公路工程軟土地基條件下的施工技術分析

浦東旭

(云南碩銳建筑工程有限公司，云南 宣威 655400)

1 軟土地基概述

軟土地基在公路工程施工過程中較為常見，一般來說，軟土地基特征包括：

一是抗剪強度弱，軟土地基抗剪強度受到地表深度影響，因此可以通過固結處理方式來增加軟土地基的穩固性。

二是軟土地基壓縮性較高，滲透性較小，加之軟土地基含水量高，孔隙較大。黏土顆粒與淤泥是軟土重要的組成部分，其孔隙相對較大，孔隙比在1～2 之間。軟土含水量也相對較高，通常在30%～80% 之間[1]。若軟土地基表面含水量多，會加大軟土地基施工難度，滲水性也會影響路基固結效果。同時，還會導致路基地基承重性不達標，進而使路面產生沉降。

三是有結構性，軟土一般為絮狀結構，特別是海相黏土，此特征更為明顯。

四是具有明顯流變性。

軟土地基分類：高壓縮性、低透水性、抗剪強度低性軟土地基。首先，高壓縮性軟土地基，其中一般含有大量微生物、可燃氣體等，孔隙大、含水量多、承重力差。高壓縮性軟土地基在承重力以及安全度上存在弊端，容易造成路面沉降坍塌，在長時間使用后會出現磨損、坍塌等不良現象；其次，低透水性軟土地基同上述高壓縮軟土地基一樣，堅固性不夠且滲水性不強，建成的公路無法保證在長時間使用后仍能保持其安全性，原因是低透水性軟土地基表層透水性和排水效果差且固結困難，這會增加其沉降時間，再加上公路投入使用后來往車輛等帶來的荷載壓力，極可能出現孔隙水壓力較大，對地基強度造成嚴重影響[2]；最后，抗剪強度低性軟土地基是由細微顆粒含量多松軟土等較為松散土組成，因此抗剪強度差，會造成路面容易出現損壞和坍塌。其路基承載力較難符合設計要求和標準。故而，如果軟土地基沒有在公路施工中得到克服和解決，將會影響行車安全、縮減公路使用壽命和增加公路養護成本。軟土地基屬于公路工程施工過程中需要克服的重大難題。施工隊伍要進行地基夯實，鞏固其根本，用施工手段對軟土地基進行處理，增加公路地基牢固性。

2 軟土地基對公路工程的影響

軟土是由天然含水量大、壓縮性高、承載能力低的淤泥沉積物及少量腐殖質所組成的，主要有淤泥、淤泥質土及泥炭。軟土路基出現會對整個公路工程產生影響。

首先，侵蝕公路路面。現在許多公路路面建筑，一般會選用水泥和砂石顆粒作為建筑材料，這些材料在市面上較為常見，選購時具有容錯度高、施工簡單、價格適宜等優點。不過水泥砂石等材料在使用過程中也容易產生一些問題，受本身特性影響，一旦遇到暴雨或是長時間降水，其會使軟土地基無法進行良好雨水下滲，且軟土結構性明顯、孔隙大，這時會出現起皮、裂縫等不良現象。不僅會破壞地基材料，還會給公路工程建設造成負面影響。

其次，造成路面沉降。路面坍塌問題是公路施工過程中及投入使用時的重點關注內容。通常在地基施工往往會受到很多因素影響，其中，軟土地基會導致公路在修建后無法達到其預期穩定性和承重力，這時會出現地基沉降，從而導致路面沉降。

3 軟土地基處理方法

在施工過程中，軟土地基分布較廣，常常會直接對工程建設造成阻礙。軟土地基因為多種不良特點，無法滿足公路地基要求（公路可行性、安全性、耐久性），因此要對軟土地基做好相應的穩固處理。在處理過程中，必須遵循相關原則。保證在修建過程中，公路的整體剪切性不被破壞，公路整體強度和穩定性都符合標準和規范，并且在后續投入使用過程中也不會出現整體或是局部沉降，實現公路路基結構整體完整和牢固，為來往車輛和人員帶來較為舒適、平穩的體驗和較高安全性[3]。

