公路工程软土地基条件下的施工技术分析

浦东旭

(云南硕锐建筑工程有限公司，云南 宣威 655400)

1 软土地基概述

软土地基在公路工程施工过程中较为常见，一般来说，软土地基特征包括：

一是抗剪强度弱，软土地基抗剪强度受到地表深度影响，因此可以通过固结处理方式来增加软土地基的稳固性。

二是软土地基压缩性较高，渗透性较小，加之软土地基含水量高，孔隙较大。黏土颗粒与淤泥是软土重要的组成部分，其孔隙相对较大，孔隙比在1～2 之间。软土含水量也相对较高，通常在30%～80% 之间[1]。若软土地基表面含水量多，会加大软土地基施工难度，渗水性也会影响路基固结效果。同时，还会导致路基地基承重性不达标，进而使路面产生沉降。

三是有结构性，软土一般为絮状结构，特别是海相黏土，此特征更为明显。

四是具有明显流变性。

软土地基分类：高压缩性、低透水性、抗剪强度低性软土地基。首先，高压缩性软土地基，其中一般含有大量微生物、可燃气体等，孔隙大、含水量多、承重力差。高压缩性软土地基在承重力以及安全度上存在弊端，容易造成路面沉降坍塌，在长时间使用后会出现磨损、坍塌等不良现象；其次，低透水性软土地基同上述高压缩软土地基一样，坚固性不够且渗水性不强，建成的公路无法保证在长时间使用后仍能保持其安全性，原因是低透水性软土地基表层透水性和排水效果差且固结困难，这会增加其沉降时间，再加上公路投入使用后来往车辆等带来的荷载压力，极可能出现孔隙水压力较大，对地基强度造成严重影响[2]；最后，抗剪强度低性软土地基是由细微颗粒含量多松软土等较为松散土组成，因此抗剪强度差，会造成路面容易出现损坏和坍塌。其路基承载力较难符合设计要求和标准。故而，如果软土地基没有在公路施工中得到克服和解决，将会影响行车安全、缩减公路使用寿命和增加公路养护成本。软土地基属于公路工程施工过程中需要克服的重大难题。施工队伍要进行地基夯实，巩固其根本，用施工手段对软土地基进行处理，增加公路地基牢固性。

2 软土地基对公路工程的影响

软土是由天然含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的，主要有淤泥、淤泥质土及泥炭。软土路基出现会对整个公路工程产生影响。

首先，侵蚀公路路面。现在许多公路路面建筑，一般会选用水泥和砂石颗粒作为建筑材料，这些材料在市面上较为常见，选购时具有容错度高、施工简单、价格适宜等优点。不过水泥砂石等材料在使用过程中也容易产生一些问题，受本身特性影响，一旦遇到暴雨或是长时间降水，其会使软土地基无法进行良好雨水下渗，且软土结构性明显、孔隙大，这时会出现起皮、裂缝等不良现象。不仅会破坏地基材料，还会给公路工程建设造成负面影响。

其次，造成路面沉降。路面坍塌问题是公路施工过程中及投入使用时的重点关注内容。通常在地基施工往往会受到很多因素影响，其中，软土地基会导致公路在修建后无法达到其预期稳定性和承重力，这时会出现地基沉降，从而导致路面沉降。

3 软土地基处理方法

在施工过程中，软土地基分布较广，常常会直接对工程建设造成阻碍。软土地基因为多种不良特点，无法满足公路地基要求（公路可行性、安全性、耐久性），因此要对软土地基做好相应的稳固处理。在处理过程中，必须遵循相关原则。保证在修建过程中，公路的整体剪切性不被破坏，公路整体强度和稳定性都符合标准和规范，并且在后续投入使用过程中也不会出现整体或是局部沉降，实现公路路基结构整体完整和牢固，为来往车辆和人员带来较为舒适、平稳的体验和较高安全性[3]。

