公路工程中軟土地基處理技術應用的研究

陳建妹

摘 要：由于公路工程建設時間長，特別是延綿數千公里的公路工程，會遇到不同的地質條件，經常遇到軟土地基。當由于松散的土體或不同的密度而碰到由軟土地基時，會出現不均勻的沉降，導致公路工程開裂并影響正常使用。本文介紹了幾種在公路工程施工中處理軟土地基的常用方法。

關鍵詞：公路工程;軟土地基;技術處理;應用研究

隨著國民經濟的改善，全國交通網絡逐步完善和擴大，對公路工程建設的要求越來越高。許多公路工程經常有顛簸和裂縫，主要原因是地基承載力不足或沉降不均。因此，公路工程施工中軟土地基處理的技術要求對公路工程施工，具有重要的研究價值。

1 公路工程中軟土地基處理概述

由于軟土地基施工的技術問題，通常會導致公路工程損壞，地基沉陷等。甚至會導致穩定性喪失和整個公路工程破壞。眾所周知，公路工程水平越高，對質量的要求就越高，對軟土地基的處理要求也就越高。反之，則可以先鋪設簡單的路面，然后在沉降完成后再正式鋪路面。這種方法可以有效降低建設成本。在此過程中還必須包括路堤問題，如果使用換填法，并且路堤寬而低，則使用會部分損壞，換填起來很容易。處理軟土地基問題時，如果軟土層淺而薄，可以使用表面處理，強夯等方法。如果淺沙層超過4 m，其下方存在軟土。

2 公路工程中常見的軟土地基類型

（1）軟粘土：軟粘土通常粘性較小，物理檢測表明，而軟粘土之間的間隙為1.0～1.5，空隙率比淤泥細小，濕潤且粘性更大。由于軟粘土本身含有水分，因此承載力很低，很容易引起公路工程變形。

（2）粉砂土：粉砂土可以承受壓力，壓力越大，強度越好。這是由于粉砂土幾乎不含水分，因此土壤呈粒狀，并且土壤顆粒之間存在較大的空隙。如果處于高壓下，土壤顆粒將相互擠壓并在土壤顆粒之間排除空氣。當間隙減小時，粉砂土會變硬。然而，粉砂土具有嚴重的缺陷，不能承受地震和爆炸。盡管土壤顆粒之間的間隙變小，但粉砂土本身的粘性較小或不粘。在地震期間，粉砂土顆粒會滾落并造成松散結構，會導致公路工程變形。粉砂土的另一個缺點是難以承受地下水的壓力。與軟粘土不同，粉砂土的空隙中沒有水。這時候，地面水會滲入這些縫隙，改變粉砂土的狀態，這很容易導致公路工程沉降。

3 軟土地基對公路工程建設的影響

（1）軟土地基的抗滑穩定性的安全系數不足：造成這種情況的因素軟土地基的抗壓強度低，或者正好位于相對不穩定的節理破壞區域、斷裂區域、溶解區域、斷層區域等，地質結構強度不足，且已受到一定程度的破壞，無法滿足公路工程的抗滑穩定性要求。

（2）軟土地基的水力坡降或滲漏量比過高：造成這種情況的關鍵因素是軟土地基松散的基底砂孔隙度較高，或者存在諸如巖溶滲漏區、卵石層等具有較強裂縫滲透率的強滲透區。此外，軟土地基的沉降不均勻或太大，容易導致上部公路工程變形和沉降，軟土地基中還可能包含細砂的非粘性粉砂層，在發生地震時易于液化并且不能保證公路工程的穩定性而損壞公路工程。

4 公路工程中軟土地基處理技術

目前，軟土路基處理技術應用在公路工程建設中，不同技術具有不同的優點和缺點。在開始使用軟土地基進行公路工程施工之前，必須了解處理軟土的不同技術。以下是對幾種常用的技術的分析：

4.1 表面處理技術

表面處理技術是最簡單，最常用的方法，適用于非常柔軟的地表面，通常用作軟土路基的處理。主要是使用排水和鋪路材料來增加土體表面的強度。處理方法包括：地表排水法，砂墊法等。地表排水法是在先挖地面排水溝，以除去地表水，為施工設備工作提供條件。如果使用排水管，則必須使用良好的過濾材料進行保護。當路堤的高度小于最大高度的2倍時，軟土表面沒有可滲透的硬皮，軟土層也不厚，將使用砂墊法。施工的關鍵是控制砂墊層的厚度（通常為0.6 m～

