關于公路施工中的軟土路基處理技術的探析

李清

摘要：軟土地基存在抗剪能力差、易變形、易流動以及承載力差等一系列缺陷，在公路工程的施工中一旦遭遇軟土地基將會提升路基質量缺陷的發生概率。因此，強化對軟土地基的技術處理將是確保省道、縣道等公路工程施工質量的重要環節。本文先是研究了軟土地基的特點及其對公路工程地基處理的負面影響，然后在這一基礎上分析了幾種常用處理方法的實現原理。

關鍵詞：公路施工;軟土路基;處理技術

引言：

在修建省道和縣道的過程中有可能在于地質承載力非常差的軟弱黏土或者淤泥質土壤，這種不良的地質條件將會嚴重威脅到道路工程地基施工的可靠性，進而造成潛在的質量缺陷。研究各種處理軟土地基的技術方法對提升此類工程的施工質量具有非常顯著的作用，常用的如換土墊層法、這空預壓法等，分析其工程應用場景能夠提升實踐指導的效果。

一、軟土基地對公路施工的危害

無論省道，還是縣道，路基的處理效果都會直接作用于道路的質量、影響其使用壽命和承載力，對車輛通行的安全性也具有間接的作用。一般來說，軟土路基具有以下特點。首先，軟土路基內部結構不均勻，內部砂、粉土容易根據不同的沉積環境形成不同的結構，水平方向和垂直方向差異較大;其次，軟土路基含水量高，軟土有機質容易吸水，形成各種絮體結構。然而，地質條件的優劣在很大程度上會干擾到道路工程的施工效果，軟土地基就是非常典型的不良地質條件，其特點如下：1）孔隙多、含水量大。軟土地基通常是孔隙比大、含水量相對較高的軟弱黏土、淤泥質土壤，而這種特點也決定了其非常不易夯實，難以形成可靠的承載力;2）抗剪性能非常差。地基土壤的抗剪切能力在很大程度上對其承載力和抗變形能力產生影響，軟土地基的抗剪切性能非常差，我國軟土的這一性能通常在5到25kpa的范圍之內，比正常地基土質的要求低了很多;3）易壓縮。省道和縣道具有非常重要的交通運輸工能，每天通行的車輛也非常多。路基在眾多車輛載荷的作用下必須表現出強大的承載力和穩定性，不能輕易發生變形，而軟土基地的壓縮性比較強，在施工階段本就不易夯實到位，在后期的運行過程中還會因為持續的沉降而不斷發生地基不均勻的問題，進而造成道路出現結構性的損壞;4）軟土地質具有較強的流變性。軟土抗剪能力差的特點導致其在車輛載荷的作用下很容易發生流變性的變化，尤其是在淤泥質土壤中。通過上述分析即可判斷軟土地質的出現會增加公路工程地基處理的難度，一旦處理不當，后期的質量缺陷將會比較嚴重[1]。

二、軟土地基處理技術

（一）置換法

如果軟土地基的長度比較小，采用其他施工方法難以達到良好的地基施工效果時，可采用置換的方式將那些不符合公路工程施工的劣質軟土層挖掘并運離作業現場。取而代之的是呈級配特點的碎石和砂礫。上層的砂石置換層將會和下層的軟土固結在一起，形成新的符合路基施工特點的復合地基。顯然，置換法的整體工程量和成本是比價高的，一方面是要將軟土層開挖至一定的深度，并將其運輸到指定區域，這其中就涉及較大的動土作業量。另一方面則是要采購較多的級配碎石和砂礫[2]。因此，當軟土地基的長度非常大時，施工單位則要認真評估置換法造成的施工成本，在軟土地基較短的情況下采用這種施工方法往往能取得更好的經濟效益。

（二）真空預壓法

這種技術方法的原理是在軟土地基四周及表面鋪上具有良好密封性的膜層，然后使用真空泵等裝置抽取軟土層中的空氣，使其形成接近于真空的狀態，此時外界空氣形成的大氣壓將會對軟土層產生較為強大的壓強，也就形成了載荷作用。軟土層中的存在的水體在這種情況下會逐漸析出，施工單位在實施真空預壓之前就應該事先在軟土層中設置好排水通道，當軟土層中的水在大氣壓的作用下從土層中析出時就會順著這些排水通道留出。失去水分的軟土層在靜置風干一段時間之后就會形成良好的固結效果，其整體的承載力、抗剪強度以及抗變形能力等都會得到大幅度的提升[3]。這種施工技術的優點是成本相對較低、工期比較短、排水效果顯著等。

（三）堆載預壓法

堆載預壓法也是在軟土地層上施加一定的靜壓力，然后利用事先設置好的排水板、排水通道來釋放軟土層中的水。區別在于這種技術方法不是利用大氣壓產生載荷作用，而是現在軟土層上鋪設密閉性較好的篷布，然后在其上部堆載一定的重物，形成載荷，這種載荷可由土方、山石、砂料等來提供。施工過程中要計算好載荷的大小，然后根據堆料的密度來計算出其堆載的高度。

（四）輕夯多遍處理

軟土地基的特點是壓縮性比較高，并且在載荷的作用下容易產生流變，此時若直接采用重錘強夯的傳統處理方式難以確保地基處理的效果。國內的工程技術人員經過多年的實踐最終發展出技術成熟的輕夯多遍處理工法。這種施工方法在具體實施時主要控制好以下幾個方面：1）采用錘擊的方式來處理這些軟土地層，初期下錘的過程中要注意觀察坑四周的變形情況，不要出現明顯的隆起，一旦出現這種現象，則表明坑四周的土壤層受到應力破壞，那么在后續的錘擊中要適當降低高度，減少夯擊時的能量;2）上一次夯擊的土壤下沉量不應低于下一次的夯擊量，否則就表明土體發生了較為顯著的測向位移，難以固形;3）夯擊時要將每一次的深度控制在合理的范圍之內，通常情況下每一次的夯沉量要控制在60cm以下。

（五）換土墊層法

這種施工方法的原理與置換法非常相似，在具體實施的過程先按照預定的深度挖除路基上的軟土層，然后采用分層夯實的方法在路基中回填優質的填料，在工程實踐中經常使用土墊層、碎石、粉煤灰、砂礫或者干渣等作為回填的材料[4]。每次按照一定的厚度鋪筑一層填料，然后使用工程機械將其夯實到位。在這種作業活動中經常使用的施工方法為強夯擠淤法，也就是一邊采用強夯法夯實墊層，同時在這一過程中將符合施工質量的碎石填筑在基坑中，必要時還要配合使用擠淤的處理措施。經過這一系列操作之后，地基的承載力和抗形變能力都會得到大幅度的提升。

三、結束語

軟土地基存在含水量高、孔隙多、易變性、抗剪能力差等一系列缺點，在建造省道、縣道等公路工程時必須加強對這種不良地質條件的處理能力。工程實踐中可根據軟土的含水量以及其他特點來選用正確的處理方法，常用的包括真空預壓法、堆載預壓法、置換法等。

參考文獻：

[1]李春榮.關于公路施工中軟土路基處理技術的研究[J].黑龍江交通科技，2013，33（004）：48-48.

[2]張峰.公路施工中的軟土路基處理技術分析[J].建筑技術開發，2018，045（005）：123-124.

[3]正峰 萬.公路工程中軟土路基設計與施工[J].城市建設理論研究—施工技術，2016，1（2）.

[4]邱琴忠.公路工程施工中軟土路基處理技術應用探究[J].中國建材科技，2018，01（v.27;No.157）：90-91.