公路软基施工的有效控制措施

摘要：公路在建设的过程中，有时会出现在软土地基上施工的情况，这当然是比较棘手的问题。作者通过自己的工作经验以及对相关文献的参考学习，探讨了如何对公路软基施工进行有效的控制，从而保证公路施工质量。希望对行业内的同仁有一定的参考价值。

关键词：公路；软基施工；控制措施

Abstract: in the process of highway construction, can appear sometimes in soft soil foundation construction on the situation, it is of course difficult problem. Based on the author's own experience and the literature reference for learning, discusses how to effectively control the soft subgrade construction of highway, so as to ensure the quality of highway construction. We hope to the industry colleagues have certain reference value.

Keywords: highway soft foundation construction; control measures;

中图分类号：X734 文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

1引言

伴随着我国经济的快速发展，基础建设也进入了全新的阶段。四通八达的交通网络无疑是经济发展的重要保证条件，因此，近年来国家投入了大量的财力来修建各种公路。由于涉及的地区相当广泛，地质条件各异，造成了部分公路路基穿过软土路段的现象。在软土地基上修建道路时，如果未能对地基做出良好的处理，投入使用后可能会因为地基的沉降而形成安全隐患甚至公路不能正常使用。接下来我们就将探讨如何做好公路的软基施工工作。

2公路软基引发的问题

2.1沉降

软土尤其是软粘土地基的含水量会相对较高，压缩性也会强一些，再加上软粘土的固结系数和渗透系数较小，导致了其需要的沉降时间相当之长。极个别深、厚粘土层的沉降甚至需要几十年的时间。这时，次固结沉降在总沉降量中所占的比率就会显著提高，而当沉降超过建筑物的容许范围时，将会影响公路的正常使用。另外，地基土的过量沉降还会引发桩基的负摩擦力问题，甚至导致上部结构或桩基的破坏。有时地下水的过度抽取也会导致软土地基的沉降。

2.2失稳

软土层中通常都会含有较多的亲水胶体微粒，土体也会出现海绵状的形态。软土层所具有的含水量大、抗剪强度低、空隙间隔多、透水性小、压缩性较强等特点，就算在路堤高填土重量的作用下，也需要经很长时间才能趋于密实和稳定，换言之，就是沉降所需时间会较长。同时，软土结构在重载车辆或车流量大的情况下，容易出现侧向挤出滑动的现象，基底沉降比较严重，由于地基强度不足而引起的失稳问题就会比较明显。

2.3液化

在动荷载的长期作用下，饱和松砂孔隙水的有效应力会下降，压力会增加，当有效应力下降到0时，砂土就会表现出液体的一些特性，于是重量较轻的构筑物就会出现上浮，反之

重量加大的构筑物就会下沉。非饱和性砂土由于自身孔隙压力上升较小，因此不会出现液化情况，但是其强度也会有所降低，同时出现很大变形，从而造成失稳和沉降的现象。

3公路软基表层处理法

3.1表层排水法

为了实现挖出的沟槽盲沟的效果，在施工中会回填透水性好的砂砾或碎石。对于土质较好但是含水量过大而导致的软土地基，在填土之前，需要在地基表面开挖沟槽，以便排出地基表面的水，从而达到降低地基表层材料的含水率的目的，以保证施工机械通行。

3.2砂垫层法

对于地基顶部软土层很薄，但是含水量却很大时，可以在软土地基上铺垫0.5-1.2m左右厚的砂垫层。砂垫层的材料应选择透水性较好的砂或砂砾（通过0.074mm筛孔的含量为3%以下），这样可以满足排水能力方面的需要。同时，砂垫层又可以成为填土内的地下排水层，从而降低填土内的水位；又可以固结软土层，使砂砾垫层起到上部排水层作用。这样不仅可以实现对软土地基的处理，也可以在进行填土作业时为施工机械提供良好的通行条件。

3.3敷垫材料法

利用敷垫材料的抗剪和抗拉性能来提高软土地基的抗剪性能，均匀地承载上部荷载、提高地基整体性，减少地基不均衡的沉降，防止发生失稳现象，以提高地基的支承能力，适用于砂土、黏性土和软土的加固。施工前根据地基表层强度，上部荷载大小和宽度等，选择合适的敷垫材料，应检查基层是否平整、坚实，如有异物，应事先处理妥善，根据现场情况，确定敷垫材料尺寸，裁剪后予以试铺，裁剪尺寸应准确，检查撒拉宽度是否合适，搭接处应平整，松紧适度，对搭接部位进行缝合时缝合线应平直，针脚应均匀，缝合后应检查敷垫材料是否铺设平整，是否存在缺陷。在特别软的地基上进行第一层填土时，可使用放置干筏上的手摇传送带撒铺，有时也用皮带抛射式撒砂机撒铺。第一次撒布厚度应尽可能薄些，并要求用透水性好的河砂。