软土地基稳固处理主要包括以下几个方面内容：首先，需制订排水方案，将其排水时间、方式进行调节，避免出现地基沉降问题。但在实际应用过程中由于受多个方面因素影响，还应结合实际选用合适的排水方法，如排水固结法适用于淤泥质土及充填土地基，通过增加排水途径，缩短排水距离，提高地基固结速度。地基处理预案建立后，在施工过程中也需对稳定性数据和沉降数据进行记录分析，在出现偏差时，及时处理，避免验收及使用过程中出现沉降问题。其次，要严格控制下沉。在工程质量要求下一次性完成路面铺建设，在投入使用后，要对下沉情况进行严格控制；同时，控制标准为普通路段在施工结束后下沉不能超过30cm。再次，一般路段施工工期不能超过18 个月。最后，控制方法一般采用沉降速率法，是指在公路修建完成之后，要进行路面沉降变化监测，一旦实际沉降速率过低时，可以根据相关标准进行判断，在判断过后可以进行路面施工，保证路面沉降时间、沉降高度等都得到控制[4]。

4 软土地基处理所面临难题及其解决措施

4.1 对实际情况了解不足

难题：在公路施工工程中，要提前了解施工现场情况，因地制宜，合理选择软土地基处理技术[5]。面对工程，部分施工队伍对于当地情况不了解，地基处理技术水平有限，容易盲目施工。例如：施工队伍在修建地基时，习惯使用振密加固方式，但该处理技术并不适用于软土地基，原因如下，一是没有对软土地基进行处理，二是没有结合实际情况对其进行分析，缺乏合理性，所采用处理方式不是最优方案，会造成大量财力、物力、时间和精力的浪费。

3.创建生猪标准化养殖创业园区。推广标准化、规模化养猪技术，每个园区募集10位左右有志发展生猪标准化生产的业主入驻，建成后每个创业园年出栏商品猪万头以上。

措施：首先，要在施工前，提前了解施工区域。地基好坏直接会影响到公路施工质量，因此，要求相关施工人员对软土地基相关知识要有一定了解，并根据自身软土地基方面的基础知识，进行施工前实地勘探，依据实际情况制订施工计划，使后续施工能够科学、合理、顺利地进行。其次，要依照施工目标进行设计。施工前，需要先制订施工总目标，再以此为根据，设计各个工序。最后，要提前对施工材料和施工设备进行检验并且调试，要做好施工前准备工作，以便正确处理施工过程中的软土地基问题。

4.2 施工人员技术能力欠缺

难题：施工人员能力不足会导致以下问题。

一是会导致在地基施工过程中偷工减料，原因是施工人员综合素质和文化程度不高，并且施工队伍在施工前没有对其进行专业技能培训。

二是所采取处理措施缺乏合理性，为赶施工进度，加上缺乏施工经验，施工人员在施工中无法及时发现并处理出现的问题，或者在处理地基时，没有严格按照施工标准，最终对地基处理造成严重的不良影响。

措施：使每位施工人员技术水平合格。可以在施工前，统一组织施工人员进行学习和培训。在施工过程中，严格按照相关规则进行施工，保证施工质量符合工程要求和预期。鼓励施工人员在面对难题时，要不断学习，完善并提高自身技术水平，而不是得过且过，对工程敷衍了事。

4.3 工程质量监督不到位

难题：首先，部分监管部门在软土地基处理监管过程中缺乏责任心，对施工队伍和施工过程监督不足；其次，部分监管部门在进行软土地基处理监管过程中使用的检测方式和技术不合理，不能及时发现问题，不能保障软土地基的处理质量，最终导致安全问题。

5 公路工程施工中软土地基处理技术

5.1 高压喷射注浆技术

高压喷射注浆技术是基于化学注浆结合高压射流切割技术发展而来的，是加固软弱土体的一种地基处理技术，其具体施工流程是：先确定钻孔位置、之后进行施工、再将混凝土浆液通过高压喷射浇筑到钻孔中。采用该技术通过压力将浆液注入土壤中，使之形成固体，由此提高土壤的整体密实度，使地基内部结构更为牢固和稳定，但在应用该项技术时要注意严格按照规定施行。

