公路施工中軟土基地處理分析

麻江濤

（甘肅工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院， 甘肅 天水 741025）

0 引言

現(xiàn)代社會經(jīng)濟發(fā)展迅速，中國的公路建設(shè)也隨之不斷發(fā)展，在這個情況下，公路等級設(shè)計被賦予了更高的要求，路況指標的選用也更加嚴格，因此公路路基穿過軟土地區(qū)的情況就不可避免，在軟土地基上修筑公路基已經(jīng)變得非常常見，如果成功處理公路軟地基的，通?？梢赃_到提高建設(shè)速度、確保工程質(zhì)量、降低工程造價的效果。所以，在軟土地基上進行公路施工，需要適應的處理軟地基，這符合公路建設(shè)長期發(fā)展的目標。

1 公路施工中軟土基地的特點

由淤泥和砂石等組成的相對軟弱的土層為軟土基地，軟土基地的強度不高，含水量大，透水性能不佳，在外力的沖擊與碾壓下，通常會產(chǎn)生較為明顯的壓縮，沒有堅固性。不僅如此，軟土基地中含些許的有機物質(zhì)，隙比在1.0～1.9 之間，在重物的負荷下，很容易導致變形，發(fā)生路面塌陷的狀況。軟土基地的固結(jié)系數(shù)不高，在外力的干擾下，穩(wěn)定性受到十分顯著的影響，阻礙施工進程[1]。除此之外，有些基地主要由飽和黏土組成，很容易壓縮，出現(xiàn)有差別的沉降現(xiàn)象，在施工的過程中，需要重視路基本身的特點，如果選擇了不適當?shù)姆椒ǎ蜁茐膾祱D路基的基本組成結(jié)構(gòu)，還會讓固狀土體向流態(tài)土體轉(zhuǎn)變，將極大的負面影響帶給軟土路基的承載力，減少了公路的使用壽命。

2 軟土基地處理考慮因素

2.1 基地狀況

土質(zhì)條件往往能夠影響軟土基地，不同的土質(zhì)條件需要采取不同的方法進行處理。對黏性土通常使用壓實法，在施工中選擇的處理方法需要盡量減少對地基的干擾。對砂性土使用擠實砂樁法或振動壓實法，優(yōu)化可能發(fā)生液化的砂性土，這主要是由于黏土經(jīng)過擾動后強度會大幅度降低。地基構(gòu)成情況也是需要考慮的因素，軟土層較淺時，要求簡單處理表層。通常使用開挖換填法進行重要的構(gòu)造物基礎(chǔ)。如果軟土層較厚，可以采取其他方法與表層處理法相結(jié)合，具體分析為：帶有砂層且厚度較?。?m～6m 以下）的軟土層，使用表層處理法、荷載壓重法等，在進行土質(zhì)調(diào)查中不要遺漏7cm 的砂層，因為7cm 的砂層也屬于有效排水層[2]。如果軟土層厚且無砂層，排水距離會變長，相應的固結(jié)沉降時間也會變長，強度也會隨之增長。

2.2 公路等級要求的道路性質(zhì)

如果設(shè)計要求的公路等級高，那么相應的平整度也就會由更高的要求，就會需要使用強有力的措施對軟地基沉降進行處理。相反，如果設(shè)計要求的公路等級不高，就可以先在公路上鋪設(shè)簡單的路面，在地基沉降后，再鋪設(shè)普通的公路路面，節(jié)省資金。

2.3 公路施工的周圍環(huán)境

在公路施工的過程中，會對周圍環(huán)境產(chǎn)生很大的影響，因此，在選擇軟基地施工方法時，必須對如何解決處理地基時的振動、噪聲與地下水的變化和多余的泥水散落等問題做出考慮。針對路堤高度較高但地基特別軟弱的現(xiàn)象，在公路施工進程中，可能會經(jīng)常出現(xiàn)周圍地基發(fā)生較大隆起或沉降的現(xiàn)象。所以，如果在路堤坡腳附近有民房和重要建筑物時，應對多方因素做出考量，最大程度減少總沉降量，控制剪切變形。

3 公路施工中軟土基地處理技術(shù)

3.1 換填處理法

換填處理是公路施工中軟土基地處理技術(shù)的一種很重要的技術(shù)手段，在土質(zhì)較軟的公路基地中被大量使用。在顯示應用的過程中，需要對基地能夠承載的壓力進行充分了解，了解之后才能對路基換土的具體深度進行有效控制。要特別注意換填材料的選擇，通常，將穩(wěn)定性好、強度大、抗腐蝕性強的材料作為主要選擇，可以與軟基形相適應。將軟土路基中松軟淺層土層用選取的材料取代，然后選用合適的方法進行處理，使軟土基地更加堅固，進而使公路路基更加穩(wěn)定與堅硬，讓路基的承載力符合規(guī)定的標準，推動軟基施工的平穩(wěn)進行，為公路質(zhì)量提供技術(shù)保障。實踐表明，采用換填處理法進行公路軟土基地施工可以發(fā)揮有效的的價值，保證施工成本較低，并能得到良好的經(jīng)濟收益。

3.2 排水固結(jié)法

在公路路基中設(shè)置沙井并在沙井中進行垂直方向上的排水的方法為排水固結(jié)法。在公路施工的計劃階段，根據(jù)結(jié)構(gòu)自重逐步分級加載或在場地先行實施預壓，對土壤整體孔隙水而逐漸固結(jié)的方法進行排除[3]。以此實現(xiàn)使沉降道路路基與增強路基強度二者同時進行的效果。排水固結(jié)是飽和的，也可以說，在軟粘土地基負荷的影響下，將土中的水逐漸排出的工程，此外，使空隙體積變小，使地基固結(jié)變形。在土壤中超靜水壓力不斷排出時，有效應力可以得到提升，軟土基地土的強度也會隨之提升。

