公路施工中軟土地基處理技術研究

文/溫祥熙

1 前言

隨著經濟的不斷發展和交通量的增長，車輛運輸正朝著重型方向發展，這對公路工程的承載能力提出了更高的標準化要求。如何有效地增加公路的承載能力，需從公路的承載層開始。軟土地基處理是提高公路工程道路穩定性的最基本技術指標。針對軟土路基在公路工程建設中的特點，探討了特殊技術在提高路基承載力中的應用，促進了公路工程建設技術的高質量、高效發展，并確保后期使用過程中的安全性和穩定性。

2 軟土地基對公路施工的影響

2.1 軟土地基處理的意義

軟土地基是公路施工中常見的施工問題。由于土壤含水，承載力低，壓縮性強。在公路建設中，軟土地基容易在施工過程中產生地面變形和脫位，甚至導致路基坍塌，增加了公路施工的技術難度。因此，為了有效解決軟土地基對公路施工質量的影響，施工單位需要重視軟土地基結構，采取有效處理措施。

2.2 軟土地基處理中的常見問題

不同等級的公路建設需要不同的路基施工。通過分析軟土地基的結構和性質，不難發現土體的水分過多是其主要特征之一，因此在公路施工過程中，將采用壓力擠壓法來壓縮土體中的水分。然而，在壓力的影響下，當軟土地基的水分減少時，土體體積將迅速壓縮。如果不采取適當處理技術，就會出現公路質量隱患。同時，在軟土地基中，由于土層深度的差異，淺層土層普遍采用填土法，而對于深厚土層，處理方法一般采用補充填土法。

3 軟基處理應注意的相關問題

3.1 根據土壤條件科學確定軟基處理工藝

不同軟土地基的土質差異很大。因此，在處理軟土地基之前，必須結合軟土地基的質量，確定軟土地基處理的目標技術。例如，在黏性土軟基處理中，壓實是減小地基干擾的主要方法。砂土軟基處理應采用振動壓實法和壓實砂樁法，防止砂土液化。根本原因是擾動后黏土強度大大降低。此外，無論采用什么樣的軟基處理技術，都必須分析地基的組成，做好淺層土層的表面處理。采用相應技術加固軟基，最終達到事半功倍的效果。

3.2 根據公路的路況確定軟基處理工藝

公路的性質因坡度而異。公路等級越高，平整度要求越高。因此，有必要采取有針對性的軟基處理措施，加強地基沉降的處理，并嚴格按照軟基處理工藝進行施工。如果對公路邊坡的要求較低，為了節約成本，首先可以鋪設簡單的路面，然后在完成地基沉降后鋪設常規路面。此外，軟基應根據公路的性質以及路堤的高度和寬度來進行處理。以最常用的填筑方法為例，如果將其應用于公路建設中，會對部分路基造成破壞，因此應采用重量法來彌補其不足。

4 軟土地基處理技術在公路施工中的應用

4.1 置換法

在公路工程建設中，經常會出現復雜的地質問題，存在許多不同層次的地質面。置換法也稱為填充法。在施工中，用優質土代替原軟土，然后分層碾壓。在碾壓過程中，采用機械設備碾壓，并采用重錘壓實、平板振動等相關方法進行處理。這些方法更適用于淺層地區和3m 軟弱地基。置換法可應用于低厚度粉土地質，也可應用于飽和砂土和非飽和砂土地基。

4.2 排水固結真空預壓技術

高速公路項目的建設將跨越許多地區，如沿海地區和谷底地區。在這些地理環境中，地基具有高的含水率、高的壓縮性和較差的透水性。排水固結技術可用于此類軟基處理。在施工過程中，應在地基上安裝砂威爾斯或排水板，然后通過堆載預壓法排出黏土中的水，從而提高土體的穩定性和承載力。根據排水和壓力系統的不同，可分為樁荷載、人孔荷載、條形砂井荷載和真空樁荷載。真空預壓技術主要應用于橋梁路堤施工。在施工過程中，待加固地基的表面應覆蓋防滲膜。通過噴射泵和埋在地表的管道，將膜下土壤之間的空氣抽出來，使其處于真空狀態，然后將土壤中的水分排出，達到壓實的目的。這樣，可以在短時間內達到地基強度標準。該方法能快速沉降軟土地基，提高地基承載力，具有良好的應用效果。

4.3 強夯軟土地基處理技術

施工人員也可以選擇強夯法進行軟土地基處理。該方法在公路施工中取得了良好的效果。強夯法可以快速提高軟土地基的密度，增加軟土地基的承載力，避免軟土地基的不均勻沉降，減少對周圍環境的影響。然而，強夯法不適用于深厚軟土地基。主要是由于土層太深，強夯法的應力會大大降低，造成上下層密度差過大，影響公路建設的進一步施工。通過對一般施工條件的分析，該技術適用于黏性土、扁填料和混合土等軟土地基。在公路施工中，采用強夯法處理軟土地基時，壓實點間的距離應明確，然后進行記錄。施工人員應全面了解這些要點，掌握工程施工要點。一般情況下，每個關鍵點應夯實，控制在4～5 次以內，以保證軟土的夯實程度。軟土地基沉降約2cm時，壓實應逐步停止，并記錄數據。施工人員應觀察壓實沉降情況，以達到最佳壓實效果[1]。

