公路施工中软土路基处理技术分析及应用

摘 要：本文对公路施工中软土路基处理技术进行了分析和应用探讨。通过对软土路基的特点进行概述，如土壤稳定性差、高含水量等，提出了解决软土路基问题的重要性。在技术分析部分，介绍了几种常用的软土路基处理技术，包括排水固结法、土层置换法、机械夯实法、深层搅拌法以及排水砂垫层与化学方法。对于该技术，分析了其原理、适用条件和优缺点。

关键词：公路施工；软土路基；处理文章编号：2095-4085（2024）02-0040-03

0 引言

软土地基处理是公路施工中常常遇到的问题，其处理技术对公路施工质量有很大的影响。在技术应用方面，强调根据软土路基的特点和具体工程需求选择合适的处理技术，并结合其他工程措施，综合考虑工期、成本和环境等因素。通过合理的软土路基处理，可以提高路基的承载能力和稳定性，确保公路工程的安全和可靠性。根据具体情况选择合适的处理技术，并结合其他工程措施，综合考虑工期、成本和环境等因素，以达到最佳的软土路基处理效果。

1 公路施工中对软土路基处理的意义

在公路施工中，软土路基处理具有重要的意义。软土路基是指土质较松软、含水量较高的地基，其力学性质较差，容易产生沉降、变形和不稳定等问题。因此，对软土路基进行合理处理是确保公路工程安全和可靠性的关键。

（1）可以提高路基的承载力和稳定性。如果软土路基的强度较低，就容易发生沉降和变形现象，通过采取适当的处理措施，比如加固和加密软土、改良土壤性质等，可以提高路基的承载力和抗沉降能力，减少路基变形和沉降的风险。这样可以确保公路在使用过程中不会发生严重的变形和沉降，从而保障行车的平稳和安全［1］。

（2）可以防止土体侧移和滑动。软土路基在水分作用下容易产生侧移和滑动，导致路基失稳。通过采取合理的处理措施，如加固边坡、设置防护结构等，可以增加路基的抗滑性能，防止土体的侧移和滑动，确保路基的稳定性和安全性。

（3）可以改善路基的排水性能。软土路基具有较高的含水量，且排水性能较差，容易产生积水和泥浆现象。通过采取合理的排水处理措施，如设置排水沟、加设护坡等，可以改善路基的排水性能，减少积水和泥浆的影响，提高公路的使用寿命和安全性［2］。

（4）可以减少对环境的影响。软土路基往往具有较高的含水量和较差的稳定性，容易受到降雨和地下水的影响，导致环境污染和生态破坏。通过对软土路基的合理处理，可以减少土壤侵蚀、水土流失等环境问题的发生，保护生态环境的完整性和稳定性。

2 公路软土路基特点

（1）土质较为松软。软土路基的土壤颗粒结构较为疏松，内聚力和摩擦力较低。这使得软土路基的承载能力相对较低，易于发生沉降和变形。由于土质的松软性质，软土路基在承受荷载时容易产生较大的应变和变形，因此需要采取相应的处理措施来增强其稳定性。

（2）含水量较高。软土路基的含水量普遍较高，因为软土路基通常处于较低的地势位置或水源区域。高含水量使得软土路基的抗剪强度降低，易受到水分的影响。此外，水分的存在还会导致软土路基的胀缩性增强，引起路基的变形和不稳定［3］。

（3）可压缩性较大。由于软土路基的土壤颗粒结构松散，土层中的水分和空隙较多，软土路基在受到荷载时容易发生压缩变形。这种可压缩性使得软土路基的沉降量较大，需要在设计和施工中考虑土体的沉降性能，以避免过大的路基沉降对道路使用和交通安全带来的不良影响。

（4）还具有较低的抗剪强度和较差的稳定性。由于土体的松软性质和高含水量，软土路基在受到外部荷载时容易发生剪切破坏和失稳。这就需要对软土路基进行相应的加固和处理，以提高其抗剪强度和稳定性［4］。

3 公路工程软土路基处理缺陷

3.1 土壤稳定性缺陷

软土路基在公路工程中具有一些土壤稳定性缺陷。由于软土的土质松软且含水量较高，其稳定性相对较差。这意味着在受到外部荷载作用下，软土路基容易发生沉降、变形和失稳等问题。

其中，最常见的问题是软土路基的沉降。由于软土的工程性质不稳定，当道路承受荷载时，软土会发生挤压和压实，导致路基下沉。这会引起路面的不平整、车辆行驶颠簸和不稳定，严重时可能导致道路塌陷。道路的不平整，不仅影响人们使用的体验感，还会带来交通安全事故。

