公路施工中軟土地基處理技術分析及應用

張道杰，葛 瑩

（濟寧市公路事業發展中心，山東 濟寧 272000）

公路工程在施工中對路基的沉降有很高的要求，而沉降也是軟土地基處理的主要問題，在施工中如果遇到軟土地基，必須科學合理地處理，否則會降低路基的穩定性，影響總體施工質量及使用壽命?；诖?，開展公路施工中軟土地基處理技術及應用的研究就顯得尤為重要。

1 軟土地基的特性

軟土地基普遍具有孔隙率大、含水量高、壓縮性高等特性，如果處理技術選擇不合理，或者處理工藝不夠科學，必然會影響公路工程路基的強度，不利于保證施工質量，影響公路工程的正常使用。因此，必須高度重視軟土地基處理效果，及時分析軟土地基的特性，結合工程特性，選擇合理的軟土地基處理技術，保證公路工程能夠正常使用。

2 軟土地基對公路工程造成的危害

所謂軟土地基指的是強度低、壓縮性高的軟土土層，如淤泥、軟黏土等，都是典型的軟土地基，如果處理不科學，會影響路基的穩定性、承載力，甚至發生過量沉陷，從而影響公路工程的正常使用。此外，軟土地基還具有孔隙比大、抗剪力強度低、透水性能差等特性，會對公路施工質量造成比較嚴重的影響。軟土地基對公路工程造成的主要危害形式包括以下兩種。

2.1 浸水沉陷破壞

此種破壞形式多發生在路堤銜接位置，主要原因是道路排水受阻，致使水浸入路基。車輛通過時，在荷載的作用及土層自重的影響下，在路基銜接位置極易發生沉降，如果沉降量過大，甚至會導致公路路面開裂，影響車輛形式的舒適性，也會增加交通安全事故發生的概率[1]。

2.2 剪切拉裂破壞

此種破壞形式會導致公路路堤整體發生側向滑動，出現隆起問題。主要原因是軟土地基在振動荷載及自重的作用下發生了破壞，致使土質強度大幅度降低，提升了軟土地基的流動性，從而引發路基不均勻沉降。

3 公路施工中軟土地基處理技術分析及應用

隨著我國科學技術的不斷發展，公路施工技術取得了長足發展，軟土地基處理技術的種類越來越多，處理方法也愈發先進，軟土地基已經不在是限制公路事業發展的主要因素。不同軟土地基處理技術，有其獨特的適用范圍及優缺點，在具體應用過程中，需要結合實際情況，選擇其中一種或者多種處理技術相互結合的材料措施，以保證軟土地基效果，提升公路施工質量。

3.1 淺層軟土地基處理技術

（1）墊層處理技術。墊層處理技術多應用在軟土地基地勢比較低的地段，應用此項技術的主要目的是保證軟土地基的沉降，不會影響總體設計效果。在具體應用過程中可采用多種材料，常用的材料有砂、砂礫、灰土。將墊層材料回填到軟土地基中，通過機械攪拌和壓實的方法，提升軟土地基的強度和承載力，以滿足公路工程后期施工要求。

（2）換填處理技術。換填處理技術是目前公路施工中處理軟土地基的常用技術，主要機理為清除一定范圍中的軟土地基，然后用砂、碎石、山坡石、灰土或者素土等強度比較高的材料進行分層換填；然后再用壓實設備將回填層壓實到規范要求的密實度，以提升地基持力層的總體承載力及擴散應力，降低地基不均勻沉降量[2]。此種方法有一定的局限性，多應用在軟土地基比較淺的地段，如果軟土地基深度過大，會增加換填的工作量及成本。換填處理技術的經濟實用高度通常為2 ～3m。

（3）擠排軟土地基處理技術。如果公路工程施工路段，是水塘、魚池或者流動性比較強的淤泥地段，此時軟土地基的含水量比較大，采用換填技術或者墊層技術，工程量比較大。此時可采用擠排處理技術，來提升軟土地基的強度。目前常用的擠排處理技術有兩種，一種是拋石擠排處理技術，另一種是爆破擠排處理技術。二者相比，前者成本較低，對周圍土層的影響比較小，后者成本略高，影響范圍比較大，適用于周圍軟土地基范圍大，且周期沒有其他建筑物的軟土地基處理中。

（4）表層排水處理技術。如果在公路施工中，遇到了土質條件比較好，但含水量比較大的軟土地基，僅采用換填處理技術，效果欠佳，且工程量比較大。需要先進行挖溝開槽排水處理，以降低地層表面的含水量，確保各項施工機械設備能夠順利通過。通常情況下，為充分發揮溝槽的排水效果，排水之后，需要回填一些透水性比較好的砂礫或者碎石。

（5）粉噴樁處理技術。所謂粉噴樁處理技術也就是常用的粉體攪拌處理技術，處理軟土地基的機理為通過專用的設備及機具，將水泥或者石灰通過壓縮空氣傳送的方式，將其和軟土地基進行充分混合攪拌，以吸收軟土地基中的水分，然后再通過一系列的物化反應，形成具有一定強度的樁體[3]。此種方法可有效改造軟土地基土質，提升地基強度，是目前軟土地基中比較常用的處理方法。多應用在淤泥質土、雜填土、軟黏土等軟土地基加固處理中。

