

软土层通常高度松散，土壤密度相对较小，含水率大，压缩性强，而且容易由于外界环境的作用，使土层结构发生变化。由于软土地基易变形的特性，在公路建设中经常引起严重的安全隐患。软土多分布于沿海地区，因此，在沿海地区进行道路工程建设，要全面实施前期地质勘察，必须对该地区的土层进行系统的勘测，综合考虑土层的强度、含水率、抗剪性能等物理特性，对地质勘察资料进行分析，选择合适的施工技术及施工方案。

1.1 抗剪强度低

由于软土地基内部存在较多的孔隙，整体抗压能力下降，若不进行处理就进行工程建设，容易造成道路坍塌，影响行车安全、缩短道路使用年限。另外，道路承载性能下降，会增加后期养护工作的难度。

1.2 流变性高

软土地基在承受较大的外力作用时极易发生变形，若施工中不严格按照道路工况选用科学、适用的软基加固方法，将加速地基失稳，从而引发路面塌陷，严重影响市政道路稳定性，甚至增加道路使用的危险性。

1.3 含水率高

与其他类型的土质相比，软土地基含水率较高，水分过多会使孔隙率增大，从而削弱地基的承载能力。一般软土地基中的土质由黏土、粉土构成，土粒中含有大量负电荷，它们会吸附空气中的水蒸气，使土质中水分增多。由于我国地域跨度较大，不同地区受不同气候条件的影响，土质自身特性也有差异，特别是南方多雨、潮湿地区，严重影响了软土地基的整体稳定性。因此，市政道路施工中存在许多难题。

1.4 抗剪性差

由于软土地基本身的含水率高、渗水性较差，难以满足公路工程的正常排水要求，在这种条件下，孔隙较大、土壤质地较疏松的软弱土层会因为承受的剪切力太大而产生较大的变形，失去稳定性，从而使工程的质量下降，甚至造成路面断裂等严重的质量问题。

2 地基处理要考虑的因素

2.1 根据地层特点选择施工技术

道路工程施工中，由于土层的构成相对复杂，应根据土层的实际构成状况，选择合适的处理方式。

1）如果土层结构相对较厚，软土层较浅，可以使用高压喷射注浆技术进行处理。

2）如果软土层埋深较浅，而且整个土层厚度也相对较薄，那么可以使用表层处理技术。

3）如果软土地基的土层较厚，而且没有砂层，可以使用固结的方式进行处理；如果处理完成后，地基无法快速达到预期强度，还可以使用垂直排水法。

2.2 施工条件

道路工程建设过程中，不同项目的施工条件会有差异，最终选择的处理技术也会存在不同之处。在选择软土地基处理技术时，应对工程项目的施工周期、机械设备、施工材料等多种因素进行全面考虑，结合项目建设的具体要求，制订切实有效的软土地基处理施工方案。

3 软土地基处理过程中应注意的问题

软土地基处理中，应先处理地基表层，达到处理标准后再进行施工准备。在此期间，应始终将强化材料性能和使用频率作为基础，以提高地基处理效果，进一步稳固地基结构。

4 软土地基对道路工程的影响

4.1 软土地基不能保证道路工程的强度和稳定性

公路工程地基的强度和稳定性是标准化施工的重要保障，而软土地基的抗压能力薄弱，加之沿海地区的公路运输多为长距离运输，车辆数量及载重庞大，软土地基在长时间承受较大的载荷后，容易发生土体结构变化，造成结构破坏，并且产生严重的变形，很可能会引起路面塌陷等问题。

4.2 软土地基易发生变形和沉降

软土地基总体结构比较疏松，能承受的荷载也比较小，长时间的荷载作用会导致软土地基出现明显的下陷，影响整个道路的平整程度，以及过往车辆的安全。同时，在路面发生变形和塌陷的情况下，会使路段的车辆通行率明显下降，从而使整个交通系统的运行效率大大下降。

5 软土地基处理技术及要点

5.1 真空预压法施工工艺

真空预压法，就是在软土地基上采用渗透砂垫层、密封膜等方法，将地基中的排水系统进行真空处理。同时，由于薄膜内部逐渐进入真空状态，软土地基中的水分在空气压力的作用下被排出。该工艺具有较高的固结强度、作业时间短，但相对来说，该工艺的施工费用较高。