另外，软土路基还容易发生变形问题。由于软土的特性，其容易被外部荷载挤压和变形。这会导致路基的侧边滑移，使路面失去平稳的支撑，给道路的使用和交通安全带来潜在风险。

为了解决软土路基的稳定性缺陷，需要采取相应的加固措施。其中最常见的方法是进行土体加固，通过土壤改良、加固桩等手段，增强土体的抗压强度和抗剪强度，从而提高软土路基的稳定性。此外，还可以采用土工合成材料，如地下排水板、土工布等，来增加土体的抗拉强度和抗渗性，从而减少沉降和变形问题［5］。

3.2 高含水量缺陷

软土路基常常面临高含水量的缺陷。高含水量会导致软土的抗剪强度降低和可压缩性增大，从而影响土壤的结构稳定性。在高含水量的条件下，软土容易受到水分的影响，使得土体的力学性质发生变化，进而影响路基的稳定性和承载能力。

首先，高含水量使得软土的抗剪强度降低。水分的存在使土壤颗粒之间的黏聚力减弱，土壤的内摩擦角减小，从而降低了土体的抗剪强度。这意味着在受到外部荷载作用下，软土更容易发生剪切破坏，导致路基的沉降和变形。

其次，高含水量使软土具有较大的可压缩性。当软土饱含水分时，水分充填了土壤孔隙空间，土体的压缩性增大。这意味着软土在受到荷载时会发生较大的压缩变形，导致路基的沉降和不稳定。

为了解决高含水量的问题，需要采取适当的排水措施。最常见的方法是设置排水管道，以便及时将路基内的水分排出，降低土壤含水量。另外，还可以考虑在软土路基中加设抗渗层，阻止地下水渗透进入路基。这些排水措施有助于减少土壤的含水量，提高软土路基的抗剪强度和稳定性［6］。

3.3 工期延长缺陷

工期延长是软土路基处理中的一种常见缺陷。由于软土的复杂性和处理难度，软土路基的施工往往需要更长的时间来完成。然而，工期延长可能会对工程进度和成本产生不利影响。

软土路基处理过程中，需要进行大量的土壤改良和加固工作，例如土体加固、地基处理等。这些工作需要耗费大量的人力、物力和时间。此外，软土的特性使得施工过程中需要采取谨慎的操作和施工措施，以确保处理效果和路基的稳定性。这些因素共同导致软土路基处理的施工周期较长。

为了解决工期延长的问题，可以采取一系列措施来提高施工效率。首先，可以利用机械化设备和自动化技术来代替传统的人工操作，以提高施工效率和减少人力成本。例如，使用挖掘机和装载机等设备进行土体加固和地基处理，可以快速完成大量工作。其次，合理安排施工顺序和工序，确保各项工作的衔接和协调。通过科学的施工计划和工期安排，可以最大限度地减少工期延误的风险。

3.4 环境影响缺陷

在软土路基处理过程中，环境影响是一种需要关注的缺陷。施工工作包括土方开挖、土体加固等环节，这些工作可能会对周围的环境产生一定的不良影响。主要表现为噪音、扬尘和振动等，对周边居民的生活质量和生态环境造成了潜在的影响。

为了减轻环境影响，应采取一系列的环保措施。首先，可以选择使用环保型施工设备和工具。这些设备具有低噪音、低排放的特点，能够降低施工过程中的噪音和污染物排放。其次，需要合理安排施工工艺和施工时段，以减少对周边居民的干扰。例如，在敏感时段或人口密集区域进行施工时，可以采取措施降低噪音和振动的影响，如使用隔音屏障、降低机械振动等。此外，对于扬尘问题，可以采取防尘措施，如覆盖裸露土壤、湿化作业区域、设置喷雾系统等，有效减少扬尘的产生和扩散。还可以加强施工现场的清洁管理，及时清理垃圾和废弃物，从而减少对周边环境的污染。

4 公路施工中软土路基处理技术分析

4.1 排水固结法

排水固结法是公路施工中常用的软土路基处理技术之一。该方法通过排除软土中的水分，有效降低土体的含水量，从而提高土壤的抗剪强度和稳定性。排水固结法广泛应用于软土路基的处理和加固工程中。

