道路工程軟土地基處理方式選用與工程實踐

丁明鶴

摘要：現階段，隨著我國經濟的高速發展，社會中的基礎設施建設工程在規模和數量上都有著更高的需求，為此需要在進行基礎設施建設的過程中，不斷地進行技術的創新。對于公路工程施工而言，所使用的技術也需要進一步地完善，以便可以在保障工程項目高質量的同時，還可以創造出更多的經濟價值。

關鍵詞：道路工程;軟土地基;處理方式

一、軟土地基的特點

我國幅員遼闊，軟土地基廣泛分布于我國沿海地區、內陸平原或山間盆地，在沿海地區主要是海岸沉積的軟土，而長江、黃河、淮河、珠江等水系下游，則為陸相的河灘沉積或海相的三角洲沉積，內陸湖泊如洞庭湖、鄱陽湖、太湖等湖泊周圍，廣泛分布著湖泊沉積的軟土。對于工程建設而言，軟土地基的主要危害表現在穩定性差、透水性差、結構不均勻等方面。

1.穩定性差

軟弱土層孔隙較多、含水量高，使其穩定性極差，加之本身強度也低，導致軟土地基不僅中間部分會發生不規則、不均勻的沉降或陷落，連帶著地基尤其是路基的邊緣地帶也會出現由于雨水的沖刷而引起的坍塌，進而對道路工程的使用安全造成極大隱患，這也是道路工程中最為普遍的病害。

2.透水性差

軟土地基的含水量雖大，但其滲透性能較差，如果道路工程地基建造在軟土層上，沉降期限會延長很多，經過最初的地基加載，軟土的孔隙水壓力會增加，對地基的強度造成不良影響。

3.承壓能力差

軟土地基含水量高，具有較強的可塑性，在收到外部荷載的壓力時，土顆粒之間原本較大的間隙會壓縮，整個軟土結構的整體性就會遭到破壞，其外觀表現就是不規則沉降或陷落，對于建造在其上的建筑結構而言，就會出現結構裂縫、結構斷裂等。在不同程度的外力作用下，軟土路基會出現不同程度的受力不均進而導致結構不均勻的現象，不僅影響施工質量，還會加大施工單位的工作量和工程成本。

二、軟土地基常用處理方法

首先，在進行軟土地基處理之前，要先確認道路或橋梁的等級，道路橋梁工程等級不同，對地基處理的要求也就不同，這就要求在解決軟土地基問題時，所需要完成的程度和采取的措施都不相同，只有確定這個大的前提，才能進一步確定軟土地基處理方案。

其次，必須要確保軟土地基處理之后滿足本工程建設的施工要求，包括承載力要求、后期沉降要求、穩定性要求以及相關規范的要求。

第三，需結合不同的結構部位、結構形式、荷載類型等工程實際影響要素，因地制宜地確定軟土地基處理方案，確保方案可靠、經濟合理、滿足施工進度要求。

在此原則之下，目前我國常見的軟土地基處理方法主要類型有：換填法、強夯法、擠密法、化學加固法、排水固結法、復合處理法等，每種類型之下還可以細分出許多具體處理方法，其主要原理和使用范圍如表1所示。

三、軟土地基處理技術及要點

1.強夯加固法

強夯法作為地基常見的加固技術，施工原理是利用專業的夯實裝置從高處落下，利用錘子的重力加速度作用，夯實地基。經處理的地基會改變原有的地質結構，壓縮軟土層，提升土壤密度。該種技術的應用優勢在于操作簡單、成本低、壓實效果好等。與之相對應的，強夯技術的應用局限性表現為要求高，主要應用于砂性土、黏性土等軟土地基中。當前，隨著強夯技術應用研究的不斷深化，夯實裝置的研發水平逐步提升，以打夯機為代表的專業打夯機械的適用條件也逐步放寬，具有較強的經濟適用性。

2.地基硬化處理技術

地基的硬化處理通常選擇石灰塊作為主要材料，即在軟土地基中適量填埋生石塊、摻合料等，經過化學反應后，地基的強度性能得到提升。該項技術的原理在于：石灰具有強吸水、放熱的化學特性，將鈣離子通過與軟土土質的離子交換作用滲入到地基，形成石灰塊復合地基，進一步提升地基結構的抗壓強度與力學穩定性能，降低地基受壓力產生的沉降程度。與此同時，地基中鈣離子在自然環境中會逐步形成硬質保護層，保護雜填土、輕質黏性土等軟土層。但在具體應用過程中，生石灰對于土壤具有一定的破壞性，因此，不能在穿越綠化地、農田間的路橋工程中應用。

