對于公路與城市道路工程路基施工中軟土地基施工技術的探究

陳 鵬

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一般來說，壓縮性高、強度低的軟性土層被稱作軟土。如果不加處理就在這種軟土上修筑公路或城市道路的路基，就會因為路基不穩或過度沉陷致使公路或城市道路發生破壞，不能使用，甚至導致事故發生危險。通常意義上的軟土包括軟粘性土、淤泥、淤泥質土，這些類型的軟土都具有孔隙比例大、天然含水量高的特點，多分布在丘陵低洼、山區谷地以及江河湖海處，但其成因各異、厚度不同、性質差別較大，不能同樣對待，且公路和城市道路也不能一概而論，所以必須區別開來。

1 公路路基中軟土地基的施工處理

1.1 公路道路等級和施工環境

公路道路的施工具有較高的等級要求。道路等級越高，設計的要求就越高，道路的平整度要求也就越高。需要極強的軟土地基沉降處理方法。而當公路等級較低時，則可以先鋪設相對簡單的公路路面，待路基沉降結束，再鋪設常規的公路路面，以節約資金。

公路道路的形狀、側面路堤的設計、公路的寬度和高度也是處理時要考慮的重要因素。如運用置換法時可能破壞設計過低或過寬的路堤；而設計過于高大且穩定性欠缺的路堤將會影響重壓加載法的運用。

公路施工時必須考慮工程進程對周圍環境的影響，如地下水的變化、處理地基時的振動噪聲、附近的民房和重要建筑物及多余的泥水散落等。環境條件不允許時，可以用高架橋梁替代路堤。

1.2 公路路基中軟土地基的施工處理技術

碎石樁壓密注漿法。將碎石投入已做好加固的樁位，然后向樁內注入水泥，待到水泥初步凝固時，利用事先留下的管道向樁內再注入水泥，這樣就使碎石間的縫隙得到完全地填充。這種方法適用于各種地形和環境，具有受外部因素影響較小，成本較低、操作簡單的優點。

凍結法。凍結法即運用液態二氧化碳、液態氮及制冷機的冷凍效果，以期起到加固并改變軟土地基性質的作用。先將液態二氧化碳或液態氮汽化，使其充分膨脹，之后制冷系統和液壓系統同時作業，在低溫的狀態下，液體的流動使得軟土地基完全冷凍并成功定型，增加了軟土地基的強度。

重壓加載法。所謂重壓加載法就是利用重型壓路機，反復地重壓軟土地基，以減少路基中的孔隙，排出水分，降低含水量，加固軟土地基，使其不再變形。反復對軟土地基進行重壓可使軟土地基成為符合道路工程施工要求的路基土壤。在對軟土地基反復重壓的過程中，應對其施工的質量進行檢驗與監察，保證軟土地基的重壓工作達到所需的實際效果。重壓加載技術能夠高效簡單地處理軟土地基的相關施工項目，既能達到公路路基施工要求又能很好地降低施工成本，已在我國的各種道路工程的軟土地基工程施工處理中得到廣泛的應用。

置換法。在軟土地基處理過程中，僅僅改善地表土質有時也不能達到施工要求，路基的穩定性及承受能力依舊令人擔憂，而最直接、最有效、最徹底改變軟土地基土質的方法就是置換法，運用爆破將承受力低的軟土地基人工移除，填充為性質更好、穩定性更強、承受能力更高的粗粒土壤，而后再將土體重壓夯實，就完成了整個置換過程。但這種方法的成本相對較高。

2 城市道路路基中軟土地基的施工處理

2.1 城市道路軟土地基表層施工處理方法

表層排水法。表層排水法主要針對路基表層土質較好但含水量較大的軟土地基，即在路基旁挖開溝槽用以排除表層地下水，但這種方法只適用于路基表層。表層排水法在實施前要先明確路基處地下水文及當地降水量，才能準確排除地表水分。設計排水要將對周邊生態環境的影響降到最低，還需注意農業用水對路基的影響。也不能隨意填埋自然水體。設計排水系統時還要全面規劃，力求地面排水與地下排水相結合。根據道路等級設計排水工程，以保證既達到足夠的經濟效益，又能發揮全部的社會功能。

