公路施工中軟土地基處理工藝應用探析

鄭夢雨

摘 要：軟土地基的處理作為公路建設必須要面對的問題，做好軟土地基的處理有助于提升路基的基礎承載力，保證道路建成后安全、可靠、有效。在軟土地道路工程中，軟土地基處理方式比較多，主要包括換填法、高壓噴射注漿法等。本主要是以軟土地基處理技術在公路施工中的所要面對的問題作為切入點，分析和研究軟土地基的處理工藝。

關鍵詞：公路施工 軟土地基 處理工藝

1.引言

隨著我國公路建設的不斷加快、設計模式的不斷更新、工程技術的不斷改良，對于公路路基穿過軟土地的問題也成為現代化公路建設必須要解決的問題。軟土地與正常土地相比，土地強度相對比較低、凝固性比較慢、變異能力比較強，在修建地基的時候很容易發生路基沉降的情況。一旦發生路基沉降的問題，就會引起整體滑動、銜接處差異沉降、路堤變形等問題。所以，在這種軟土地基上要建好路面，就要注重對軟土地進行相應的處理，其處理的目的便是改變原有地基的特性，滿足施工要求。

2.軟土地基處理技術在公路施工中的所要面對的問題

銜接處沉降的問題。軟土地基在使用時，會出現排水不通、排水困難等問題，也無法清淤導致水流入公路。一旦公路的行車壓力增大、路基負載能力不足，便會發生銜接處沉降，路面會發生不規則的沉降和變形，進而引發路面開裂，剪切拉裂破壞問題。受到振動或自身質量過大問題的影響，軟土地基會受到破壞，使邊坡發生土體凸隆的情況。在發生土體強化下降的問題時，軟土層整體都會下滑，且在這個過程中路基也會有不規則沉降。此外，剪切拉裂破壞會導致整個路面發生裂縫，且各條裂縫之間是互相連通的，只要一邊的裂縫遭受難以承受的重壓，則必然會導致整個公路癱瘓。

3.軟土地基處理技術在公路施工中的應用

3.1換填法

換填法是一種傳統的土地處理技術，主要是因為軟土地承載力較弱，無法承受相應的混凝土，容易出現沉降。為了避免這種情況的發生，在軟土地基承載力不足時，往往會挖空一定的軟土層，使用砂、石等材料將其填充，然后才進行相應的填充。一般而言，置換后的土層稱墊層，這種墊層設計主要是以實際情況作為依據，選定合適的墊層材料、把握好墊層的寬度與厚度，盡量使墊層厚度大于或等于1/4基底寬度。為了避免墊層材料發生側向擠出，應該以力的擴散角作為依據來設計，同時一定要超出底面邊緣的相應距離，并且驗算下臥層的容許承載力，保證公路建設的正常性。換填法是公路施工中比較常見的一種方式，其效果也比較好，能夠增加軟土地基的硬度。換填法的方式是以軟土地基的實際情況，選取合適的換填材料，將軟土層全部挖出，將這些材料再放入挖好的坑中并加以填滿，而后采用相應的壓實方式，使換填的路面平整度與硬度較高，從而提升軟土地基的承載力。

在砂墊層設計中，換土的厚度要求是砂墊底面處的自重應力與附加應力之和不大于軟土層的容許承載力，即σCZ+σZ≧R，如圖1。其壓實系數應該為壓實系數為1單位體積沙粒體積除以1單位填土體積，即：

3.2高壓噴射注漿法

高壓噴射注漿法作為一種新型工藝，是以特種高壓噴槍作為器材，以配好比例的漿液作為材料，運用超高壓的方式將漿液注入相應軟土地基中的孔中，從而保證公路的厚實性，便于提升公路的承載力。所用的材料一般是水泥漿、粉煤灰等。軟土地的造孔處理的孔深要根據軟土地基的地層的軟弱程度進行設置，一般在噴射漿液的過程中要不斷地旋轉噴槍，促使軟土地基中形成相應的圓柱體的樁，這種圓柱體的樁具有良好的凝固性和粘結度，可以使樁與樁之間的土形成復合地基，有效地提升軟土地基的承載力。高壓注漿的作用是加固土體，用水泥漿填充和堵塞土體的間隙，使得土體的整體強度增大。高壓噴射注漿法的優點是施工工藝簡單、工程投資成本低，在公路建設中占據著重要作用。當然，高壓噴射注漿法也存在一定的缺點，這些缺點會直接影響軟土地基的處理效果和處理質量。例如，在處理地基的過程中，操作人員由于疏忽大意，忘記旋轉噴槍，導致噴射灌漿不合理，使軟土地基形成墻狀固結體，嚴重影響軟土地基的平整度和硬度。

