對于公路與城市道路工程路基施工中軟土地基施工技術(shù)的探究

陳 鵬

（身份證號碼：4205051984****0713）

一般來說，壓縮性高、強度低的軟性土層被稱作軟土。如果不加處理就在這種軟土上修筑公路或城市道路的路基，就會因為路基不穩(wěn)或過度沉陷致使公路或城市道路發(fā)生破壞，不能使用，甚至導(dǎo)致事故發(fā)生危險。通常意義上的軟土包括軟粘性土、淤泥、淤泥質(zhì)土，這些類型的軟土都具有孔隙比例大、天然含水量高的特點，多分布在丘陵低洼、山區(qū)谷地以及江河湖海處，但其成因各異、厚度不同、性質(zhì)差別較大，不能同樣對待，且公路和城市道路也不能一概而論，所以必須區(qū)別開來。

1 公路路基中軟土地基的施工處理

1.1 公路道路等級和施工環(huán)境

公路道路的施工具有較高的等級要求。道路等級越高，設(shè)計的要求就越高，道路的平整度要求也就越高。需要極強的軟土地基沉降處理方法。而當(dāng)公路等級較低時，則可以先鋪設(shè)相對簡單的公路路面，待路基沉降結(jié)束，再鋪設(shè)常規(guī)的公路路面，以節(jié)約資金。

公路道路的形狀、側(cè)面路堤的設(shè)計、公路的寬度和高度也是處理時要考慮的重要因素。如運用置換法時可能破壞設(shè)計過低或過寬的路堤；而設(shè)計過于高大且穩(wěn)定性欠缺的路堤將會影響重壓加載法的運用。

公路施工時必須考慮工程進(jìn)程對周圍環(huán)境的影響，如地下水的變化、處理地基時的振動噪聲、附近的民房和重要建筑物及多余的泥水散落等。環(huán)境條件不允許時，可以用高架橋梁替代路堤。

1.2 公路路基中軟土地基的施工處理技術(shù)

碎石樁壓密注漿法。將碎石投入已做好加固的樁位，然后向樁內(nèi)注入水泥，待到水泥初步凝固時，利用事先留下的管道向樁內(nèi)再注入水泥，這樣就使碎石間的縫隙得到完全地填充。這種方法適用于各種地形和環(huán)境，具有受外部因素影響較小，成本較低、操作簡單的優(yōu)點。

凍結(jié)法。凍結(jié)法即運用液態(tài)二氧化碳、液態(tài)氮及制冷機的冷凍效果，以期起到加固并改變軟土地基性質(zhì)的作用。先將液態(tài)二氧化碳或液態(tài)氮汽化，使其充分膨脹，之后制冷系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)同時作業(yè)，在低溫的狀態(tài)下，液體的流動使得軟土地基完全冷凍并成功定型，增加了軟土地基的強度。

重壓加載法。所謂重壓加載法就是利用重型壓路機，反復(fù)地重壓軟土地基，以減少路基中的孔隙，排出水分，降低含水量，加固軟土地基，使其不再變形。反復(fù)對軟土地基進(jìn)行重壓可使軟土地基成為符合道路工程施工要求的路基土壤。在對軟土地基反復(fù)重壓的過程中，應(yīng)對其施工的質(zhì)量進(jìn)行檢驗與監(jiān)察，保證軟土地基的重壓工作達(dá)到所需的實際效果。重壓加載技術(shù)能夠高效簡單地處理軟土地基的相關(guān)施工項目，既能達(dá)到公路路基施工要求又能很好地降低施工成本，已在我國的各種道路工程的軟土地基工程施工處理中得到廣泛的應(yīng)用。

置換法。在軟土地基處理過程中，僅僅改善地表土質(zhì)有時也不能達(dá)到施工要求，路基的穩(wěn)定性及承受能力依舊令人擔(dān)憂，而最直接、最有效、最徹底改變軟土地基土質(zhì)的方法就是置換法，運用爆破將承受力低的軟土地基人工移除，填充為性質(zhì)更好、穩(wěn)定性更強、承受能力更高的粗粒土壤，而后再將土體重壓夯實，就完成了整個置換過程。但這種方法的成本相對較高。