5.2 地表排水技术

地表排水技术是通过减小地基含水率，使地基土层的内部结构变得更紧密，从而提高地基承载能力。在具体的排水施工中，需要在软土地基的表面布置必要的沟槽，然后在地基表面铺设具有良好的透水性的施工材料，以确保地基内部的水分可以及时排出，并根据地形和土层的情况对沟道进行优化，以达到有效排水的目的。

5.3 砂垫层法

砂垫层处理方式的使用是比较普遍的，其施工工艺也比较简单，而且造价相对低廉。具体来说，首先要进行砂砾的选型，通常选用细沙，并将其均匀铺设于软土地基上，形成相应的砂垫层以提高软土地基的硬度。砂垫层法的施工规范如下：

1）沙垫层的厚度要控制在1.0～1.2 m。砂垫层的材质通常采用中砂或细砂，以发挥其渗透性，从而使地基具有较好的排水能力。

2）使沙粒均匀分布，防止有明显凸起和凹痕。

3）使用沙石进行平整后，必须将其压实，若忽略此操作，会在一定程度上影响砂垫层的紧实度。在进行碾压时，必须保证碾压均匀，以减小整体压实度差。

5.4 粉喷桩施工

对软土地基进行处理时，粉喷桩加固技术的应用难度相对较大。首先，需要明确钻机进入软土层的深度，找到最佳的停灰面，确保能够满足软土地基处理的实际要求，保证粉喷桩的长度和高度都能达到理想状态，防止喷粉量过多影响整体施工效果。因此，在实际处理过程中，要求工作人员必须保持认真严谨的态度，定期检查粉喷机械设备。首先，对施工现场进行整理，提前做好施工材料、机械设备等相关准备工作。其次，确定钻机的位置，对机械设备进行调试，确保钻机转入软土后，能够与粉喷工作协调进行。最后，在喷粉过程中使用钻机进行搅拌，在完成二次搅拌后需要使钻杆离开孔内，实际施工中还需要对钻杆的长度进行精准的测量，准确判断钻入深度，确保粉喷桩的长度。工作人员应根据试验确定具体的施工参数，准确记录施工过程中的喷粉量、压力值及提杆的速度，确定喷粉量和停粉的标高，确保软土地基处理的效果，尽量减少施工误差对软土地基处理效果产生的影响，确保后续施工的顺利开展。

5.5 强夯法

强夯法操作非常简便，而且工艺较为简单，是一种较为传统的处理方式。实际施工过程中，使用8～30 t 的重锤作为重力装置，将其提升到10～25 m 的高度，使重锤自由下落，利用重锤强大的冲击力压实地基，多次锤击使软土层被最大限度地压缩，土壤颗粒间的孔隙明显减小，并将土壤中的水分排出。实践表明，在人工填土、淤泥质土及黏性黄土等地质结构中，使用强夯法能够取得良好的效果。为了充分发挥强夯法的应用优势，需要注意以下两点：

1）使用砂石或碎石材料进行换填后，也可以使用强夯法夯实；

2）在施工过程中需要对强夯力度、强夯高度及频率进行精准控制，这样既能确保软土地基具备足够的稳定性，又能有效避免出现夯击过度的现象。

在强夯法的基础上，经过不断的优化和改进，衍生出了强夯置换法，即利用重锤对施工现场的软土进行夯击，然后使用片块石或者其他粗颗粒材料进行回填，组成片块石墩，其能够与软土层共同作用，形成相对稳定的复合地基结构。

5.6 排水固结法

排水固结法主要是利用相关设备将水泥搅拌桩打入软土地基，再通过挤压软土层进行排水，失去水分以后，地基结构逐渐固结，从而提高地基强度和承载力。使用排水固结法需要加强对软土地基实际厚度和含水量的检测工作，严格按照相关的技术流程进行施工，以此达到理想的处理效果。另外，还可以综合应用其他处理技术，由此进一步提高地基结构的稳定性，确保道路施工的顺利开展，达到理想的处理效果。

6 结语

综上所述，由于软土地基具备渗透性差、含水量大的特点，如果在施工中没有采取有效处理措施，将会影响后续工程建设的总体质量，甚至还会威胁车辆的正常通行。目前，软土地基处理的方式相对较多，在选择施工技术时，需要结合现场的实际状况，考虑多种因素，全面了解各种处理技术的适用条件和应用优势，由此保证软土地基处理的实际效果，确保道路工程建设的有序开展。