簡述公路施工中的軟土路基處理技術

張安民

摘 要：公路施工中的一個重要工作就是軟土路基的處理，根據軟土路基的多個特點和常見的問題，文章做了具體的分析，同時提出多種處理不同地質條件的軟土路基的方法。

關鍵詞：軟土路基特點；施工問題；處理辦法；新發展

前言

公路建設的項目在國家日益發展的現代化的作用下迅速增多，隨之公路建設的問題也開始日益增加。我國在道路施工中會面臨非常復雜的地質條件問題，在遼闊的土地下存在眾多的地質特點，所以，公路路基對其處理方法也多種多樣。軟土路基就是我國公路建設最常遇見的土質，一旦處理不當局會造成公路路基過大的沉降問題，進而引發路面坍塌，在普通路基同軟土路基連接處就會發生所謂的“跳車”，所以，要加大對軟土路基的技術研究。

1 軟土路基的特點

作為我國公路中常見的施工情況，軟土路基的處理方法也較難選擇，由于軟土的承載力低且是軟塑狀粘性土，所以，軟土路基的承載能力就較低，強度也不大，而且固結的速度較慢。

2 軟土路基容易出現的問題

軟土施工中常見的兩個主要問題有填土過程中的地基失穩和填土后的地基沉降。其中，在路堤的填土中造成的地基失穩，很容易引發路堤滑坡，因此，合理控制填土速率，才可以有效的保證地基的穩定性和工程的質量及進度；另外，路堤填土后或者是路堤的填筑工作中，要合理控制沉降的預留高度和路基的預留高度，以減少地基沉降、剩余沉降的發生。因此，當事先確定公路出在軟土的地質條件中時，必須慎重考慮公路的承載力，謹慎選擇適合軟土路基的處理辦法。

3 公路軟土路基的常見處理方法

深層攪拌法，排水固結法，砂墊層法，土工織物法，粉噴樁等等都是我國公路建設過程中常用的軟土路基處理方法，目前工程中比較常用的是砂墊層加塑料排水板或者袋裝砂井，土工布，通過這種方法的復合可以得到更好的效果。作者將軟土路基的處理方法大致分成七類進行分析。

3.1 排水固結法

排水是排水固結法的主要目的，主要由排水系統和加壓系統組成，通過人為地在軟土地基中加上排水設施如排水管道，并在其上方加壓處理，慢慢排除土中的水分，以減小軟土直接的孔隙比，使地基固結變形。一旦超靜水壓力開始減弱，有效應力開始提升，地基土的強度就必然得到增加。

預壓常運用在加壓系統中，每個工程建筑之前都要預先加載，通過實際使用通車后的公路負載重物或者是在軟土路基上放超過路基荷載的重量，以便讓地基大部分沉降，提高地基承載力度。通常情況下，超負載的預壓不太適合在泥潭層較厚的地方使用，那些黏土層較薄亦或淺層土則可進行單獨堆載。

制作排水系統時，可以通過設置砂井和塑料排水板進行，砂井是指利用打樁機打入鋼管，或者利用高壓射水等方法在在路基中做出有一定規律的孔，再在孔中灌入粗砂子形成砂柱，起到排水通道的作用。為降低成本和施工的難度，現在多數都用織物袋來裝砂井，從而避免因地基變形而出現的連續性消失以及排水效果減弱的問題。塑料排水板也是排水系統中的常用工具，在軟土層通過對塑料排水板的插入來引流滲水，加快排水速度，提高排水效率。兩種方法同時使用時，可以講砂墊層鋪設在軟土地基上，然后在上面覆蓋薄膜進行密封處理，可用抽氣泵來保證排水通道的高真空狀態，利用大氣壓抽出土中的水。

3.2 置換法

置換法是以各種手段來制作復合地基的方法，通過地基強度的提高和承載能力的增強以及降低沉降量來提高整體路基的質量。碎石樁法是常見的置換方法之一，通過高壓水流，使管狀設備能夠一邊產生水平震動，一邊向前沖，在軟土中沖出空去，然后再孔內填滿碎石等材料，做成樁基。復合地基能有效提高公路的承載力，在不被地下水影響的前提下，工程造價低廉，值得更為關注。粉噴樁是通過特制設備把水泥和粉體固化劑打到路基深處，使軟土和固化劑最后形成一種水泥狀的狀體，然后將其與柱間土一起構造符合地基。粉噴法與深層攪拌不同，粉噴法的固化劑比水泥漿能吸收更多的水，促進土體的固結。

