公路工程中軟土地基處理技術(shù)應(yīng)用的研究

陳建妹

摘 要：由于公路工程建設(shè)時(shí)間長(zhǎng)，特別是延綿數(shù)千公里的公路工程，會(huì)遇到不同的地質(zhì)條件，經(jīng)常遇到軟土地基。當(dāng)由于松散的土體或不同的密度而碰到由軟土地基時(shí)，會(huì)出現(xiàn)不均勻的沉降，導(dǎo)致公路工程開(kāi)裂并影響正常使用。本文介紹了幾種在公路工程施工中處理軟土地基的常用方法。

關(guān)鍵詞：公路工程;軟土地基;技術(shù)處理;應(yīng)用研究

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的改善，全國(guó)交通網(wǎng)絡(luò)逐步完善和擴(kuò)大，對(duì)公路工程建設(shè)的要求越來(lái)越高。許多公路工程經(jīng)常有顛簸和裂縫，主要原因是地基承載力不足或沉降不均。因此，公路工程施工中軟土地基處理的技術(shù)要求對(duì)公路工程施工，具有重要的研究?jī)r(jià)值。

1 公路工程中軟土地基處理概述

由于軟土地基施工的技術(shù)問(wèn)題，通常會(huì)導(dǎo)致公路工程損壞，地基沉陷等。甚至?xí)?dǎo)致穩(wěn)定性喪失和整個(gè)公路工程破壞。眾所周知，公路工程水平越高，對(duì)質(zhì)量的要求就越高，對(duì)軟土地基的處理要求也就越高。反之，則可以先鋪設(shè)簡(jiǎn)單的路面，然后在沉降完成后再正式鋪路面。這種方法可以有效降低建設(shè)成本。在此過(guò)程中還必須包括路堤問(wèn)題，如果使用換填法，并且路堤寬而低，則使用會(huì)部分損壞，換填起來(lái)很容易。處理軟土地基問(wèn)題時(shí)，如果軟土層淺而薄，可以使用表面處理，強(qiáng)夯等方法。如果淺沙層超過(guò)4 m，其下方存在軟土。

2 公路工程中常見(jiàn)的軟土地基類(lèi)型

（1）軟粘土：軟粘土通常粘性較小，物理檢測(cè)表明，而軟粘土之間的間隙為1.0～1.5，空隙率比淤泥細(xì)小，濕潤(rùn)且粘性更大。由于軟粘土本身含有水分，因此承載力很低，很容易引起公路工程變形。

（2）粉砂土：粉砂土可以承受壓力，壓力越大，強(qiáng)度越好。這是由于粉砂土幾乎不含水分，因此土壤呈粒狀，并且土壤顆粒之間存在較大的空隙。如果處于高壓下，土壤顆粒將相互擠壓并在土壤顆粒之間排除空氣。當(dāng)間隙減小時(shí)，粉砂土?xí)冇?。然而，粉砂土具有?yán)重的缺陷，不能承受地震和爆炸。盡管土壤顆粒之間的間隙變小，但粉砂土本身的粘性較小或不粘。在地震期間，粉砂土顆粒會(huì)滾落并造成松散結(jié)構(gòu)，會(huì)導(dǎo)致公路工程變形。粉砂土的另一個(gè)缺點(diǎn)是難以承受地下水的壓力。與軟粘土不同，粉砂土的空隙中沒(méi)有水。這時(shí)候，地面水會(huì)滲入這些縫隙，改變粉砂土的狀態(tài)，這很容易導(dǎo)致公路工程沉降。

3 軟土地基對(duì)公路工程建設(shè)的影響

（1）軟土地基的抗滑穩(wěn)定性的安全系數(shù)不足：造成這種情況的因素軟土地基的抗壓強(qiáng)度低，或者正好位于相對(duì)不穩(wěn)定的節(jié)理破壞區(qū)域、斷裂區(qū)域、溶解區(qū)域、斷層區(qū)域等，地質(zhì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足，且已受到一定程度的破壞，無(wú)法滿足公路工程的抗滑穩(wěn)定性要求。