3.3擠密法

擠密法作為處理軟土地的一種實用性方式，需要使用到相應的施工機具對軟土地基加以正確地震蕩，使石粉、石砂在施工機具的作用下融入到軟土第幾種，再進行適當的夯實，使軟土地基的土石充分結合，有效地提升軟土地的硬度和實度，從而增加軟土地的承載力。擠密法在處理軟土地基的方面具有一定的優勢，這個優勢主要體現在所使用的石粉、石砂能夠充分摻入軟土地中，有效地避免填石法所導致的地基表面不平整的問題。當然，凡事都有兩面性，擠密法既有一定的優點也存在一定的缺點，其缺點便是在進行擠密法施工的過程中，施工工藝比常規工藝更加復雜，其操作技術要求比較高，需要大型的、多臺施工機具，可見所投入的施工成本比較高。

3.4堆載預壓

堆載預壓又叫堆載預壓排水固結法，是軟土地基處理的方法之一。這種方式是對場地實施加載預壓，使土體中的孔隙水沿排水板排出，逐漸固結，地基沉降，從而提升低級強度。堆載預壓法對各類軟弱地基非常有效，使用材料、機具簡單，施工操作方便。對于深厚的飽和軟土，排水固結所需要的時間很長，同時需要大量的堆載材料，在使用上會受限。另外，樁基礎也是軟土地的處理方式，是由基樁和連接樁頂的承臺一起組成的，這種樁身深入軟土地中，起到固定和支撐的作用，能夠保證公路施工的有效進行。

4.公路施工工程實例

在浙江杭州至湖南長沙高速公路的浙江一段公路建設中，存在一段軟土地基情況，軟土地為淤泥，淤泥較厚，淤泥厚在2～3米之間，且水位較高，排水困難，也無法清淤。雖然有50～80cm亞粘性土，具有一定的穩定性，但是由于淤泥較厚，施工困難。為了解決這個問題，施工人員特此對土質進行分析，研究軟土、材料、淤泥物理力學等因素，采用土工格柵+山皮土+改良土的措施。這是因為這個路段，地下水位高，該公路沿線的軟土水穩性差，浸水時承載力很低，路面容易破壞，土工格柵和山皮土配合可以提高路基填料的水穩性，還可減弱地下水的毛細作用對路基產生不良影響，保證公路施工有效地進行，為公路施工質量奠定結實的基礎。在軟土地施工過程中，要使算土地的地面更加平整，相關施工人員應該運用現代化的科學技術，做好軟土地基的檢測工作并制定相應的施工方案，以設計圖表、測定中線、施工工藝作為依據，考慮公路施工的實際影響因素，準確地指出兩側邊溝、路基坡腳、路基邊線位置。而后，根據施工方案，運用現代化的施工機械，在公路路基的具體位置上鋪筑施工所需要的第一層土工格柵，鋪設的目的是為了提升軟土地基的處理質量。一般而言，鋪設的順序是由沿挖好的溝壁一側向另一側進行合理鋪設，鋪設范圍應該以公路施工的實際范圍作為標準，合理控制鋪設范圍，鋪筑厚度控制在50cm以內。鋪設完之后，應該及時用碾壓機等施工機械對相應的軟土地基進行碾壓、整平。然后，使用山皮土進行填筑，進行第二層土工格柵，與第一層土工格柵的施工方法相一致，然后用壓路機進行碾壓整平。之后，在進行相應的填土壓平工作，保證軟土地基的硬度和實度。

5.結語

軟土地作為公路施工過程中比較常見的一個問題，處理的方式有多種，但其目的只有一個，便是增加軟土地基的硬度、實度，保持軟土地的平整度。軟土地基處理的方式多種多樣，都應該以軟土地的實際情況作為落腳點，選擇性采取合理有效地處理方式，以便提升軟土地基的處理質量和效果。所以，在軟土地基處理之前，相關工作人員應該運用現代化的檢測設備，檢測軟土地基的相關數據，制定合理科學的處理方案，選取最恰當處理方式，有效地改善軟土地基。

參考文獻：

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