排水固结法的应用范围较广。首先，它适用于土壤含水量较高的软土地区，特别是在雨季或地下水位较高的地区。这些地区的软土路基常常面临着水分渗透和液化的风险，通过排水固结法可以有效排除土壤中的水分，提高路基的稳定性。其次，也适用于需要改善软土路基承载力和变形性能的工程项目。软土路基由于土壤松散、含水量高等因素，其承载力较差，容易发生沉降和变形。通过排水固结法，可以减少土壤含水量，使土体得到固结，从而提高路基的承载能力，减少路基沉降和变形。此外，其还可用于处理软土地基的加固工程。在建设大型桥梁、高层建筑等工程项目时，为了确保地基的稳定性和承载能力，常常需要对软土地基进行加固处理。通过排水固结法，可以改善软土地基的工程性质，提高地基的稳定性和承载能力，确保工程的安全和稳定。

4.2 土层置换法

土层置换法是一种常用的软土路基处理技术，通过将软土层进行挖除并置换成高强度土或砾石，以提高路基的承载能力和稳定性。这种方法适用于软土层较浅的情况，并能有效改善软土路基的工程性能。

土层置换法的应用范围较为广泛。首先，它适用于软土层较浅的地区。在这些地区，软土层的厚度相对较小，通过挖除并置换软土层，可以有效改善路基的承载能力和稳定性。这种方法常见于土质较松软的地区，如河滩地、湿地地区等。其次，也适用于需要提高路基抗变形性能的工程项目。软土路基由于土质松软、可压缩性较大，容易发生沉降和变形。通过将软土层进行置换，填充高强度土或砾石，可以有效减小路基的变形量，提高路基的稳定性。此外，土层置换法还常用于需要提高路基承载能力的工程项目。软土路基由于土质松散，承载能力较低，无法满足工程要求。通过挖除软土层并置换成高强度土或砾石，可以增加路基的承载能力，提高路基的稳定性和安全性。

4.3 机械夯实法

机械夯实法是一种常用的软土路基处理技术，通过使用机械夯实设备对软土进行夯实处理。这种方法利用振动和冲击力，使软土颗粒重新排列，增加土体的密实度和抗剪强度，从而提高软土路基的稳定性和承载能力。

机械夯实法适用于软土层较深且无需置换的情况。相比于土层置换法，机械夯实法更适合于软土层较深的地区。在这些地区，软土层的厚度较大，而土层置换会带来较高的成本和施工难度。通过机械夯实法可以在不挖除土层的情况下，通过夯实处理改善软土的工程性能。

此外，机械夯实法适用于需要提高路基稳定性和承载能力的工程项目。由于软土路基由于土质松软，容易发生沉降和变形，无法满足工程要求，而通过机械夯实法可以提高软土的密实度和抗剪强度，从而减小路基的变形量，增加承载能力，提高了路基的稳定性和安全性，也为提高公路施工的整体质量提供了有力支撑。

4.4 深层搅拌法

该方法通过在软土中注入水泥或其他固化材料，并利用搅拌桩等设备进行混合搅拌，形成一定深度的固结体。深层搅拌法可以显著提高软土的强度和稳定性，适用于较深的软土路基处理，特别是在需要较大承载力的情况下。

4.5 排水砂垫层与化学方法

该方法通过在软土路基上设置排水砂垫层，使水分通过砂层排出，从而改善软土的排水性能。此外，还可以应用化学固化剂对软土进行处理，通过化学反应形成固结体，从而提高软土的抗剪强度和稳定性。

5 结语

综上所述，公路施工中软土路基处理技术的分析和应用对于保证公路工程的安全和可靠性具有重要意义。通过合理选择和应用适当的处理技术，可以有效改善软土路基的工程性质，提高其承载能力和稳定性。然而，为了取得最佳的处理效果，需要在实际应用中充分考虑软土路基的特点、工程需求以及环境因素，并采取相应的措施进行综合管理和控制。通过不断的研究和实践，我们能够更好地应对软土路基处理的挑战，为公路建设提供更可靠的基础。

参考文献：

［1］邓召雄.公路施工中软土路基处理技术分析及应用［J］.运输经理世界，2022（35）：8-10.

［2］陈鹏宇.公路施工中软土地基处理技术分析及应用［C］//重庆市矿山学会.2021年重庆市矿山学会年会优秀论文集.2021年重庆市矿山学会年会优秀论文集，2021：190-192.

［3］桑长峰.公路路基施工中软土路基处理技术分析［J］.交通世界，2021（15）：130-131.

［4］黄健.公路施工中软土地基处理技术分析及应用［J］.科技风，2021（5）：113-114.

［5］张德明.公路施工中软土地基处理技术分析及应用解析［J］.城市建筑，2020，17（24）：151-153.

［6］陈刚.公路施工中软土地基处理技术分析及应用［J］.建材与装饰，2020（18）：253，255.