（2）軟土地基的水力坡降或滲漏量比過(guò)高：造成這種情況的關(guān)鍵因素是軟土地基松散的基底砂孔隙度較高，或者存在諸如巖溶滲漏區(qū)、卵石層等具有較強(qiáng)裂縫滲透率的強(qiáng)滲透區(qū)。此外，軟土地基的沉降不均勻或太大，容易導(dǎo)致上部公路工程變形和沉降，軟土地基中還可能包含細(xì)砂的非粘性粉砂層，在發(fā)生地震時(shí)易于液化并且不能保證公路工程的穩(wěn)定性而損壞公路工程。

4 公路工程中軟土地基處理技術(shù)

目前，軟土路基處理技術(shù)應(yīng)用在公路工程建設(shè)中，不同技術(shù)具有不同的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。在開(kāi)始使用軟土地基進(jìn)行公路工程施工之前，必須了解處理軟土的不同技術(shù)。以下是對(duì)幾種常用的技術(shù)的分析：

4.1 表面處理技術(shù)

表面處理技術(shù)是最簡(jiǎn)單，最常用的方法，適用于非常柔軟的地表面，通常用作軟土路基的處理。主要是使用排水和鋪路材料來(lái)增加土體表面的強(qiáng)度。處理方法包括：地表排水法，砂墊法等。地表排水法是在先挖地面排水溝，以除去地表水，為施工設(shè)備工作提供條件。如果使用排水管，則必須使用良好的過(guò)濾材料進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)路堤的高度小于最大高度的2倍時(shí)，軟土表面沒(méi)有可滲透的硬皮，軟土層也不厚，將使用砂墊法。施工的關(guān)鍵是控制砂墊層的厚度（通常為0.6 m～

1.0 m），并控制填充率以避免損壞路基。

4.2 置換處理技術(shù)

在地基以下的處理范圍內(nèi)開(kāi)挖部分或全部薄弱層，用更堅(jiān)固，更穩(wěn)定的材料（例如沙子，礫石，石灰石，礦渣等）代替并壓實(shí)到所需的密度。通常適用于地下0.5 m～3.0 m深度的軟土，包括開(kāi)挖置換法、軟土地基擠出法等。開(kāi)挖置換方法是開(kāi)挖影響穩(wěn)定性的軟土，并用粒狀材料置換，然后將粒狀材料分層壓實(shí)。替代材料通常是灰石、沙子和鵝卵石、礫石等。施工時(shí)要注意石土的體積比，粒徑和壓實(shí)厚度。

4.3 水泥攪拌樁技術(shù)

水泥攪拌樁的加工技術(shù)是一種深層攪拌法。原理是使用壓縮空氣或加壓泵迫使干燥的水泥粉或水泥漿以及其他粘合劑與軟土混合形成凝膠。該材料與軟土發(fā)生物理和化學(xué)反應(yīng)，并結(jié)合成復(fù)合地基，從而達(dá)到提高地基承載力的目的。水泥樁法適用于增強(qiáng)各種類(lèi)型的飽和軟黏土、再填充黏土、泥炭土、粉土等。

4.4 碎石樁處理技術(shù)

公路工程碎石樁方法也是一種非常有效且廣泛使用的方法。其工作原理是用堅(jiān)硬的碎石樁代替軟土地基中的部分軟土，以改善整體路面強(qiáng)度和穩(wěn)定性。碎石樁處理技術(shù)是用水平振動(dòng)管裝設(shè)備振動(dòng)，并沖洗振動(dòng)部分，直到形成孔為止。在孔中添加碎石回填以形成碎石樁，從而提高整個(gè)軟土地基的承載力。簡(jiǎn)而言之，碎石樁的處理方法具有良好的適用性，可以有效解決軟土地基的問(wèn)題，值得在公路工程施工中應(yīng)用。