3.土質置換法

地基置換是指對軟土層中的土層進行置換，是路橋施工中較為有效的地基改良技術。在置換處理的過程中，需要事先選定替換的土壤。通常情況下，應選擇含水量適宜、承載力強、穩定性高的土壤類型，如暗溝土壤、洪流土壤以及淤泥等具有一定黏性的土壤，通過開挖、填埋等方式進行置換，進一步提升地基的整體承載性能、抗侵蝕作用，避免土層中的含水量、壓縮空間過大等導致的不穩定問題。

4.表層處理法

4.1敷墊材料處理法

敷墊材料可以有效控制軟土地基土層壓實度不均勻、承重性能不穩定等情況，降低不均勻沉降、橋墩傾斜變形等災害發生的可能性。在實際施工階段，需要工程隊伍結合設計方案、施工圖紙與具體的地質環境調查報告等情況，確定具體的敷設材料，并使用專業的壓實、振搗等設備，勻速進行鋪設、壓實施工，改善地基結構，控制側向變化、局部沉降的程度，進一步增強地基抗拉、支撐能力。

4.2砂墊層法

砂墊層法是使用砂石等材料在地表鋪墊，主要適用于地基排水能力強、土壤厚度小的工程中，處理效果較好，經濟成本不高。在具體的工程中，需要對砂墊厚度進行控制，保證同一施工區域內鋪墊厚度保持一致，確保排水面設置合理。由于材料的凝結速度較快，施工周期相對較短，能夠快速提升軟土地基的力學性能。在具體施工階段，需要注意，砂礫的表層應維持濕潤的狀態，然后再對其進行施工，使施工效果更加符合工程要求。

5.粉噴樁加固法

粉噴樁是地基加固的重要技術手段，相較于其他的加固技術，具有工藝復雜、加固效果好、適用范圍廣等方面的特征。在技術應用的準備階段，需要對地質檢驗報告、材料配比方案等進行綜合分析，對施工方案進行有效評估后，確定粉噴樁的施工位置、尺寸等數據。在施工前期，需要事先對現場環境進行清理，確保作業面平整、土壤表層處理到位、軟土置換質量檢驗合格，然后根據技術方案對粉噴設備進行檢測、調試，在材料使用前進行性能檢測，經檢驗合格后允許使用。該項技術可以改善地質結構較為惡劣的地基，對于施工材料的配比與設備應用有著較為嚴格的要求，在實際施工階段，需要強化設備、材料與人員的管理，保證技術應用的規范性與可靠性。

6.加載技術

軟土地基普遍具有透水性差、結構不穩定的問題，地基內部的含水量超出工程建設技術標準，地下水長期侵蝕地基，進一步削弱了地基的承載力，當壓力超過承受能力后，就會引發局部沉降問題。為有效控制路橋工程沉降不均勻的問題，工程隊伍可以在技術應用前，事先對地基進行加固、置換處理。當前，地基加載處理方法可以分為兩種，一是地下水加載處理方法，二是填土加載處理方法。其中，地下水加載技術是通過調節地下水水位，促使軟土地基產生自然沉降，一般適用于含砂土層較多的軟土地基。而填土加載需要建立起動態監控系統，對路橋表面沉降程度的變化進行實時監管，及時采用材料填埋加載技術，對路面沉降情況進行控制，使其具體的沉降差異參數保持在合理的范圍內。

結束語

隨著道路工程的進一步發展，軟土地基處理技術已經日趨成熟，但在實際工程應用過程中還存在著許多問題，需要廣大工程技術人員在大量涉及與施工實踐中不斷總結和完善，積累更多各種復雜地質情況下的地基變形特性與不均勻沉降資料，從而總結出切實可行、科學合理的軟土地基處理措施和施工方案，并將其應用到道路工程實施過程中，促進道路工程的進一步發展。

參考文獻

[1]苑佳，周新雨.軟土地基處理的幾種方法綜述[J].能源與環保，2021（1）：39～42.

[2]潘瑞春，黃瑞章，周新年，周成軍.道路工程軟土地基處理方案選擇研究進展[J].公路交通科技（應用技術版），2012（10）：23～26.

[3]葛峰.軟土地基處理技術在公路施工中的應用[J].交通世界，2016（11）：64～65.