公路工程软土地基施工技术的应用

摘要：在道路桥梁工程建设中，软土地基有很大的危害性，直接影响着道路桥梁沉降的问题。若施工处理不当，可因为剩余沉降及不均匀沉降导致各种失稳或者破坏现象，发生路基开裂以及塔滑情形，严重时还会致使路基发生整体坍塌，造成严重的安全事故。因此，采取相应的处理技术加固软土地基有着非常重要的意义，本文对软土地基对公路路面的影响及道路建设中对软土地基的处理进行了分析和探讨。

关键词：公路 工程 软土 地基

中图分类号：X734文献标识码： A

软土地基是含有大量粉土、粘土及细微颗粒等的松软土质、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等的土层，具有孔隙大、渗透性小、抗剪强度低、含水量高、压缩性高等特点，且融水性高等特性。这些性质都决定了其完全不同于岩石等硬性地基对于地表建筑物的影响，软性地基对地表的建造物会产生巨大的影响，不管是地下空间还是地上建筑物。

一、软土地基对公路路面的影响

公路的构成一般分为三层，从上往下分别为面层、基层、垫层，其最下面的一层基层称底基层，也是影响整个道路质量的重要因素。路基基础是道路建设中最重要的组成部分，其施工质量将直接影响到整个道路工程的整体稳定性及人民的人身安全。其中，沉降问题是公路路基工程最常见的通病。造成路面沉降的因素由很多，有当地的地质、气候条件影响，但更多时候是由于施工建设时对施工技术措施及施工工艺控制不到位，或者没有及时的对已出现的问题进行处理。由于现在道路施工企业众多，许多小企业由于施工技术条件的限制或对软基础地基接触较少没有实际经验，从而不能很好的掌握软基础施工的科学性和有效的工艺控制措施，降低了路基的稳定性。另外，公路过渡段的沉降与环境因素也有很大的关系，如：在雨季较长的地区更加明显，因为雨水常会侵蚀高速公路过渡段，导致路堤的填土大量的流失，从而降低了公路基础的强度，加大了沉降效应。这是由于道路的路面结构主要是由水泥、碎石块等细料组成，其并不具备防水功能。一般的砂石材料铺设好的路面基层材料会因雨水的冲刷变得松散，破坏了材料紧密性，雨季施工时这种侵蚀问题会变得更加明显。

二、道路建设中对软土地基的处理

如何处理软土层上建造硬化公路的问题成为我们当今道路建设工程中一个很重要课题。公路建设中软土地基处理是一个简单又复杂的过程，说简单，是因为其原理就一个：就是加固路基，说复杂就是因为加固的方法多种，效果异样，过程复杂。软土地基加固机理对建筑物的沉降及稳定性，都有密切关系。在软土基础的加固过程中土体可能会发生“结固”，导致这种现象发生的原因是地基在施工过程中由于产生裂缝或孔隙在下雨时孔隙中充满水，当土体受到外力挤压，土中原有水压力也会上升，上升的这部分压力就是超孔隙水压力了。一般来说，超孔隙水压力都有消散的趋势，随着时间的推移会消散掉。

在道路施工中，应采用科学的方法进行施工，以软土地基的承载能力。在施工之前，应认真调查道路桥梁工程的现场地质，提前做好室内配比试验和土工试验，有了合格报告之后再进行大面积的开展。在软土地基的加固处理过程中，要严格按照道路桥梁工程的设计图，依据室内配比的试验和土工的试验资料实施，优化软土地基结构。充分检验施工材料的质量水平及和合格性，保证道路桥梁工程施工现场的规整，确保施工的各类机械设备能顺利安全运行，并科学的组装施工的各类机械设备，及时对设备机械进行调试，保证尽快运行，发挥最大的作用。

三、软土基础的具体处理措施

1．夯实法

在任何当代甚至远古时代中，夯实法都是处理软土层地基的最主要最简单最直接有效的方法。特别是在处理碎石土、低饱和粘性土、砂土、杂填土等软土地基时，利用机械碾压、振动压实和重锤夯实，可以有效的提高地基密实度、抗剪强度和承载力，降低土的压缩性。自20世纪70年展起来的强夯法，是指为提高软弱地基的承载力，用重锤自一定高度下落夯击土层使地基迅速固结的方法，利用起吊设备，将10～25吨的重锤提升至10～25米高处使其自由下落，依靠强大的夯击能和冲击波作用夯实土层。强夯法主要用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。对非饱和的粘性土地基，一般采用连续夯击或分遍间歇夯击的方法，并根据工程需要通过现场试验以确定夯实次数和有效夯实深度；对高饱和度的粉土与黏性土等地基，当采用在夯坑内回填块石、碎石或其他粗颗粒材料进行强夯置换时，应通过现场试验确定其适用性。

2．排水固结法

增设各种表面排水条件，施加预加载荷，将混凝土裂缝或孔隙中的水份慢慢排出，使得孔隙减小超孔隙水压力逐渐消失，地基发生固结变形，加速饱和软粘土固结，有效应力逐渐提高，地基土的强度逐渐提高。此法原理简单易于施行，在实际施工中被普遍采用。排水固结法主要适用于淤泥土质及饱和软土等土质的地基工程中，主要有真空预压法、砂井堆载预压法、塑料排水板法、堆载预压法等几种方法。在对大量的工程实践数据分析后表明，在地基表层施工时在表层的粘土里加入添加剂，能有效的增加填土的稳定性、强度，增强固结能力及压缩性。研究表明，如果软土地基的砂垫层在地基上部软土层含水量大或者土层较薄的时候，砂垫层有上部排水层的功效，同时砂垫层也是填土内地下排水层，可以很好地降低填土内水位，给施工机械提供了很好的通行条件。如果地基的土层分布不均匀的时候会导致土层局部不均匀侧向和沉降变位，这时，需要利用敷垫材料的抗剪力和抗拉力减小地基局部的侧向和沉降变位，增加施工机械通行的同时可以提高地基支撑能力。

3．粉喷桩加固处理法

顾名思义，这是一种通过外部力量对软土层进行外部注射特殊粉末并进行搅拌实现软土层加固的方式。具体原理是是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的搅拌机械就地将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理一化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的优质地基。这是一种直接有效的现代加固方式，但成本相对较高，通常运用于高速公路及重要公路的路基施工。

4．铸钢法

铸钢法是近些年来发展起来的新技术，是在地基中打入高强度大规模的钢柱，通过“钢化”达到加固地基的目的，并且效果优势显而易见。在近年来，在处理山体滑坡及大型高层建筑的围护施工中已经大量地运用这种方法。随着公路建设要求的提高，很多对于软土基础的地基也逐渐在运用铸钢法进行路基的加固。钢桩越深入地下，来自泥土的反作用力就越大，把钢柱也抓得越紧，这样就造成了一个牢固的地基将建筑物像船一样托举在软泥地上。但是这种方式跟上面的喷粉柱加固方法一样，成本极高。

四、结语

除了上面介绍的四种常见的路基加固方法之外，还有很多优点各异的加固方式，比如真空预压法、挤密法，甚至路基换土法等等，其原理主要有两个：第一，通过各种途径，提高软土层的密实性，抗挤压能力；第二，通过换土的根本方法直接忽略软土的劣势。总而言之，对于公路地基的处理，需要通过不同的方式加固，达到安全的目的。

参考文献

[1]徐子柏.软土路基施工技术的应用研究[J].城市建筑，2013，（4）:284.

[2]吴凯.公路桥梁软基的施工技术及处理方法[J].中国水运（下半月），2013（，8）:243-244.