该技术优势如下：

其一，固结体能更好地满足施工要求。在严格按照规则实行下，该技术能够以合适的浆液喷射速度和科学的浆液数据控制固结体的形状，更好地满足施工要求以及其标准。

其二，高压喷射注浆全套设备结构紧凑、体积小、机动性强、占地少，能在狭窄和低矮的现场施工，使用和携带都较为便捷。

其三，施工流程简便，只需要根据施工设计要求，确定完钻孔位置后，进行钻孔施工，再通过旋喷管进行灌注浆液，就能够有效规避软土地基发生变形。

5.2 强夯技术

强夯技术具备施工设备简单、效率高、工期短、施工效果好和成本低的优点。不过这项技术在居民区不太适用，是因为其在施工过程中会产生较大噪声，因此这项技术并不能适用于所有区域。

首先，在使用强夯技术时，要保证以下两点：第一，在进行强夯技术施工过程中，施工人员要严格按照相关施工顺序和施工流程进行，并且在夯实工作完成后，要进行质量检测，保障夯实指标符合工程预期效果；第二，使用强夯技术，要提前了解施工周围的建筑物，确保在施工过程中施工不会对其产生影响。

其次，强夯技术分为两种：第一种是强夯挤密法，主要应用于一些黏性土、碎石土地基加固施工中，可有效改善塑性指数低于10 的软土地基；第二种是强夯置换法，是指将重锤提到高处使其自由下落形成夯坑，并通过不断夯击坑硬料来加固地基的方法。该方法主要适用高饱和度的粉土与软塑/流塑的黏性土等对地基变形控制要求不严格的工程[6]。

5.3 固结排水技术

当公路工程施工过程中出现有机质黏土或饱和黏土时，说明土壤中水分含量大，这时适合采用固结排水技术来加固公路工程地基[7]。排水固结法由排水系统和加压系统两部分共同组成。排水系统由竖向排水体和水平排水体构成，主要作用是改变地基的排水边界条件，缩短排水距离和增加孔隙水排出的途径。但是，如果软土渗透能力强或是土层较薄，在实施加固作业时，应在地表中铺设砂垫层，不需要设置竖向排水体。加压系统是指对地基施加的荷载布置。排水系统需要与加压系统联合使用。

5.4 深层搅拌技术

深层搅拌技术是一种常见化学固结法，即在进行软土地基处理时，加入一些化学固化剂（水泥浆或生石灰），通过搅拌使其与土壤结合，形成具有整体性、水稳定性和一定强度的增强体。该方法适用于任何土壤，如果土中有着较多有机物质和硫酸盐元素，则加固效果会减弱，加固深度一般在10m 以上，深层搅拌技术一般分为粉喷和浆喷。

5.5 碎石桩技术

碎石桩技术是采用振动水冲法先将软土土壤中存在的孔隙振出，再填补碎石的一种技术。其间可以添加一些胶黏剂来提高碎石黏合性，形成碎石柱，帮助公路分担部分运载压力。使用该技术时，需要先确定软土地基面积，把握该施工的情况，根据其密度进行施工。

碎石桩材料一般有砾砂、粗砂、中砂、原砂、碎石等填充物，但振动水冲法所用的填充物是碎石。

5.6 加筋技术

加筋技术是在软土地基中加入一些材料（条带、纤维等）以改善软土带给公路的不良影响。该技术加固效果良好，能使加入的材料和软土融合起来，能够提高公路的稳定性、坚固性，确保公路具有良好的承重力。该技术既是一项传统施工工艺，也属于一项新型的加固技术，其优点是造价低、使用广泛[8]。

6 结语

在公路施工过程中，软土地基的处理目前仍存在一些问题，若无法妥善解决将会导致公路工程质量大打折扣。为解决此类难题，要做到在施工之前对地下土层进行勘查，了解并发现当地施工中已存在问题，优化此次工程实施方案并选择合适技术，使软土地基存在问题得以改善；在施工过程中，对于施工人员，要提高其技术水平；对于测量结果，要保持数据精准。总体来说，在面对软土地基时要规范处理，以保证在施工结束后不会出现沉降、开裂，保证整个工程质量。这样才能避免软土地基带给公路工程的不良影响，使公路在运营中或之后整体稳定，确保人员、车辆和公路的安全性。