軟土地基穩固處理主要包括以下幾個方面內容：首先，需制訂排水方案，將其排水時間、方式進行調節，避免出現地基沉降問題。但在實際應用過程中由于受多個方面因素影響，還應結合實際選用合適的排水方法，如排水固結法適用于淤泥質土及充填土地基，通過增加排水途徑，縮短排水距離，提高地基固結速度。地基處理預案建立后，在施工過程中也需對穩定性數據和沉降數據進行記錄分析，在出現偏差時，及時處理，避免驗收及使用過程中出現沉降問題。其次，要嚴格控制下沉。在工程質量要求下一次性完成路面鋪建設，在投入使用后，要對下沉情況進行嚴格控制；同時，控制標準為普通路段在施工結束后下沉不能超過30cm。再次，一般路段施工工期不能超過18 個月。最后，控制方法一般采用沉降速率法，是指在公路修建完成之后，要進行路面沉降變化監測，一旦實際沉降速率過低時，可以根據相關標準進行判斷，在判斷過后可以進行路面施工，保證路面沉降時間、沉降高度等都得到控制[4]。

4 軟土地基處理所面臨難題及其解決措施

4.1 對實際情況了解不足

難題：在公路施工工程中，要提前了解施工現場情況，因地制宜，合理選擇軟土地基處理技術[5]。面對工程，部分施工隊伍對于當地情況不了解，地基處理技術水平有限，容易盲目施工。例如：施工隊伍在修建地基時，習慣使用振密加固方式，但該處理技術并不適用于軟土地基，原因如下，一是沒有對軟土地基進行處理，二是沒有結合實際情況對其進行分析，缺乏合理性，所采用處理方式不是最優方案，會造成大量財力、物力、時間和精力的浪費。

3.創建生豬標準化養殖創業園區。推廣標準化、規模化養豬技術，每個園區募集10位左右有志發展生豬標準化生產的業主入駐，建成后每個創業園年出欄商品豬萬頭以上。

措施：首先，要在施工前，提前了解施工區域。地基好壞直接會影響到公路施工質量，因此，要求相關施工人員對軟土地基相關知識要有一定了解，并根據自身軟土地基方面的基礎知識，進行施工前實地勘探，依據實際情況制訂施工計劃，使后續施工能夠科學、合理、順利地進行。其次，要依照施工目標進行設計。施工前，需要先制訂施工總目標，再以此為根據，設計各個工序。最后，要提前對施工材料和施工設備進行檢驗并且調試，要做好施工前準備工作，以便正確處理施工過程中的軟土地基問題。

4.2 施工人員技術能力欠缺

難題：施工人員能力不足會導致以下問題。

一是會導致在地基施工過程中偷工減料，原因是施工人員綜合素質和文化程度不高，并且施工隊伍在施工前沒有對其進行專業技能培訓。

二是所采取處理措施缺乏合理性，為趕施工進度，加上缺乏施工經驗，施工人員在施工中無法及時發現并處理出現的問題，或者在處理地基時，沒有嚴格按照施工標準，最終對地基處理造成嚴重的不良影響。

措施：使每位施工人員技術水平合格。可以在施工前，統一組織施工人員進行學習和培訓。在施工過程中，嚴格按照相關規則進行施工，保證施工質量符合工程要求和預期。鼓勵施工人員在面對難題時，要不斷學習，完善并提高自身技術水平，而不是得過且過，對工程敷衍了事。

4.3 工程質量監督不到位

難題：首先，部分監管部門在軟土地基處理監管過程中缺乏責任心，對施工隊伍和施工過程監督不足；其次，部分監管部門在進行軟土地基處理監管過程中使用的檢測方式和技術不合理，不能及時發現問題，不能保障軟土地基的處理質量，最終導致安全問題。

5 公路工程施工中軟土地基處理技術

5.1 高壓噴射注漿技術

高壓噴射注漿技術是基于化學注漿結合高壓射流切割技術發展而來的，是加固軟弱土體的一種地基處理技術，其具體施工流程是：先確定鉆孔位置、之后進行施工、再將混凝土漿液通過高壓噴射澆筑到鉆孔中。采用該技術通過壓力將漿液注入土壤中，使之形成固體，由此提高土壤的整體密實度，使地基內部結構更為牢固和穩定，但在應用該項技術時要注意嚴格按照規定施行。

