不良土質路基處理方法及施工工藝

胡曉婷

（山西誠信市政建設有限公司，山西太原 030024）

0 引言

隨著這些年來我國經濟的迅速發展，我國城鎮化的速度也在逐年加快，建筑業也進入了一個新的發展階段，人民的生活水平也隨著經濟的發展，有了穩步的提升，對于出行的要求也有所提高。為了滿足人們的出行方面的需求，需要對施工技術的進行不簡單地探究，確保市政道路施工的質量。

1 軟土地基的危害、特征及分類

1.1 危害

軟土的主要特點是天然的含水量較大，而且其中的孔隙也較大。因為含水量較大所以其軟土地基的強度較弱，致使軟土地基地壓縮性較強，透水性小，固結的時間較長。這種軟土會給我國市政道路施工帶來較大的危害，如果對軟土地基處理的方法不當則就可能會引起較大質量問題。市政道路施工中因為軟土地基地處理不當很容易出現的沉陷、塌方等現象，這些問題的出現對于市政道路施工來說其打擊絕對是巨大的，不僅會影響建筑的施工質量，甚至會造成非常嚴重的人身安全和經濟損失。所以需要重視軟土地基地處理，降低軟土基質帶來的危害。

1.2 特征

軟土都有如下的幾點特性：①這些軟土中的含水量較高，但是地基地荷載能力則是直接由軟土含水量所決定的，所以軟土中的含水量越高其地基地承載和負荷能力也就越差，這是由軟土層的壓縮性和抗壓強度有直接的關系。②軟土的孔隙較大并比較松軟，并且軟土的孔隙的密集程度的程度也較高。③軟土的壓縮性更高。土壤的液限是有限的，軟質土的自然含水量增加，實質土的壓縮系數逐漸提高。④軟質土的剪切強度降低，而且軟土的強度會對后續的排水固結工藝實施有著一定的影響作用。⑤軟土的滲透性較小，由于軟土的固結速度比較慢，在對軟土地基進行處理的時候，軟土地基的強度也受到了影響，其提升的速度較慢。

1.3 不良土質路基分類

（1）軟土路基：軟土路基一般天然含水量足、地質結構強度低、透水性較差、空隙比大等特點，一般廣泛分布在我國南方地區，而軟土路基很容易產生沉降而引發路基開裂和高負荷作用。

（2）濕陷性黃土：濕陷性黃土主要分布在我國黃土高原地區，該區域由于水土流失現象嚴重，進而經常會引發該類不良土質路基現象，具體特點包括結構疏松、土壤比較均勻同時空隙比高。濕性黃土由于水的侵蝕，土體結構迅速遭到破壞，同時強度也隨之降低，土體強度降低缺乏規律，引發路基變形現象嚴重。

（3）凍土：凍土一般包括多年性凍土和永久性凍土兩種，一般廣泛分布于我國北方地區和高原地帶，凍土在凍結情況下壓縮性較差，但是當處于熔化狀態時會造成承載力快速下降，壓縮性也相對提升，融化后的地基下滲也是產生危害的主要因素。

2 軟土地基處理方法

2.1 排水固結

排水固結是市政道路建設中處理軟土地基的一種常用而有效的方法。這樣技術可以有效地改變土壤的狀態，使土壤變得更為牢固和堅硬。而且在處理軟土地基的時候有明顯的效果，具體操作可以將土壤進行水分排出的時候，需要安置一些排水管，來幫助其實現更好的排水效果。另外還需要對市政道路中的周圍環境有一個大致的了解，在掌握情況的基礎上，再深入研究加固軟土地基的方法。并且在進行重力施壓的過程當中，同樣也需要將土體中的水排出，實現排水固結的目的。這種加固軟土地基基礎的技術，其實行的方法較為簡單，并且這種技術適合應用于一些具有粘性的土壤。排水結構技術是市政道路施工中，對軟土地基進行基礎加固施工是較為常見的一種應用技術。