3.4添加剂法

当表层为黏性土时，为提高填土稳定及固结的效果，改善地基的强度和压缩性能，可以在表层黏性土内掺入添加剂，这样可以保证施工机械的正常行驶。添加材料一般使用的是生石灰、熟石灰和水泥。

4 公路软基深层处理法

4.1深层排水法

这种方法的原理是，在软基中设置袋装砂井或塑料排水板，利用路堤重量分级加载，使软土中的孔隙水排出，并逐渐固结，地基因而产生压密沉降，同时路基强度也会增强的一种方法。深层排水包括塑料排水和砂井排水。深层排水常与砂沟，砂垫层和土工布联合使用，这样可以达到更好的效果。采用塑料排水板处理后的软基经预压后，软土的结构发生变化，强度会适当提高。塑料排水板的处理效果优于正方形排列的处理效果，对于有硬壳的软基，塑料排水板的间距如果过小会破坏硬壳层的刚度，加大总沉降量，因此塑料排水板的间距通常以1.0ｍ~1.5ｍ最佳。

4.2复合地基法

主要利用天然地基在地基处理过程中的部分土体，或者在天然地基中设置加筋材料，加固区是由基体和增强体两部分构成的人工地基。基体和增强体的刚度不同，在刚性基础下两者共同承担上部荷载并平衡变形。由于考虑了桩土的共同作用，其明显优于荷载由桩体来承担。

（1）深层搅拌法

深层搅拌法是用水泥等作为固化剂，利用深层搅拌机械在地下深层将水泥等浆液或粉体经搅拌后形成的桩体，以及桩周的加强土体形成复合地基，从而增强地基承载力、压缩模量和抗剪力，使其可承受较大的外部荷载。该方法有施工效率高、加固深度大、效果理想、环境污染小等特点，目前很多软基施工都采用，尤其是工期比较紧张，要求限期内必须通车的路段。根据固化剂的状态还可将深层搅拌法分为粉喷法和浆喷法两类。天然含水量小于30%的软弱土层，如杂填土、粉粒含量高的粉土和砂土宜采用浆喷法；天然含水量大于30%塑性指数大于10的软土宜采用粉喷法。从搅拌效果看，相对于同样的搅拌时间，粉喷法比浆喷法获得的强度高，强度离散性小。相对粉喷法，喷法施工简单、施工质量容易控制，特别是在固化剂的计量方面，水泥浆的计量比水泥粉的计量简单。

（2）水泥土桩处理

水泥土桩是通过施工设备将水泥与原装的地基土充分搅拌而形成水泥土，地基中形成的水泥土总是成柱状，故称为水泥土桩。其基本原理是利用水泥加固土的物理化学反应，由于水泥的量较少，水泥是在土的包围下进行反应，而土本身也具备一定的活性，这就使得硬化速度较慢，且作用复杂，水泥水解和水化生成各种水化合物后，有的又发生离子交换和团粒化作用以及凝硬反应，使水泥土土体强度大大提高。根据施工工艺的不同，水泥土桩的布桩形式见图1图2。

图1 梅花形布桩

图2 正方形布桩

具体做法有粉体喷射法、水泥搅拌法、高压喷射注浆法以及灌浆法等。不同施工方法形成的水泥土桩物理力学性状不尽相同，且成桩设计方法也各有千秋，但对高路堤工程的变形和强度要求、所进行的总体设计步骤却都相同。

5 结束语

通过本文的探讨，我们已经明确了要想使软基加固处理得到长期稳定的效果，应使用成熟和计算方法完善的方式，不应盲目的追求速度而使用未经严格推敲的方法。但是，无论采用哪种处理措施，软土的沉降都需要一段较长的时间，为了进一步了解软土路基随时间变化的规律，还应注意处理的效果并做好监测工作。

参考文献

[1]赵铁创.公路建设中软基路段施工的技术研究[J].中国学术研究，2011.5.

[2]郝英华.试验室在高等级公路施工中的重要性[J].建筑技术开发，2009.6.