3.3 換填法

換填法多數情況下是將地面以下的軟土挖去，再向內選擇強度高且穩定性好的砂、碎石和繪圖以及礦渣等材料進行分層填充工作，最后分層夯實，然后壓、震，促使公路的高密實度。以分散附加應力的方法來提高路基承載力，同為復合路基的置換制作方法，若基層弱土層較薄，而上面負載不大時，可直接加入碎石，對表面的合理的行壓和夯實、震動，不斷提高地基的強度。

3.4 深層攪拌法

深層攪拌法是通過注漿來加固地基的處理方法，利用高壓設備把有膠結性與漿液共同注入軟土層中去。以擴散和凝固的方式來增加底層的強度，盡可能降低土壤滲透能力。水泥漿是深層攪拌法中常用的固化劑，設備為深層攪拌機，對路基深處的軟土與水泥漿進行充分攪拌，相應的使凝固后的地基強度迅速提高。除了深層攪拌法，還可以用高壓噴射注漿，用鉆機幫助漿液被噴嘴注入土層，之后再給漿液加壓，沖切土體，這樣土體與漿液混合后可以按照一定的比例排列，凝固。這種方法對于有涌水現象或者地下水流速度快的工程不是很合適。

3.5 排水砂墊層法與工織物法

這種方法主要用于路基上部的軟土層比較薄，而且含水量大的情況下。這種方法就是通過在路基上鋪0.5米到1.2米左右的砂墊層來讓軟土層固結，提高地基的承載力。另外，也可以在軟土地基上鋪一層土工織物，這種方法主要用于淤泥一類的超軟地基，這種地基汗水梁較高。鋪設土工織物的方法主要是通過土工格柵和土工織物的韌性和強度是土體的內應力傳遞減弱，增加土體的抗拉程度和剛度，這個過程中土工織物可以和土體形成復雜的結構，不僅增加路基的穩定，也減少了填筑之后地基的不均勻沉降。在砂井法和其他深層加固法前都可以先進行鋪設工織物處理，提高施工的可行度。

3.6 重錘夯實法

如果軟土的土層較厚且沒有一定的軟土處理方法時，可選用重錘夯實法，此方法根據機械錘自由落下運動，來反復夯實地面。軟土一旦受到重錘的夯打夯實，上層土層就會向下位移，形成高度壓縮，大大提高地基的強度。由于所需機械多，所以此方法不適合在施工場地較小的地方使用。

3.7 軟土路基處理的新發展

目前，排水加固法、重錘夯實法、砂墊法和換填法都已經得到了深入的研究和應用，以這些方法為基礎出現了很多復合的新方法，比如低強度的混凝土樁復合地基的使用，利用了樁體和樁間土的承載力，而且讓由樁側摩阻力決定的承載力與樁強度決定的承載力接近，實現了比較好的經濟效益。疏樁基則利用鋼筋混凝土摩擦樁與樁間土的相互效用，減少了樁的數目，從而節約了成本。灌漿材料也出現了新的發展，而且更加科學、環保。比如超細漿液、膏狀漿液、丙烯酸鹽、環氧等等。土木合成材料也出現了無紡土木織物等新型材料。另外，軟土地基的處理機械也有了改進。深層攪拌機現在有了可變距雙軸的創新，高壓噴射法也出現了相應的高壓噴射機，干法振動成孔器的成功研制幫助干振法碎石樁技術推廣應用。

4 結束語

軟土施工在公路施工中的方法多樣，需要根據施工的實際地質條件來確定合理的處理方式，加大對施工速度的控制與把握，盡可能做到軟土路基的堅固和穩定。減少甚至避免施工后路基沉陷的發生。同時，在施工過程中更要加強技術方面的研究，綜上所述，提高軟土路基承載力的直接目的就是滿足國家對公民的要求。

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