淺析軟土路基施工技術在公路施工中的應用

盛 杰 于 平

（西南科技大學城市學院 四川綿陽 621000）

0 引言

公路是交通運輸過程中重要的承載體，是發(fā)展社會和經(jīng)濟的重要組成部分。公路施工中的軟土路基施工尤為重要，其關系到公路的總體質量，質量好的路基能提高承載能力，改善行車條件，保證行車安全[1]。軟土路基問題主要是滑動破壞穩(wěn)定的問題和長時間大沉降的問題，施工起來具有一定的難度，需要掌握熟練的技術以及處理方法，并復核處理方案的可行性，編制實施性施工組織，作為公路施工中的重點，應該引起高度的重視。

1 軟土地基的特點

軟土地基有著含水量高、壓縮性高、觸變性高、流變性強、滲透性差并且抗剪能力低下這六個特點，這些特點決定了其對工程的危害較大。公路工程上部結構的基礎就是路基，路基的質量影響著整個工程成敗于好壞，如果在工程建設中遇到了軟土路基則必須對軟土地基進行必要的處理，否則就會因為軟土各種復雜的性質和各種缺點對工程的建設產(chǎn)生阻礙，更嚴重的還會產(chǎn)生質量事故等。

2 施工中軟土路基存在的問題

2.1 違背因地制宜的原則

在建設公路的過程中，選址環(huán)節(jié)非常重要，不僅關系著施工條件的好壞，而且關系著當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展。不同選址處的地質情況有可能不同，所采用的施工技術也存在很大的差異，另外施工環(huán)境也會影響施工技術的選擇，況且施工過程中還必須嚴格遵守當?shù)氐臈l件，所以對軟土路基施工技術的選擇尤其要認真謹慎，決不能盲目。然而，目前軟土路基處理方法雖然很多，但處理技術卻不完善，缺乏不同技術之間的比較與聯(lián)合，不能完全做到因地制宜。

2.2 施工中的滑坡問題

由于軟土地基的含水量高、觸變性高、流變性強等特點，使得山區(qū)公路建設過程中軟土路基可能發(fā)生山體滑坡，而其加固技術實施比較緩慢。一旦發(fā)生滑坡，不僅會增加施工工期，造成經(jīng)濟損失，而且可能發(fā)生質量問題與事故[2]。在公路施工過程中，開發(fā)針對軟土路基固結穩(wěn)定的技術或方法，對軟土路基公路施工的進度和質量控制有極大的幫助。

2.3 軟土路基的沉降問題

軟土路基的長時間大沉降問題主要是由于路基在承受上部荷載的作用下，軟土因其自身的特性，如壓縮性高、觸變性高、流變性強和抗剪能力弱等特點，容易產(chǎn)生體積縮小現(xiàn)象，從而導致路基出現(xiàn)沉降問題，不但會導致公路路基的穩(wěn)定性破壞進而導致公路面層的破壞，不能安全應用公路的交通運輸，還會對當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展帶來影響。為此應加強軟土路基施工技術研究，尤其針對軟土路基沉降問題，避免公路建設中的路基沉降病害。

3 軟土路基的處治方法

目前用于建設公路的軟土路基處治方法很多，不同的處治方法具有各自的適用范圍和使用效果，但主要目的都是為了增強地基的穩(wěn)定性和加速地基沉降或減小地基總沉降量，下面對工程中比較常用的幾種軟土路基處治方法進行分析：

3.1 換填法

換填法包括開挖換填法、拋石擠淤法和爆破排淤法。開挖換填法是將軟土地基層全部或部分挖除，再用砂礫、碎石、鋼渣等透水性較好的材料回填的一種處治方法，適用于泥沼及軟土厚度小于2.0m的非飽和黏性土的軟土表層，也可添加適量石灰、水泥進行改良處治。拋石擠淤法是向路基底部拋投片石，將淤泥擠出基地范圍，以提高地基強度的一種處治方法，適用于當泥沼及軟土厚度小于3.0m，且其軟土層位于水下，更換土施工困難或基地直接落在含水量極高的淤泥上，呈流動狀態(tài)的情況。爆破排淤法是將炸藥放在軟土或泥沼中引爆，利用爆炸張力把淤泥或泥沼排除，再回填強度高、滲透性好的砂礫、碎石等填料的一種軟基處理方法。它用于淤泥層較厚、稠度較大，路提較高，工期緊迫、不影響周圍其他構筑物的情況。

3.2 排水固結處理法

目前排水固結法有很多種，包括施打塑料排水板法、袋裝砂井法和砂樁法。其中施打塑料排水板法是用插板機將塑料排水板插入軟土地基，在上部預壓荷載作用下，軟土地基中的空隙水由塑料排水板排到上部鋪墊的砂層或水平塑料排水管中，由其他地方排出，加速軟土地基固結。袋裝砂井法是用透水型土工織物長袋裝砂礫石，一般通過導管式振動打設機械將袋裝砂袋設置在軟土地基中形成排水砂柱，以加速軟土排水固結的地基處理方法。砂樁法指的是為加速軟土地基排水固結、增加軟土地基穩(wěn)定性，在地基中經(jīng)振動、沖擊或水沖等方式成孔后，灌入中、粗砂而建成的排水樁體。不同排水固結處理方法其適用性也有所不同，施打塑料排水板法適用于深厚的軟土地基，具有經(jīng)濟、有效、可行的優(yōu)點。袋裝砂井法適用于淤泥固結排水、堆荷預壓，可有效避免成孔時出現(xiàn)變形造成的砂井斷裂達不到排水效果的問題。砂樁法適用于松散砂土、粉土、黏性土、素填土、雜填土等軟土地基。

3.3 加固土樁法

加固土樁法是一種用深層攪拌機械將石灰、水泥或粉煤灰等固化劑與軟土攪拌混合的加固地基方法[3]。固化劑和和粘性土攪拌后，經(jīng)過物理化學作用生成一種特殊的具有較高強度、較好變形特性和水穩(wěn)定性的混合樁體。由于離子交換和團粒化作用、硬凝反應、碳酸化作用，使拌合后的強度和水穩(wěn)性得到很大提高，可壓縮性得到顯著降低，軟土地基承載力明顯提高。適用于加固飽和軟粘土地基，如淤泥、粉土和含水量較高的黏性土。

離子交換使土粒表面吸附的鈣離子擴散層減薄，土粒分散度降低，形成較大的土團粒。土中拌入水泥，土團粒之間的空隙基本上被水泥顆粒填滿。土團粒內的土顆粒在水泥水解產(chǎn)物的長期滲透作用下，逐漸改變其性質，產(chǎn)生強度較大的、具有水穩(wěn)性的水泥土區(qū)和強度較小的土塊區(qū)。二者在空間相互交替，形成一種獨特的水泥土結構。

3.4 鋪砂（礫）墊層法

鋪砂（礫）墊層法是在軟土層頂面鋪砂（礫）墊層，主要起淺層水平排水作用。

鋪砂（礫）墊層法適用于路堤高度小于2倍極限高度的軟土層或軟土層稍厚但具有雙面排水條件的地基情況。該法施工簡便，不需特殊機具設備，占地較少。鋪砂（礫）墊層法適用于工期不緊迫、砂（礫）料充足、運距不遠的施工環(huán)境。

4 結語

公路施工中沿線地質情況變化較大也比較復雜，難免會遇到軟土地基，施工過程中必須結合當?shù)厥┕l件及地質情況，選用合理的處理方法，對軟土地基進行加固，滿足穩(wěn)定性和沉降要求，保證公路建設的質量安全。