1.0 m），并控制填充率以避免損壞路基。

4.2 置換處理技術

在地基以下的處理范圍內開挖部分或全部薄弱層，用更堅固，更穩定的材料（例如沙子，礫石，石灰石，礦渣等）代替并壓實到所需的密度。通常適用于地下0.5 m～3.0 m深度的軟土，包括開挖置換法、軟土地基擠出法等。開挖置換方法是開挖影響穩定性的軟土，并用粒狀材料置換，然后將粒狀材料分層壓實。替代材料通常是灰石、沙子和鵝卵石、礫石等。施工時要注意石土的體積比，粒徑和壓實厚度。

4.3 水泥攪拌樁技術

水泥攪拌樁的加工技術是一種深層攪拌法。原理是使用壓縮空氣或加壓泵迫使干燥的水泥粉或水泥漿以及其他粘合劑與軟土混合形成凝膠。該材料與軟土發生物理和化學反應，并結合成復合地基，從而達到提高地基承載力的目的。水泥樁法適用于增強各種類型的飽和軟黏土、再填充黏土、泥炭土、粉土等。

4.4 碎石樁處理技術

公路工程碎石樁方法也是一種非常有效且廣泛使用的方法。其工作原理是用堅硬的碎石樁代替軟土地基中的部分軟土，以改善整體路面強度和穩定性。碎石樁處理技術是用水平振動管裝設備振動，并沖洗振動部分，直到形成孔為止。在孔中添加碎石回填以形成碎石樁，從而提高整個軟土地基的承載力。簡而言之，碎石樁的處理方法具有良好的適用性，可以有效解決軟土地基的問題，值得在公路工程施工中應用。

5 公路工程中軟土地基處理技術應用要點

（1）在處理軟土地基之前，有必要分析處理計劃的可行性，并為施工準備實施計劃，選擇應適合當地條件。

（2）合理確定機械組合，物料等級和混合比例。一旦制定了處理計劃，應根據計劃確定合理的機械組合，以使用軟土處理更加標準。在確定混合比之前，應由工程師進行現場檢查。如有必要，可以通過實驗來收集深層土體樣品，以分析軟土地基的強度并確定正確的混合比以增加處理后的土體的強度，并減少材料的使用。

（3）相關的排水和增壓系統。排水系統可以加快地基的加固速度。因此，軟土地基處理應解決排水通道通暢的問題。另一方面，加壓系統及時合理也是促進軟土地基收縮和壓實的重要因素。一般來說，首先將排水體安裝到基礎土體中，以形成垂直排水通道。其上有一層沙墊，形成水平排水通道，以提高排水率。然后通常使用預壓提高軟土的壓實速度。通常，排水和增壓系統是按特定順序執行的，并且之間存在一定的關系。

（4）通常情況下，在軟土地基處理區的穩定后回填路堤。但是，由于技術和自然因素，有時會發生地基沉陷。面對這個問題，施工現場針對采用技術解決方案。一是用石灰石土填充，然后將其填滿并碾壓。石灰與土體成分發生化學反應，使其密實并具有一定強度。二是減輕路堤的荷載。根據公路工程的設計要求，有必要盡可能減小公路工程路堤的高度，減小規模，然后減少固定載荷。同時，必須使用輕質材料，例如使用粉煤灰，以最大限度地提高填土量，減輕填土重量，減少或加速軟土沉降以增加土體抗剪強度，可有效減少路基的固定載荷，節省建筑和土地成本。三是后修復技術。通過嚴格控制設計和施工，加強施工后的維護保養，改善公路工程的軟基，以確保地基的穩定性。按照這一前提，在施工后必須修整路基和路面，以適應不均勻的沉降差異，從而使結構符合設計要求并確保公路工程的質量和安全。

6 結語

公路工程建設是與國民經濟和民生有關的公共建設。路面質量直接影響人們的生活。在建造公路工程結構時，必須仔細處理地基，并根據不同的地質條件選擇合理的處理過程。不管選擇哪種處理方法，最終目的都是為了獲得更高的基礎層承載力，從而建設出高質量的長期使用的公路工程項目。

參考文獻：

[1]張瑜.公路工程施工中軟土地基的處理及對策[J].城市建筑，2014（2）：275.

[2]付霞.淺談公路工程施工中軟基處理的應用[J].江西建材，2014（17）：171+175.