公路施工中的软土路基处理技术研究

摘要：随着我国基础建设工程的不断增加，在公路工程的施工中，软土地基的处理一直是影响整个工程施工质量的重要因素。软土地基处理是公路工程建设中的重点和难点，它的建设质量直接决定了公路的寿命和经济效益。因此，需要探索更好的新技术施工来做好公路工程的软土地基处理。本文主要对公路施工中的软土路基处理技术进行了简要分析。

关键词：公路工程；软土路基；处理方法

中图分类号： X734 文献标识码： A

引言

随着我国社会主义现代化的不断推进，公路建设项目也不断增多，与之同时，公路的建设中也出现了一些问题。我国土地辽阔，道路施工的条件复杂，不同地质条件下的公路路基处理方法也各有不同，其中，软土路基是我国的公路建设中常遇到的情况，如果处理不当，公路建成后可能出现路基沉降过大的问题，从而导致路面塌陷，普通路基与软土路基的连接处出现“跳车”状况，因此，对公路施工中的软土路基处理技术进行研究很重要。

一、软土路基的特点

所谓的软土就是指河滩、沼泽、滨海等地区沉积的抗剪能力低、含水量与压缩性高、孔隙比较大的细粒土。在工程建设上，淤泥以及淤泥质土被称作是软土，它主要是由粘粒以及粉粒所组成，经常呈现出絮状的结构，并且其中含有有机质，其天然的含水量能够大到200%，远大于其标准液限。软土的强度比较低，其粘聚力也不是很大，标准的贯入击数N也是普遍的偏低，一般情况下都不会超过5。软土的渗透性是比较差的，其渗透系数大约在10～5mm/s之间，若是软土层的厚度大于10米，那么其要想达到牢固的程度可能要经历5～10年之久。

二、运用软土路基处理技术应考虑的因素

1、道路形状的需求

公路施工建设中，最先要考虑的重要因素便是路堤所需的高度与宽度，路堤的高度和宽度直接影响到在施工过程中采用何种施工技术。如宽而低的路堤就不适合用换填法，这样的方法造成道路容易损坏，形状窄而高的路堤，下面地基容易被换填。越宽越高的路堤，地基产生压力大的情况容易引起粘土层的下陷。根据道路形状的需求采用合适的施工技术方法最为适宜。

2、道路的要求

普通公路的建设一般可以先对路面的路基进行铺设，在沉降结束后再铺设正式路面。高级别公路的建设要求相对比较严格，公路的建设实施一定要运用最有效的沉降处理技术，只有这样才能保证公路的平整度符合标准。

3、公路建设施工环境

公路施工中很多环境因素也能影响施工质量，如地下水，地质、噪音等都应该在考虑范围之内。如果地基特别软或者路堤高度特别高就容易破坏周围路基，引地基的沉降和隆起等问题。尽量减少这些现象对施工进程的影响，适当的运用剪切变形的方法，或者采用其他方法尽量把环境带来的影响减到最小。

4、道路所处位置

公路施工中只要粘土层下陷范围不大，路面平整度基本还能保持。另外一种情况，在道路与构造物相连的地方粘土层下陷就容易造成十分危险的错台状况，路基稳定性差，桥台受到泥土压力也大，因此道路侧向位移的情况屡屡发生。减少事故发生、建设高质量公路，采用稳定方法严格处理构造物邻接地段的各种问题。

三、公路路基施工中软土地基处理方法

1、加筋土法

加筋土就是指在地基中设置一些强度高、模量比较大的筋材，如土工格栅、土工织物等等，进而达到提高地基承载力、减少沉降的目的。其中土工织物路基具有比较好的抗拉强度与张拉性等特点，可以将受力面积范围均匀分散并扩大，有效的防止不均匀沉降对路基造成的危害，使用土工织物处理方法时采用设计材料，铺设时必须采用搭接法，还有必须按垂直路线方向铺设，搭接宽度一般大于0.4m，土工织物材料之间的连接必须牢固，并且连接处的抗拉强度必须大于土工织物极限抗拉强度的75%以上，一般采用尼龙绳,PP带等绑扎,严禁使用铁丝绑扎，以免破坏土工织物，路面施工时离土工织物8cm厚以内的填料最大粒径必须小于5cm。

