公路軟土路基處理技術(shù)探討

趙兵

【摘要】公路地基是公路工程的主體，軟土地基的處理是公路工程中不容忽視的問題。文章探討了公路軟土路基處理技術(shù)與方法。

【關(guān)鍵詞】公路工程；軟土路基；處理技術(shù)

軟土路基處理技術(shù)在我國公路建設(shè)事業(yè)發(fā)展的過程中為其注入了新能量，不斷地在發(fā)展過程中改進(jìn)技術(shù)，公路軟土路基處理技術(shù)擁有較為悠久的發(fā)展史，該項(xiàng)技術(shù)在長期的發(fā)展和日益積累的實(shí)際操作當(dāng)中都得到了很大的創(chuàng)新和進(jìn)步。在保證工程質(zhì)量的前提下，如何能夠?qū)崿F(xiàn)減小工后沉降，減少質(zhì)量及交通安全事故的產(chǎn)生是在軟土路基上修建公路時(shí)應(yīng)高度重視和急需解決的問題。

一、公路軟土路基處理技術(shù)的概述

我國公路工程建設(shè)事業(yè)能更好更快的發(fā)展，軟土地基處理技術(shù)發(fā)揮著重要的作用。這些年來，我國主要是從國外引進(jìn)先進(jìn)的公路建設(shè)技術(shù)，在運(yùn)用國外軟土地基處理技術(shù)的同時(shí)，不斷思考、創(chuàng)新慢慢的在實(shí)踐操作中發(fā)展屬于我們自己的公路工程建設(shè)中軟土地基處理技術(shù)品牌。引進(jìn)并發(fā)展國外地基處理技術(shù)，如深層攪拌法、強(qiáng)夯置換法、土工合成材料、高壓噴射注漿法、振沖法等。經(jīng)過這些年的工程實(shí)踐然后結(jié)合實(shí)際情況自主研發(fā)了有些新技術(shù)，如低強(qiáng)度樁復(fù)合地基法、剛性樁復(fù)合地基法、真空預(yù)壓法等。

二、運(yùn)用軟土路基處理技術(shù)應(yīng)考慮的因素

1、道路形狀的需求

公路施工建設(shè)中，最先要考慮的重要因素便是路堤所需的高度與寬度，路堤的高度和寬度直接影響到在施工過程中采用何種施工技術(shù)。如寬而低的路堤就不適合用換填法，這樣的方法造成道路容易損壞，形狀窄而高的路堤，下面地基容易被換填。越寬越高的路堤，地基產(chǎn)生壓力大的情況容易引起粘土層的下陷。根據(jù)道路形狀的需求采用合適的施工技術(shù)方法最為適宜。

2、道路的要求

普通公路的建設(shè)一般可以先對(duì)路面的路基進(jìn)行鋪設(shè)，在沉降結(jié)束后再鋪設(shè)正式路面。高級(jí)別公路的建設(shè)要求相對(duì)比較嚴(yán)格，公路的建設(shè)實(shí)施一定要運(yùn)用最有效的沉降處理技術(shù)，只有這樣才能保證公路的平整度符合標(biāo)準(zhǔn)。

3、公路建設(shè)施工環(huán)境

公路施工中很多環(huán)境因素也能影響施工質(zhì)量，如地下水，地質(zhì)、噪音等都應(yīng)該在考慮范圍之內(nèi)。如果地基特別軟或者路堤高度特別高就容易破壞周圍路基，引地基的沉降和隆起等問題。盡量減少這些現(xiàn)象對(duì)施工進(jìn)程的影響，適當(dāng)?shù)倪\(yùn)用剪切變形的方法，或者采用其他方法盡量把環(huán)境帶來的影響減到最小。

4、道路所處位置

公路施工中只要粘土層下陷范圍不大，路面平整度基本還能保持。另外一種情況，在道路與構(gòu)造物相連的地方粘土層下陷就容易造成十分危險(xiǎn)的錯(cuò)臺(tái)狀況，路基穩(wěn)定性差，橋臺(tái)受到泥土壓力也大，因此道路側(cè)向位移的情況屢屢發(fā)生。減少事故發(fā)生、建設(shè)高質(zhì)量公路，采用穩(wěn)定方法嚴(yán)格處理構(gòu)造物鄰接地段的各種問題。

三、淺層軟土路基和深層軟土路基處理常用技術(shù)

1、淺層軟土路基處理技術(shù)

淺層軟土路基處理技術(shù)主要有加筋土技術(shù)、強(qiáng)夯、填換技術(shù)等。

加筋土技術(shù)是把土工織物和格柵植入到地基之中，以完善的整體擴(kuò)散角度擴(kuò)充壓力，以提高地基總體承載水平。這項(xiàng)技術(shù)適用于回填土溝建路堤，對(duì)粘土地質(zhì)粘土與沙土比較適用。

強(qiáng)夯技術(shù)是通過重物強(qiáng)夯處理軟土路基，提升了密實(shí)性，使路基承載能力提高，不良沉降減少。適用于地基深度小于三米的粉土、粘性土、雜填土地質(zhì)。

換填施工技術(shù)是將路基軟弱土層良好清除，再回填碎石壓實(shí)。適合應(yīng)用在黃土地質(zhì)及淤泥地質(zhì)路基。

2、深層軟土路基處理技術(shù)：

深層軟土路基處理技術(shù)主要為重錘夯實(shí)處理技術(shù)和高壓旋轉(zhuǎn)處理技術(shù)。

重錘夯實(shí)處理技術(shù)主要應(yīng)用起重機(jī)械設(shè)施，提升重錘到一定高度再任其自然落下。重復(fù)數(shù)次以達(dá)到夯實(shí)處理的技術(shù)。