5 公路工程中軟土地基處理技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

（1）在處理軟土地基之前，有必要分析處理計(jì)劃的可行性，并為施工準(zhǔn)備實(shí)施計(jì)劃，選擇應(yīng)適合當(dāng)?shù)貤l件。

（2）合理確定機(jī)械組合，物料等級(jí)和混合比例。一旦制定了處理計(jì)劃，應(yīng)根據(jù)計(jì)劃確定合理的機(jī)械組合，以使用軟土處理更加標(biāo)準(zhǔn)。在確定混合比之前，應(yīng)由工程師進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查。如有必要，可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)收集深層土體樣品，以分析軟土地基的強(qiáng)度并確定正確的混合比以增加處理后的土體的強(qiáng)度，并減少材料的使用。

（3）相關(guān)的排水和增壓系統(tǒng)。排水系統(tǒng)可以加快地基的加固速度。因此，軟土地基處理應(yīng)解決排水通道通暢的問(wèn)題。另一方面，加壓系統(tǒng)及時(shí)合理也是促進(jìn)軟土地基收縮和壓實(shí)的重要因素。一般來(lái)說(shuō)，首先將排水體安裝到基礎(chǔ)土體中，以形成垂直排水通道。其上有一層沙墊，形成水平排水通道，以提高排水率。然后通常使用預(yù)壓提高軟土的壓實(shí)速度。通常，排水和增壓系統(tǒng)是按特定順序執(zhí)行的，并且之間存在一定的關(guān)系。

（4）通常情況下，在軟土地基處理區(qū)的穩(wěn)定后回填路堤。但是，由于技術(shù)和自然因素，有時(shí)會(huì)發(fā)生地基沉陷。面對(duì)這個(gè)問(wèn)題，施工現(xiàn)場(chǎng)針對(duì)采用技術(shù)解決方案。一是用石灰石土填充，然后將其填滿并碾壓。石灰與土體成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使其密實(shí)并具有一定強(qiáng)度。二是減輕路堤的荷載。根據(jù)公路工程的設(shè)計(jì)要求，有必要盡可能減小公路工程路堤的高度，減小規(guī)模，然后減少固定載荷。同時(shí)，必須使用輕質(zhì)材料，例如使用粉煤灰，以最大限度地提高填土量，減輕填土重量，減少或加速軟土沉降以增加土體抗剪強(qiáng)度，可有效減少路基的固定載荷，節(jié)省建筑和土地成本。三是后修復(fù)技術(shù)。通過(guò)嚴(yán)格控制設(shè)計(jì)和施工，加強(qiáng)施工后的維護(hù)保養(yǎng)，改善公路工程的軟基，以確保地基的穩(wěn)定性。按照這一前提，在施工后必須修整路基和路面，以適應(yīng)不均勻的沉降差異，從而使結(jié)構(gòu)符合設(shè)計(jì)要求并確保公路工程的質(zhì)量和安全。

6 結(jié)語(yǔ)

公路工程建設(shè)是與國(guó)民經(jīng)濟(jì)和民生有關(guān)的公共建設(shè)。路面質(zhì)量直接影響人們的生活。在建造公路工程結(jié)構(gòu)時(shí)，必須仔細(xì)處理地基，并根據(jù)不同的地質(zhì)條件選擇合理的處理過(guò)程。不管選擇哪種處理方法，最終目的都是為了獲得更高的基礎(chǔ)層承載力，從而建設(shè)出高質(zhì)量的長(zhǎng)期使用的公路工程項(xiàng)目。

參考文獻(xiàn)：

[1]張瑜.公路工程施工中軟土地基的處理及對(duì)策[J].城市建筑，2014（2）：275.

[2]付霞.淺談公路工程施工中軟基處理的應(yīng)用[J].江西建材，2014（17）：171+175.