2、砂垫层法

在软土层顶面铺砂垫层,主要起浅层水平排水作用,使软土中的水分在路堤自身重力的作用下,加快沉降发展,缩短其固结时间。但对基底应力分布情况无显著影响。适用于路堤高度小于两倍极限高度,软土层及其硬壳较薄,或软土表面渗透性很低的硬壳等情况。亦适用于软土层稍厚但具有双面排水条件的地基。其形式主要有排水砂垫层、换土砂垫层、砂垫层和土工布混合使用等形式。砂桩处理法是在软土地基中先钻成一定直径的孔眼,然后灌以粗砂或中砂,利用上部荷载作用加速软土排水固结的方法。砂桩的成桩方法可采用冲击成桩法或振动成桩法。袋装砂井法是事先把砂装入长条形且透水性好的编织袋内,然后用专门的机具设备打人软土地基内以代替普通大直径的砂井。袋装砂井的直径小、材料消耗小、工程造价低、施工速度快、设备轻型,适于在软弱地基上施工。

4、抛石挤淤

抛石挤淤的是在软土层中抛入足够的片石，在片石厚度抛出软土层面后，用小石头进行填平塞实，然后用重型压路机碾压，将片石压入软土层中，碾压完成后铺设反滤层最后填形成路基。其原理是用片石置换软土，增强路基强度的目的。采用的石料要强度高，不容易风化，石料的大小根据泥炭稠度来定，容易流动的淤泥或泥炭，片石选择上要小一些，但最小不能小于30厘米，而且要把小于30厘米粒径的片石含量控制在20%以内。在抛填片石施工时，如果软土地层比较平坦，要沿路基中线向前进行抛填，然后渐次向两侧扩展开来。如果软土地层的横坡陡于1:10时，要从高的一侧向低的一侧抛投，并在低侧多抛投，保证低侧的边部不少于2米的平台顶面。

5、重锤夯实法

使用吊装机械锤提到一定的高度,然后自由落下,重复夯击地基的方法是重锤夯实的方法。软土地单位面积由于应力扩散和传递,受到它不能承受的应力软土层产生了高度压缩,上层土由于重锤的自由下落的运动必须产生垂直向下位移,向四方推移与排挤。重锤夯实的方法能降低公路路基的压缩性,提高地基的强度,但是也有些局限性就是公路主要为带状的建筑,导致施工场地狭小,还有就是工程中使用的机械庞大,机械数量多,在一些施工队中是不能担负使用的。通常在工程数量庞大,软土层厚,软土范围较广,其他软土处理的措施处理效果不明显,但又对这些软土路基必须进行处理时宜采用这种方式。

6、垂直排水法

对于软土厚度比较大、填土厚度较大的软土路基可以采用此方法，主要原理是利用袋装砂井、塑料排水板及砂井来增加土层竖直方向的排水，使水平方向的排水距离缩短，使土体的固结加速，软土的强度得到了提高。

袋装砂井主要是用管式振动打桩机，选用聚丙烯等制成的袋，采用渗水率较高的中、粗砂制成砂袋。其施工工艺流程为整平―铺下层砂―定机具―插套管―沉砂袋―取套管―移机具―埋砂袋―铺上层砂。袋装砂井的平面布置一般是按正三角形的形状布置的，根据路段具体情况确定相应的直径、根数、长度、砂垫层等。为了使路堤以外一定范围内的地基土能加速固结，砂井的设置范围一般要比路堤的范围宽一些，这种布置可以提高地基的稳定性，还可以减小侧向变形以及由此引起的沉降。在砂井顶部铺设50厘米厚的砂垫层能够促使从袋装砂井内渗出的水顺利排除，其中袋装砂井顶部应保证至少伸入到砂粒垫层内30厘米，这样可以保证其与砂粒垫层连接通畅以使排水畅通。

结束语

总之，作为一种不良地基，软土具备透性很差而具高压缩性的特点特征，过大的沉降及不均匀的沉降会造成道路的沉降和塌陷，增加发生工程质量事故的风险。因此，在软土地区进行设计与施工的公路工程时，必须从多个方面综合考虑，采取相应的措施，减少地基的不均匀沉降，保证公路工程的质量。

参考文献

[1]姜少宁,公路施工中软土路基处理技术探讨[J].科技咨询,2010.

[2]潘献文．浅析软土地基处理方法及其存在的问题[J]．民营科技，2012.

[3]谢斌奇.分析公路施工软土地基处理几种常见的方法[J].四川建材,2010.