3.2 深層軟土地基處理技術的應用

（1）堆載預壓處理技術。堆載預壓軟土地基處理技術的應用機理為通過使用等于或者大于設計荷載的填土荷載，促使軟土地基提前發生固結沉降，以提升地基強度，保證后期各道施工工序能夠順利開展。當軟土地基的強度達到公路工程設計標準之后，卸去荷載。通過此項技術處理的軟土地基，通常不會再發生較大程度的固結沉降，在具體施工中，多應用路堤回填土作為堆載材料，以降低軟土地基處理的成本[4]。為保證處理效果，堆載時分層分級堆加荷載，并對加荷速度嚴格控制，避免發生更加嚴重的剪切破壞，影響地基強度。目前此項技術愈發成熟，且施工比較簡單，在整個處理過程中，無需特征施工設備及原材料。比較適用于固結系數小的軟土地基處理。如果工期允許，可單獨使用，如果工期比較緊，可聯合其他處理技術同時使用。

（2）真空預壓處理技術。即在軟土地基中鋪設砂井或者塑料排水板，并在表面鋪設砂墊層，然后再覆蓋上一層密封膜，和外部大氣完全隔絕。通過埋設在軟土地基中的吸水管道，通過真空泵進行抽氣處理，以排出膜內部空氣，利用外部大氣壓的作用，加固軟土地基。和堆載預壓處理技術相比，真空預壓技術無需荷載，省去了荷載加載及卸荷的工序，大大縮短了軟土地基處理時間，并且不會破壞地基的剪切力，多應用在大面積軟土地基處理中[5]。

（3）混凝土樁處理技術。低強度混凝土樁是近年來才發展起來的新型軟土地基處理技術，主要機理為以低強度混凝土樁作為軟土地基的復合地基，從而提升地基承載力，降低地基的不均勻沉降量。其具有很強的適用性，無論是淤泥質軟土地基，還是黏性軟土地基都可以采用，具有良好的發展前景，值得大力推廣應用。

4 軟土地基處理要考慮的因素

4.1 地基狀況

針對土質條件的影響，如果是黏性土，則可以采用壓實方法進行處理，以降低對周圍地基造成的擾動；如果是砂性土，可以采用擠實砂樁的方法來改善土質條件。為保證軟土地基處理效果，還要提前分析地基的實際組成情況，針對淺層軟土地基，可采用表層處理技術，通過換填法即可滿足實際要求；對于比較深的軟土地基可采用配合表層處理法，以提升路基強度，滿足公路工程施工對路基強度和承載力的需求。

4.2 公路等級的道路性質

公路等級道路性質越高，針對平整的效果要求越高，需要采取強度比較大的處理方法。如果道路等級比較低，只需要采用先鋪設簡易公路路面的方法，即可滿足要求。當地基沉降之后，再進行常規道路鋪設。此外，還要按照公路的形狀進行合理處理。比如對于路堤的設計寬度，要保證路堤高符合設計要求，主要處理方法為換填法。如果寬度比較小，則極易發生局部破壞問題。如果路堤穩定性不足，可采用壓重法進行處理。因此，在進行道路設計必須合理控制路堤寬度，如果太寬對路基形成的壓力在底部就會越深，會增加深處黏土層沉降量，不利于保證公路施工質量。

4.3 公路的周邊環境

周圍環境是影響公路施工質量的主要因素，全面掌握周邊環境，可有效降低外界因素對施工質量造成的影響。比如在軟土路基處理中，會形成較大的振動和噪聲，并對地下水環境造成不同程度的破壞。因此，軟土路基處理中，必須充分考慮周邊環境，并對周圍地基進行特殊處理，以免發生隆起或者沉降。嚴格控制剪切變形，保護好公路周圍建筑物，進行隔振處理，避免發生倒塌傾覆。

5 軟土地基處理中的注意事項

第一，充分做好事后處理，保證超孔隙水壓力徹底消失，以降低孔隙比，促使地基盡快固結，從而提升軟土密度和抗剪強度。在具體施工中，要盡量采用逐級加壓方法，待沉降量徹底穩定之后，再卸去荷載，保證路基局部穩定性，提升固結處理效果。第二，針對地下水位比較高的路段，需要切實做好排水處理，合理設計排水方案，常用的方法包括加深排水溝、完善排水系統等，保證地下水位低于公路路基，避免路基被水浸泡。第三，在軟土路基施工中，要適當加大第一層土填筑的厚度。對第一層進行適當的加厚，就使得路基土層形成整體的合并，并且與其下的硬殼層一起承載上部的重量，從而不會造成翻漿或者沉陷、隆起的現象。

6 結束語

綜上所述，本文結合理論與實踐，分析了公路施工中軟土地基處理技術及應用。分析結果表明，軟土地基具有含水量高、強度低、孔隙比大等特性，對公路工程施工質量的影響比較大，需要采用合理處理技術，以提升軟土地基處理效果。不同處理技術有其獨特的適用范圍及優缺點，在選擇時，要結合軟土地基的實際情況，選擇與之相適的處理技術，以保證公路工程施工質量。