該技術優勢如下：

其一，固結體能更好地滿足施工要求。在嚴格按照規則實行下，該技術能夠以合適的漿液噴射速度和科學的漿液數據控制固結體的形狀，更好地滿足施工要求以及其標準。

其二，高壓噴射注漿全套設備結構緊湊、體積小、機動性強、占地少，能在狹窄和低矮的現場施工，使用和攜帶都較為便捷。

其三，施工流程簡便，只需要根據施工設計要求，確定完鉆孔位置后，進行鉆孔施工，再通過旋噴管進行灌注漿液，就能夠有效規避軟土地基發生變形。

5.2 強夯技術

強夯技術具備施工設備簡單、效率高、工期短、施工效果好和成本低的優點。不過這項技術在居民區不太適用，是因為其在施工過程中會產生較大噪聲，因此這項技術并不能適用于所有區域。

首先，在使用強夯技術時，要保證以下兩點：第一，在進行強夯技術施工過程中，施工人員要嚴格按照相關施工順序和施工流程進行，并且在夯實工作完成后，要進行質量檢測，保障夯實指標符合工程預期效果；第二，使用強夯技術，要提前了解施工周圍的建筑物，確保在施工過程中施工不會對其產生影響。

其次，強夯技術分為兩種：第一種是強夯擠密法，主要應用于一些黏性土、碎石土地基加固施工中，可有效改善塑性指數低于10 的軟土地基；第二種是強夯置換法，是指將重錘提到高處使其自由下落形成夯坑，并通過不斷夯擊坑硬料來加固地基的方法。該方法主要適用高飽和度的粉土與軟塑/流塑的黏性土等對地基變形控制要求不嚴格的工程[6]。

5.3 固結排水技術

當公路工程施工過程中出現有機質黏土或飽和黏土時，說明土壤中水分含量大，這時適合采用固結排水技術來加固公路工程地基[7]。排水固結法由排水系統和加壓系統兩部分共同組成。排水系統由豎向排水體和水平排水體構成，主要作用是改變地基的排水邊界條件，縮短排水距離和增加孔隙水排出的途徑。但是，如果軟土滲透能力強或是土層較薄，在實施加固作業時，應在地表中鋪設砂墊層，不需要設置豎向排水體。加壓系統是指對地基施加的荷載布置。排水系統需要與加壓系統聯合使用。

5.4 深層攪拌技術

深層攪拌技術是一種常見化學固結法，即在進行軟土地基處理時，加入一些化學固化劑（水泥漿或生石灰），通過攪拌使其與土壤結合，形成具有整體性、水穩定性和一定強度的增強體。該方法適用于任何土壤，如果土中有著較多有機物質和硫酸鹽元素，則加固效果會減弱，加固深度一般在10m 以上，深層攪拌技術一般分為粉噴和漿噴。

5.5 碎石樁技術

碎石樁技術是采用振動水沖法先將軟土土壤中存在的孔隙振出，再填補碎石的一種技術。其間可以添加一些膠黏劑來提高碎石黏合性，形成碎石柱，幫助公路分擔部分運載壓力。使用該技術時，需要先確定軟土地基面積，把握該施工的情況，根據其密度進行施工。

碎石樁材料一般有礫砂、粗砂、中砂、原砂、碎石等填充物，但振動水沖法所用的填充物是碎石。

5.6 加筋技術

加筋技術是在軟土地基中加入一些材料（條帶、纖維等）以改善軟土帶給公路的不良影響。該技術加固效果良好，能使加入的材料和軟土融合起來，能夠提高公路的穩定性、堅固性，確保公路具有良好的承重力。該技術既是一項傳統施工工藝，也屬于一項新型的加固技術，其優點是造價低、使用廣泛[8]。

6 結語

在公路施工過程中，軟土地基的處理目前仍存在一些問題，若無法妥善解決將會導致公路工程質量大打折扣。為解決此類難題，要做到在施工之前對地下土層進行勘查，了解并發現當地施工中已存在問題，優化此次工程實施方案并選擇合適技術，使軟土地基存在問題得以改善；在施工過程中，對于施工人員，要提高其技術水平；對于測量結果，要保持數據精準。總體來說，在面對軟土地基時要規范處理，以保證在施工結束后不會出現沉降、開裂，保證整個工程質量。這樣才能避免軟土地基帶給公路工程的不良影響，使公路在運營中或之后整體穩定，確保人員、車輛和公路的安全性。