高壓旋轉(zhuǎn)處理技術(shù)是采用鉆機(jī)鉆至一定深度，由鉆桿一端安裝的特殊噴嘴把水泥漿液高壓噴出，以噴射流切割攪動(dòng)土體，鉆桿邊施工邊旋轉(zhuǎn)邊上升，使水泥和土粒混合凝固，造成一個(gè)圓柱狀的水泥土固結(jié)體，以加固路基止水防滲。這是一項(xiàng)新技術(shù)，有待在實(shí)踐中提升發(fā)展和完善。

四、公路軟土路基施工中常見的實(shí)施方法

1、拋石擠淤法：這個(gè)方法的應(yīng)用十分廣泛，它是通過機(jī)械振片將片石壓入軟土或淤泥中，以改善路基的物理性質(zhì)，施工步驟是清理表面，拋灑片石，機(jī)械碾壓，加載預(yù)壓，卸載。

2、排水固結(jié)法：排水固結(jié)法是先在地基中設(shè)置砂井等豎向排水體，再利用建筑物本身重量分級(jí)進(jìn)行加載，或在場地先行進(jìn)行預(yù)壓，使土整體的孔隙水排出，地基固結(jié)、沉降，強(qiáng)度逐步提高。就是在飽和軟粘土的荷載下，孔隙的水慢慢排出，孔隙體積變小，使得地基固結(jié)變形，隨著超靜水壓力的消散，有效應(yīng)力逐漸提高，地基強(qiáng)度逐漸增長。

3、碎石樁法：是由擠密砂體的振沖技術(shù)改進(jìn)出來的，利用技術(shù)讓軟土形成孔，再把碎石等注入，制成柱體，柱間土和碎石樁體能夠組成復(fù)合路基。這種路基承載力大，成本低，不受地下水影響還能減少路基下陷。應(yīng)用比較廣泛。

4、水泥攪拌樁法：此法最早起源于美國，這也是一種應(yīng)用比較廣泛的方法，也叫噴漿法，或者干法濕法。

五、公路軟基處理技術(shù)要點(diǎn)

在進(jìn)行軟基處理過程中，選擇合理的處理技術(shù)對(duì)處理效果具有很大的關(guān)系。在選擇軟基處理技術(shù)時(shí)，應(yīng)該綜合考慮路基狀況、道路性質(zhì)、施工環(huán)境以及施工路段所處位置等因素，具體選擇要點(diǎn)包括以下幾個(gè)方面。

路基狀況是選擇軟基處理技術(shù)的重要參考因素。在進(jìn)行軟基處理過程中，如果路基軟土層較淺，一般用表層處理法即可，而重要的建筑物構(gòu)造地基常用墊層換填法。如果路基軟土層較厚，應(yīng)該使用表層處理技術(shù)與其他技術(shù)相配合實(shí)施處理。如果路基軟土層較厚并且沒有砂層，那么固結(jié)沉降需要花費(fèi)較長的時(shí)間，一般采用固結(jié)排水法。而穩(wěn)定地基不適用的情況下，常常利用強(qiáng)夯法。

由于公路性質(zhì)差別，在軟基處理過程中選擇的處理技術(shù)也不盡相同。對(duì)于等級(jí)較低的公路，可以進(jìn)行簡單路面的鋪設(shè)，等到路面沉降結(jié)束后，再鋪設(shè)正式的路面，這樣既能達(dá)到此等級(jí)公路的要求標(biāo)準(zhǔn)，并且能節(jié)省大量的資金；對(duì)于路面較寬的高等級(jí)公路來說，路堤的高度、寬度等都是軟基處理技術(shù)選擇的關(guān)鍵因素。

公路施工環(huán)境不同，也應(yīng)該選擇不同的軟基處理技術(shù)，這是由于公路施工環(huán)境不同就說明公路的經(jīng)濟(jì)性質(zhì)不同。在進(jìn)行軟基處理技術(shù)選擇時(shí)，應(yīng)該考慮振動(dòng)、噪音、地下水等施工環(huán)境。

六、公路施工中軟土路基處理技術(shù)新的發(fā)展方向

1、軟土路基處理技術(shù)及材料的新的發(fā)展方向

立足于公路工程的實(shí)際發(fā)展情況，不斷創(chuàng)新原有的技術(shù)理念，發(fā)展新方法，例如碎石樁法，該方法能夠較好地對(duì)深層地基相關(guān)穩(wěn)定性進(jìn)行處理，有機(jī)灌漿材料和無機(jī)灌漿材料都是軟土路基處理中較好的物料選擇，在未來的發(fā)展過程中，將理論和實(shí)踐結(jié)合的過程中不斷對(duì)地基處理材料的采用進(jìn)行創(chuàng)新，能夠進(jìn)一步提高地基處理水平和工程質(zhì)量。

2、軟土路基處理技術(shù)中機(jī)械設(shè)備的發(fā)展

可變距雙軸深層攪拌軸、深層攪拌機(jī)的研制在提高工作效率上都起到了很大的作用，高壓噴射注漿機(jī)也對(duì)高壓噴射注漿法的使用范圍有了一個(gè)很大的擴(kuò)展，干法振動(dòng)成孔器的研發(fā)也促進(jìn)了干法振動(dòng)碎石樁技術(shù)的發(fā)展。各機(jī)械設(shè)備的研發(fā)和創(chuàng)新都大大促進(jìn)了公路施工中軟土路基處理技術(shù)的發(fā)展與成熟。

結(jié)束語

軟土施工在公路施工中的方法多樣，需要根據(jù)施工的實(shí)際地質(zhì)條件來確定合理的處理方式，加大對(duì)施工速度的控制與把握，盡可能做到軟土路基的堅(jiān)固和穩(wěn)定。減少甚至避免施工后路基沉陷的發(fā)生。

【參考文獻(xiàn)】

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