4.4 高壓噴射灌漿法

高壓噴射灌漿在公路建設中非常常見。專用噴嘴主要用于完成灌漿。通常需要將灌漿管置于預定的土壤深度，并通過高壓噴射作用將固化泥漿與土壤混合。該方法還需與地基土的固化硬化方法相結合。只有這樣才能充分發揮高壓旋噴注漿法的價值。高壓噴射灌漿法被廣泛應用，包括粉土地基、砂地基等。因此，在實踐中具有較高的應用價值。從國際形勢來看，高壓噴射灌漿法的發展也具有客觀的前景。目前，國際社會已開始對鉆孔內的土壤質量進行檢測，并加快了機械控制的步伐。根據高壓灌漿量進行設計，達到自動調整的效果。除了這些功能外，還可以采集和反饋信息，對公路建設具有重要意義[2]。

5 公路軟土路基施工技術

5.1 表面處理

5.1.1 沙墊：在軟土層的頂部鋪上沙墊，以利于淺層水平排水，使軟土中的水分受路堤重量的影響，從而加快了沉降速度并縮短了固結時間。這種施工方法適用于軟土的透水性差的硬殼地質，或硬殼和軟土層薄且路堤的高度不超過極限高度2 倍的地質條件。另外，該方法還可用于雙排水條件下的深層軟土地基的處理施工。沙墊施工不需要太多的場地，所使用的機械設備簡單，施工方便。但是，由于地基排水和固結需要很長時間，因此填充速度不應太快，并且應實時控制加載速率。其方法包括：排水沙墊法、土壤置換沙墊法、沙墊法和土工布混合使用法。該方法常用于運輸距離短，砂量大，工期長的項目。

5.1.2 土工格柵：土工格柵加固土壤的機理在于土工格柵與土壤之間的相互作用。可以歸納三種效應，即土壤與網格表面之間的摩擦力、網格對土壤的鎖定效應以及網格肋的被動阻力。這三種作用可以有效地抑制土壤顆粒的側向位移，并且對土壤的增強作用要比其他土工布略高，這更有利于提高土壤的穩定性。通過這種方法，可以大大提高地基的承載力，也可以提高施工速度，有效地控制軟地基的沉降和變形，提前交付地基以達到縮短施工工期目的。

5.2 方法選擇：開挖和置換

開挖和置換是指在一定范圍內以人工或機械方式開挖。然后采用不會產生侵蝕的低壓力散裝物料填筑，并分層回填壓實。根據軟土層的分布形式和開挖位置，將其分為全開挖與置換和部分開挖與置換。開挖和填土的深度通常在2m 以內，開挖坡度應根據土壤的深度和抗剪強度確定，一般在1∶1 左右。用于挖掘和更換的填料通常包括石灰土、碎（礫）石和工業廢料等。石灰土替代品通常用于防滲路基，部分取黏性土，粉碎并篩分，粒徑不大于15mm。石灰應在使用前2～3 天倒入粉末中且粒度不大于5mm。石灰土的體積比為2∶8 或3∶7。混合時，應根據氣候和土壤濕度添加適當的水。混合石灰土的顏色應均勻，用手將石灰土的水分緊緊握住，然后用手指壓碎。鋪裝前，應將基礎層碾壓保證地基承載力設計滿足要求，然后再鋪裝并壓實成段。路面上的灰塵應及時壓實，并且填充材料不應長時間暴露，路堤填筑施工應連續進行。替代砂石的材料應為中粗砂、卵石和礫石，要求其級配性好，質地堅硬，不含草屑，泥含量不超過3%，最大石塊不超過5cm。對于人工分級的砂子和礫石，應將礫石均勻混合，然后鋪路并壓實。每層攤鋪厚度為15～20cm，最佳含水量為8%～12%。碎石或工業廢渣的替代是目前廣泛使用的基礎加固方法。實踐證明，碎石和工業廢渣具有足夠的強度，較大的變形模量，良好的穩定性，快速的地基固結和路基沉降后的處理可以迅速滿足穩定性要求。碎石和廢渣的粒度通常為5～60mm，具有良好的分級，并且泥漿含量小于5%[3]。

6 結語

公路建設是城市發展規劃中的重點建設項目。為了保證居民生活質量的提高和公路暢通的需要，對軟土路基處理技術進行了深入研究，依托科技發展和先進處理技術，確保公路建設項目的順利交付。在軟土地基處理過程中，為了降低公路養護費用，提高公路的使用壽命，采用沉降回填、置換和加固等多種方法來提高公路的施工水平。