3.3 碎石樁處理法

在公路施工中，將軟土路基中的一些軟土用碎石樁代替，使路基更加穩(wěn)定，保證軟土路基處理的可靠性達到公路施工具體要求，這個方法為碎石樁處理法。碎石樁處理法在公路施工中被大量使用，能夠取得預想的處理效果，并且對成本進行操控。使用碎石樁處理法在公路施工中處理軟土路基進行時，需要根據(jù)公路工程軟土路基的實際狀況做出分析，選取性能較好的管裝設(shè)備，便于將其水平振動作用更好的發(fā)揮出來。在處理軟土基地時，要求對振搗部位充分沖洗，直到成孔。在孔內(nèi)添加碎石類填充材料，加速形成碎石樁，從而對軟土基地進行充分處理，使公路路基得承載力得到提高，充分保證公路的施工質(zhì)量。

3.4 強夯法

在公路施工的過程中，強夯法的應用也十分廣泛，在碎石土、砂石、黏性土、雜填土和素填土等為基地的主要成分時，就可以使用強夯法。強夯法能夠?qū)⒌鼗膹姸冗M行優(yōu)化，降低路基的壓縮性，充分發(fā)揮軟土基地的作用，使公路建設(shè)的質(zhì)量得到提升。在強夯法的使用過程中，大型起重機為常用的機械設(shè)備，將重物提高到相應高度，重物在下落的時候會帶來巨大的擠壓力給軟基。增強軟土路基的密度[4]。因為大型機械設(shè)備的高額成本，且在使用過程中會帶來很大的噪音，給周邊居民的生活帶來不良影響，所以這種方法不適合用于人口密度較大的地區(qū)。除此之外，如果淤泥為軟土基地的主要成分，也不可以使用該方法，否則會出現(xiàn)泥漿分散的現(xiàn)象，導致軟基的堅實性 降低，對施工質(zhì)量造成損害。

3.5 高壓噴射注漿法

在化學注漿技術(shù)的基礎(chǔ)上，高壓噴射注漿技術(shù)逐漸發(fā)展起來，高壓噴射注漿技術(shù)起源于日本加固松軟土體的技術(shù)。高壓噴射注漿技術(shù)的工作原理是：使用一定的鉆孔設(shè)備先鉆到規(guī)定的深度，再將特別噴嘴安裝在鉆桿的一端，在高壓影響下，水泥漿液噴射流對土體進行切割攪動，并操控鉆桿跟隨旋轉(zhuǎn)而不斷上升；在水泥漿和土粒混合凝固、硬化后，產(chǎn)生一個均衡的高強度的圓柱狀水泥土固結(jié)體，從而達到對地基加固處理及止水防滲的效果[5]。

4 軟土地基的處理措施

4.1 排水系統(tǒng)的設(shè)計

在未開始公路施工的階段，要對地質(zhì)進行調(diào)查，從而制定出相應的排水系統(tǒng)方案。排水系統(tǒng)的整體設(shè)計兼顧全面于安全，注意根據(jù)系統(tǒng)性質(zhì)，不能違背周圍其他的排水系統(tǒng)規(guī)劃，合理安排現(xiàn)有的資源，使經(jīng)濟成本減少。因為大量水分存在于軟土質(zhì)層中，如果對水分處理不及時，就會導致公路出現(xiàn)裂縫、塌方等問題。在真實的排水系統(tǒng)施工中，需要考慮到現(xiàn)實的地勢，開鑿溝槽需要在斜坡處，通常溝槽的寬度與深度要達到0.5 米與1 米，才可以保證排水正常。在修建水溝時，需要對混凝土進行加固，避免在雨水沖刷或淤泥堆積時，出現(xiàn)公路路基遭受破壞的情況。

4.2 填料墊層

4.2.1 替換墊層

選擇質(zhì)地堅硬的材料，如砂石等，用這些材料替換墊層。替換的工序不能違背施工方案的標準，嚴格按照先深后淺的原則。分層的填充作業(yè)時要對每一層的填充物進行壓實，要設(shè)置一定的傾角在墊層的兩端。材料組合的填充過程中，大多數(shù)情況下都是將砂石填充在基坑底部，再使用碎石等材料填充在砂石上方，這對增穩(wěn)定地基有很大幫助，需要將填充透水性能較好的粉土等材料填充在墊層的兩端[6]。

4.2.2 碾壓

在墊層施工結(jié)束后，要求使用壓路機碾壓地基，這個過程是反復的，一直持續(xù)到完全夯實地基。首次地基碾壓工作要在攤鋪之后進行，這是為了保證墊層充分接觸土壤，使地基的承載力變得更高。在接下來的碾壓工作中，需要有一定重量的壓路機加入，使攤鋪材料與土壤更加黏合。在最終的碾壓之前，要將瀝青材料鋪設(shè)在路基表面，使其更為平整。

5 結(jié)語

中國的交通運輸行業(yè)發(fā)展迅速，因此要求更高質(zhì)量的公路建設(shè)。在對軟土基地進行施工前期，要充分做好調(diào)研，制定出最適合的施工方案，不僅如此，加強施工技術(shù)人員的技術(shù)也是需要注意的問題，努力做好監(jiān)管工作，解決目前軟土基地施工中遇到的困難，推動我國交通行業(yè)向前邁進。