淺談公路工程軟土路基處理方法

王回府

（隴南公路事業發展中心徽縣公路段，甘肅隴南 742300）

0 引言

隨著社會經濟的快速增長，公路工程得到了全面發展，公路交通的重要性也越來越突出。但是，目前我國公路工程施工技術尚未成熟，仍需進一步改進。其中，路基作為公路工程的基礎性部件，其施工質量決定了公路的品質。所以，在公路工程建設中，路基施工非常關鍵，尤其是對軟土路基的處理，只有保證路基的強度和穩定性，才能有效提升公路工程建設的社會效益和經濟效益。

1 軟土路基的特點和危害

軟土也叫軟黏土，是一種沉積性物質，主要是由第四系晚期的地表水中沉積或河流沖積而成，多分布在沿海、河流中下游或湖泊附近的平原地區。軟土含水率較大，且地面上生長著許多喜歡水性的植被，隨著植被的死亡腐爛，土壤里面的有機質會越來越多，變得越來越黏軟。如果在軟土上面修建公路，那么公路下方的軟土就會因為路面和路基的壓力而發生沉降，從而造成路面的開裂或塌陷。軟土路基具有以下兩個特點。

（1）由于軟土路基孔隙比大、含水率大、重量輕、內部環境復雜、含有大量微生物和腐殖質等，因而具有低強度、高壓縮性、高塑性等特點。

（2）軟土路基滲透性低，難以在垂直方向上滲透，對排水、加固有很大的障礙，并且在路基建設初期出現較大的孔隙水壓，對基礎的抗壓性能有很大的影響[1]。

2 公路工程軟土路基形成的原因

2.1 勘察工作未做到位

在進行公路設計前期的勘察時，沒有充分調查和分析該地區的水文地質情況，不能準確、全面地了解當地的自然環境，沒有及時發現并處理軟土，造成路基的穩定性、承載力等不符合標準的要求。同時，由于對周邊環境的把握度不夠精確、完整，在設計中沒有進行必要的隔水優化措施，致使路基所在的地面積水和地下水滲入路基，從而造成了軟土路基的形成。

2.2 未嚴格控制路面墊層厚度

在進行路基設計時，施工人員沒有嚴格控制路面墊層的厚度，沒有對材料的性能、質量等進行規范和限定，沒有嚴格按照公路等級、承重預測等因素對路面基礎進行合理的剛度設計，導致路基容易變軟變形，在公路運行過程中存在很大的安全隱患。

2.3 施工技術要點把握不足

在公路工程建設中，施工人員對某些技術要點掌握不嚴格或處理不當，很容易造成對路基的破壞。例如，施工人員沒有嚴格按照相關規范和要求進行施工，沒有嚴格按照圖紙進行排水，導致路基路面排水不及時、不順暢，積水長期浸泡材料與公路結構，最終形成軟土路基。在公路工程建設中，如果沒有考慮當時的天氣、溫度等條件，導致路面在高溫或低溫條件下產生開裂，也會產生軟土路基。

3 公路工程建設中軟土路基處理的一般原則

在軟土基礎上，應選擇符合填料要求的砂礫、碎石、礦渣、碎石土等進行加固，增設軟土路基支護（圖1），增強路基的抗剪切能力，防止路基沉降，提高其動態特性，防止發生振動或液化。此外，應根據軟土路基所在路段的具體情況，考慮公路的結構安全、使用壽命等情況，選擇合適的軟土路基加固處理技術。

圖1 軟土地基支護

4 公路工程軟土路基的加固處理技術

4.1 替換法

替換法是對公路工程的某一區域或深度的軟土路基進行替換，替代的物質通常為天然砂礫、碎石、片石、塊石等強度高、穩定性好的物質，以防止或改善路基沉降。采用替換法處理軟土路基時，應考慮以下3個方面。

（1）應根據工程場地的具體條件以及相關規范、標準進行施工，確保工程的安全、高效。

（2）在進行替換時，采用分層補強、分層夯實、機械碾壓等措施，以滿足路基施工的密實性要求。

（3）要合理確定替換的區域和深度。

4.2 排水固結法

排水固結法將軟土路基中的孔隙水排出，減小孔隙比，固結路基，增強路基的強度。常用的排水固結法包括袋式砂井、砂井、砂墊層等技術。袋式砂井技術是將滿足工程需要的砂子，倒入具有透水率的編織袋內，再由鉆機將其打進軟土路基中。袋式砂井技術一般在軟質黏土厚度超過5 m的情況下使用，具有成本低、效率高的特點，是一種較為理想的軟土路及處理方法。砂井技術是一種通過在軟土路基上打洞、注入砂子來吸濕的技術。砂墊層技術是將砂層置于軟土地層頂部以進行排水，采用砂墊層技術進行排水時，要考慮路基的充填速率和排水的速率，以確保路基在填土期間既能進行排水，也不會受到過量的負荷影響。