2.2 表層換填土

地表填筑是清除市政道路工程路基范圍內的軟土，回填或壓實穩定性良好的土、石。在混凝土道路施工過程中，通常采用開挖代替天然砂石。即在施工范圍內，用挖掘機挖開會影響路基穩定性的沖積軟土，然后用天然砂代替。一般情況下其開采深度不超過2m，采用分層開采、分層壓實、分層壓實檢測的方法施工。從而有效地改變原有軟弱地基的承受力特性，提高抗辯型和穩定能力。在換填過程中，要充分考慮研磨天然砂中石材的大小、含量、品位，最好避免試驗壓實造成的沉降。在施工過程中，一般采用比較簡單的施工設備，施工過程中消耗的建筑材料量也比較小。

2.3 強夯法

碾壓夯實的技術也是我國市政道路中常用的一種加固濕陷性黃土地基基礎的方式，其具體的使用方式是采用一些大型的設施設備來進行夯實。由于軟土地基地含水量較大，其密度較大。所以將土壤進行壓縮碾壓處理之后，其密度較小，其堅硬度得以提升，可以有效地減少地基出現沉陷現象。然后通過對土壤進行多次碾壓和壓縮，達到預期中的夯實效果，從而可以有效地提升其地基基礎的穩固性。在碾壓夯實法的使用過程中，其機械設備作為常見的是壓路機和推土機，因為這兩種機型設備較大，其施工的面積也較大，所以這兩種機械設備的工作效率更高。在開展具體夯實法的時候，需要根據實際情況制定具體方法來開展，確保軟土的處理方法是最佳方案，避免不必要的環節，造成時間和成本的浪費。另外碾壓夯實是一種非常常見的加固技術，這種技術操作的方式較為簡單，其使用的設備也是較為常見的設備，具備方便快捷等優點。

2.4 灰土改良加固

石灰墊層是在地基底部在要求范圍內開挖的軟土層，將一定比例的石灰與土壤充分混合在最佳含水量下，分層回填、夯實壓實而形成。一般用于加固深1～4m 厚的軟弱土，尤其是被經常的用于一些濕陷性黃土地基加固、雜填土等方面，同時也可以用作結構的輔助防滲層。這樣的施工方法可以使地基變得更加牢固，更接近施工中所需要的標準質地，從而提高地基地強度，增強地基地抗壓能力解決土質問題保證市政道路施工的質量。在具體施工的過程中，改良土壤含水量略高于最佳含水量，用推土機初平，平地機精平，最后用壓路機進行碾壓。灰土攤鋪好以后，立即進行碾壓。由路基兩邊向中間順序推進，輪跡重疊一半。先靜壓兩遍，再弱振碾壓一遍，強振碾壓兩遍，最后靜壓收光。同時每遍進行壓實度檢測，直到達到壓實要求為止，最后檢測高程。在填土的過程中，需要從最低處開始，由下向上整個寬度分層鋪填碾壓或者夯實，為了確保壓實的均勻性及其密實度，需要提高機械碾壓的效率。

2.5 拋石擠淤法

在進行市政道路建設的過程中，在對軟土地基進行的處理的時候拋石擠淤法也可以起到很好的效果。其拋石擠淤法的是通過將片石投入到軟土中，將軟土中的淤泥基礎，通過這樣的方式來提高地基的強度。這種方法具備很大的應用的優勢，在具體應用的過程中不用抽水，也不用挖掉原先存在的淤泥，其操作的方法也比較簡單，但是這種方法一般是被應用到軟土層厚度小于4cm 的情況。其具體的原理，則是因為軟土地基中的淤泥質軟土的含水量較大，所以其孔隙的比例也較大，其強度就較低，具有十分明顯的觸變性。在施工的時候其進行拋石需要從中部開始然后向兩側展開，或者是向單側發展進行單側的拋置，將存在的淤泥的可以向外側擠出，其拋石的時候主要是進行人工投擲，然后輔以裝載機和推土機進行配合工作，在進行人工拋擲片石的時候要求其拋擲的比較均勻。當拋擲的片石已經高出了原先的地面的高度之后，就可以采用推土機進行推平，最后需要使用中興的壓路機進行反復的碾壓。當軟土中的淤泥被擠出來之后，需要進行清理，將淤泥運送到棄土場之后，再重復進行片石拋擲和碾壓密實的工作。通過拋石擠淤法來對市政道路建設對軟土地基進行處理，來強化地基的強度，保障市政道路建設的質量。