2 城市道路路基中軟土地基的施工處理

2.1 城市道路軟土地基表層施工處理方法

表層排水法。表層排水法主要針對路基表層土質(zhì)較好但含水量較大的軟土地基，即在路基旁挖開溝槽用以排除表層地下水，但這種方法只適用于路基表層。表層排水法在實施前要先明確路基處地下水文及當(dāng)?shù)亟邓?，才能?zhǔn)確排除地表水分。設(shè)計排水要將對周邊生態(tài)環(huán)境的影響降到最低，還需注意農(nóng)業(yè)用水對路基的影響。也不能隨意填埋自然水體。設(shè)計排水系統(tǒng)時還要全面規(guī)劃，力求地面排水與地下排水相結(jié)合。根據(jù)道路等級設(shè)計排水工程，以保證既達(dá)到足夠的經(jīng)濟效益，又能發(fā)揮全部的社會功能。

砂墊層法。砂墊層法主要針對地表土壤較薄的軟土地層，即利用含泥量＜5%的中砂粒和粗砂粒墊層進(jìn)行土壤表層排水。鋪墊砂粒能使土壤中的水分和空氣接觸面積增加，加快水分蒸發(fā)。

鋪墊材料法。將強度較高、耐腐蝕及連續(xù)性較好的土木工程織物鋪設(shè)在軟土地基表層，能夠降低軟土地層的不均勻沉陷，并起到均勻分散汽車的荷載、提高路基承載能力、保證路面平整和使用壽命的作用。

添加劑法。這種方法適宜針對表層是黏土質(zhì)的軟土地基進(jìn)行施工，直接將土工添加劑加入到軟土地基中，可以使路基的壓縮性和強度得到改善。常用的添加劑包括水泥、生石灰和熟石灰。

強夯法。軟土地質(zhì)土壤中縫隙大，含水量高，使用夯錘砸擊地面就可排除土壤水分，再用夯坑填料的方法來改變土壤的性質(zhì)。強夯法還能增強路面的承受能力。

2.2 城市道路軟土地基深層處置方法

樁基法。這種方法適用于軟土地層較厚的路基地面，根據(jù)土層厚度不同，使用的打樁材料也不同。軟土地層厚度＜5米，一般使用砂樁或石灰樁；厚度達(dá)到5～7米，打灌注樁直到硬質(zhì)土層；若厚度達(dá)到＞10米，則用打鑄懸浮樁的方式。樁基法施工成本高、工期長，效果卻不能完全確定，現(xiàn)已不作為路基處理的首要選擇。

排水固結(jié)法。這種方法也是以排水為主。在軟土地基表面壓置重物，再開鑿一口井用以排水，并在井中放入塑料排水帶或砂袋，軟土中的水分在重物的壓力下流向排水井，通過塑料排水帶或砂袋快速蒸發(fā)，達(dá)到降低軟土中含水量、增加軟土強度的作用。

真空預(yù)壓法。與排水固結(jié)法原理相同，操作相似，真空預(yù)壓法也是在軟土地基挖開排水井放入塑料排水帶或砂袋，之后在軟土表面附上密封膜，再抽出密封膜下方空氣，利用膜內(nèi)外的強大氣壓差排除軟土中的水分。這種方法節(jié)省時間，效率較高。

深層攪拌法。此方法適合用來加固含水量較高的淤泥、淤泥質(zhì)土和特定承載力的粘性土、粉土等軟土地基。利用機械把固化劑與軟土地基強制攪拌均勻，這樣混合過的土壤強度被增強，可以用作路基。

高壓噴射注漿法。用特制的注漿管深入土層，再用高壓噴射的方式混合土壤并固化漿液，改變土質(zhì)。這種方法多運用于淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土、黃土、砂土、粘性土、碎石土和人工填土等軟土質(zhì)路基。成本高，多在國外使用。

加筋路基。土工合成材料是土木工程中合成材料的總稱，在城市道路施工中的應(yīng)用也比較廣泛。將地層比較薄的軟土地基挖去一部分，鋪設(shè)土工合成材料混合砂石等組成的加筋墊層。只要土工合成材料的埋設(shè)方式和數(shù)量合理，可提高軟土地層的承載能力，使自然沉降量降低為零。

3 結(jié)語

綜上所述，我國地域廣闊，軟土地質(zhì)較多，公路和城市道路的施工中經(jīng)常遇到軟土地質(zhì)，必須清晰地辨別土壤性質(zhì)，并能夠科學(xué)地處理軟土地基。公路或城市道路如果建設(shè)在軟土地基上很容易發(fā)生沉陷現(xiàn)象，造成人員傷亡及經(jīng)濟損失。所以在公路和城市道路工程軟土地基的施工建造過程中，必須全面考慮地質(zhì)、經(jīng)濟、材料、機械能力及地下水設(shè)備等各方面因素，力求以最經(jīng)濟合理的方案來處理軟土地基，保障公路和城市道路工程的質(zhì)量。