砂墊層法。砂墊層法主要針對地表土壤較薄的軟土地層，即利用含泥量＜5%的中砂粒和粗砂粒墊層進行土壤表層排水。鋪墊砂粒能使土壤中的水分和空氣接觸面積增加，加快水分蒸發。

鋪墊材料法。將強度較高、耐腐蝕及連續性較好的土木工程織物鋪設在軟土地基表層，能夠降低軟土地層的不均勻沉陷，并起到均勻分散汽車的荷載、提高路基承載能力、保證路面平整和使用壽命的作用。

添加劑法。這種方法適宜針對表層是黏土質的軟土地基進行施工，直接將土工添加劑加入到軟土地基中，可以使路基的壓縮性和強度得到改善。常用的添加劑包括水泥、生石灰和熟石灰。

強夯法。軟土地質土壤中縫隙大，含水量高，使用夯錘砸擊地面就可排除土壤水分，再用夯坑填料的方法來改變土壤的性質。強夯法還能增強路面的承受能力。

2.2 城市道路軟土地基深層處置方法

樁基法。這種方法適用于軟土地層較厚的路基地面，根據土層厚度不同，使用的打樁材料也不同。軟土地層厚度＜5米，一般使用砂樁或石灰樁；厚度達到5～7米，打灌注樁直到硬質土層；若厚度達到＞10米，則用打鑄懸浮樁的方式。樁基法施工成本高、工期長，效果卻不能完全確定，現已不作為路基處理的首要選擇。

排水固結法。這種方法也是以排水為主。在軟土地基表面壓置重物，再開鑿一口井用以排水，并在井中放入塑料排水帶或砂袋，軟土中的水分在重物的壓力下流向排水井，通過塑料排水帶或砂袋快速蒸發，達到降低軟土中含水量、增加軟土強度的作用。

真空預壓法。與排水固結法原理相同，操作相似，真空預壓法也是在軟土地基挖開排水井放入塑料排水帶或砂袋，之后在軟土表面附上密封膜，再抽出密封膜下方空氣，利用膜內外的強大氣壓差排除軟土中的水分。這種方法節省時間，效率較高。

深層攪拌法。此方法適合用來加固含水量較高的淤泥、淤泥質土和特定承載力的粘性土、粉土等軟土地基。利用機械把固化劑與軟土地基強制攪拌均勻，這樣混合過的土壤強度被增強，可以用作路基。

高壓噴射注漿法。用特制的注漿管深入土層，再用高壓噴射的方式混合土壤并固化漿液，改變土質。這種方法多運用于淤泥、淤泥質土、粉土、黃土、砂土、粘性土、碎石土和人工填土等軟土質路基。成本高，多在國外使用。

加筋路基。土工合成材料是土木工程中合成材料的總稱，在城市道路施工中的應用也比較廣泛。將地層比較薄的軟土地基挖去一部分，鋪設土工合成材料混合砂石等組成的加筋墊層。只要土工合成材料的埋設方式和數量合理，可提高軟土地層的承載能力，使自然沉降量降低為零。

3 結語

綜上所述，我國地域廣闊，軟土地質較多，公路和城市道路的施工中經常遇到軟土地質，必須清晰地辨別土壤性質，并能夠科學地處理軟土地基。公路或城市道路如果建設在軟土地基上很容易發生沉陷現象，造成人員傷亡及經濟損失。所以在公路和城市道路工程軟土地基的施工建造過程中，必須全面考慮地質、經濟、材料、機械能力及地下水設備等各方面因素，力求以最經濟合理的方案來處理軟土地基，保障公路和城市道路工程的質量。