4.3 塑料排水板法

塑料排水板法也是目前應用較廣的路基排水固結技術，比較適合于地下水位較高的軟土路基。該技術是將經過特殊設計具有垂直排水功能的塑料排水板（圖2），經打樁裝置打進軟土路基，在軟土路基中建立一條暢通的排水通道，軟土路基受填土機、堆載預壓力等因素的影響，將水分沿排水通道排至砂墊區，再經砂墊區排出，降低路基含水率，加速土體的固結[2]。塑料排水板法具有質量輕、強度高、單孔排水量大、排水性能好等優點。

圖2 塑料排水板

4.4 機械碾壓和夯實法

機械碾壓和夯實法是對軟土路基施加壓力，把軟土路及中多余的水分排出，從而增大土體的密度，增強地基的強度。在進行機械碾壓或夯實時，應根據地質勘查資料，對路基強度、碾壓夯實范圍、夯擊次數等進行分析，選取合適的碾壓和夯實技術。碾壓法是先用小型壓路機進行靜壓，然后用大型的振動壓路機碾壓，再用光輪壓路機壓平。根據從邊到中的規則，將碾子按1/3的疊加順序依次推進。夯實法則是通過使用重錘等產生的強大外力對路基進行夯擊強化的一種方式。

4.5 化學加固法

化學加固是通過對軟土進行化學加固，通過化學反應去除軟土路基中的水分，使軟土固結，從而提高路基的穩定性。常用的化學加固法為深埋石灰攪動樁技術，該技術是通過將石灰與土壤混合后，經過一系列的化學反應，降低軟黏土含水率，增強軟土的抗壓能力。深埋式石灰攪拌樁采用的原料為石灰，能有效吸附軟土中的過量水分，在進行加固處理時應注意防止石灰攪拌樁露出表層或鄰近地面，使石灰吸附地表大量積水，從而喪失吸水的能力。

4.6 注漿加固法

注漿加固法水通過注漿管將水泥等漿液注入土層中，使漿液以劈裂、滲透、擠壓、填充等方式擠出土層中的空氣和水分，待漿液固結后有效提高路基的強度、承載力，延長其使用壽命。為使注漿加固法得到更好的發揮，在采用方法處理公路軟土路基時，必須注意以下問題：在施工現場，利用鉆機進行鉆孔，使設備進入軟弱地基。根據工程實際需要，配制漿料，在漿料完成后，采用高壓注漿裝置將漿液注入軟土路基，使漿液與土體反應達到最佳，提高路基的穩定性。

4.7 粉噴樁加固法

粉噴樁加固法是利用水泥等材料作為固化劑，通過特制的攪拌機械將軟土和粉體狀固化劑強制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產生的一系列物理化學反應，使軟土固結，形成具有一定穩定性、強度和承載能力的路基。由于粉噴樁是具有一定黏結強度的混合料，因此其剛性很高，在荷載作用下，其壓縮性比周圍土體要低得多。在這種條件下，復合路基的受力將會隨著路基的位移而增加，從而引起應力集中，達到較好的加固處理效果。試驗表明，粉噴樁可顯著降低土層的孔隙比、含水率和壓縮性，從而顯著提高軟土路基的抗壓強度。

4.8 拋石擠淤法

拋石擠淤法適用于池塘和湖泊等常年積水、不能輕易排出水分的淤泥狀軟土路基。拋石擠淤法是一種強迫換土的方法，通過在軟土中拋入較大的片石、塊石，將原本的淤泥狀軟土擠出，從而達到增強路基強度的目的。該技術具有造價低、周期短、施工方便、管理簡單等特點，在石材豐富的地區特別適用[3]。

5 軟基工程施工注意事項

目前，在我國公路工程建設中，軟土路基的處理技術已經有了很大發展，在實際建設中得到了廣泛的運用。但是，有些技術還處在探索的階段，技術應用并不成熟，還存在很多問題。對于軟土路基的處理，必須綜合分析所處路段的實際情況，考慮公路的結構設計、使用壽命、安全性能等多方面因素，同時還要考慮處理軟土路基的經濟性和時間需求。在實際工程中，根據場地的特點和基礎加固的原理，合理地選取適當的加固技術。若沒有結合實際，盲目選取軟土路基加固技術，不僅無法取得理想的效果，還會影響施工進度和質量。例如，路基深度大于3 m時，使用替換法會增加工程的工作量；機械碾壓和夯實法要使用到大型壓路機和強夯機，小型施工單位沒有足夠的資金進行配置；排水固結法的關鍵在于把土層中的水分排出，但這個過程需要很長時間，有嚴格的施工時間限制的公路工程不適宜應用此種方法。各種工藝方法都有其應用領域，因此要對其進行合理的優化設計，不能盲目采取同樣的措施。目前我國建筑工程建設隊伍的發展速度較快，但由于缺少相應的技術培訓，工程技術人才短缺的問題也日益突出。因此，必須加強人才隊伍的培訓，施工人員要熟練掌握公路工程軟土路基處理方法，提高公路工程的建設質量[4]。

6 結語

公路工程建設中存在各種各樣的問題，其中，軟土路基是最普遍的一類，需要對其進行加固處理。軟土路基處理較為復雜，若處理不好會對公路工程的質量和安全運行產生很大的影響。因此必須合理采取科學的軟土路基處理方法，增強路基的強度，進而提高公路工程的質量，延長公路的使用壽命。