2.6 擠密樁法

膨脹土具有失水收縮和吸水膨脹的特性。在塑性系數大、硬度大的情況下，工程性能良好，但由于其明顯的脹縮特性，會引起路基變形、位移、破裂、抬升和破壞。在施工中遇到這種情況的時候，就需要采用加樁擠密法進行處理。由于軟土地基地特殊性，擠密樁法在施工的時候需要借助外在的力量進行，在實際施工的工程中一般會采用兩種施工方法∶①采用水泥樁法。②灰土樁法，采用灰土擠密樁是性價比較高的設計方案。當地基中的含水量較高的時候，可以向孔內填干土粉或者是石灰粉，用以吸走軟土地基中的一部分水分。在具體施工中，灰土擠密樁的施工順序應先外排后里排，成孔后應該及時地夯實孔底，并且夯實的次數不應該少于8 下，并且還需要立即進行夯實灰土。在進行回填的時候其厚度一般為250～400mm 之間，逐層以量斗向孔內下料，并且逐層夯實，均勻地向樁孔下料和夯實。如果孔底出現飽和軟弱土層的時候，就需要采用加大成孔間距，以防止由于振動而造成已經打好的樁孔內擠塞，如果孔底有地下水流入，可采用井點降水后再回填填料或者是向孔樁內填入一定數量的石灰，經過夯實后再進行分層填入填料。

2.7 敷設盲溝法

在不良地質基礎的處理施工中還可通過敷設盲溝法加以解決，這個辦法一般應用于水田中的又或是地質淤泥的水深在2m以內的稻田地質，以及在不容易發生任由自流干水的地質環境下，能夠取得不錯的施工效益。通過鋪設盲溝的方式實施不良土質地基施工可以有效減少地質構造內的水位，同時還能夠使土層內大量水分排入盲溝內，并經由盲溝將水分排除路基，通過日曬的效果，保持土體始終處于干燥狀態。而在具體施工中一般選取矩形盲溝結合或者梯形盲溝結構。在利用敷設盲溝的方式處理不良土質路基時，首先要沿著施工區域的橫向挖溝，一般都是沿公路橫向位置在每10m 的距離內開設梯形盲溝或者矩形盲溝的挖設，如果遇到軟土層的深度達到1.5m 左右，那么要設定盲槽的尺寸約為150cm×150cm，而如果軟土層的深度在1.5m 以內，則可根據情況選用其他的方法進行盲槽設定。然后要根據公路工程的縱向挖設盲槽，也就是要保證挖設的間隔在10m 以內；③在盲槽挖設好后需要先填滿塊徑符合30～50cm 大小的石頭，以防止被水浸泡而變軟，在石塊填滿好之后在最上部覆蓋隨時，同時在隨時生成的覆蓋土工布，可以有效防止盲槽內的水上溢，同時也避免塵土下漏而引發盲溝堵塞的現象，避免影響排水效率。最后，還要設置回填混合料、并將其攤平壓實，從而達到良好的不良土質路基處理效果。

3 不良土質路基施工的工藝制定

在不良路基的處理過程中，壓實過程是不良路基處理的重要環節，而路基的壓實作業質量也受到多個因素所影響，比如不良土質路基的含水量、壓實操作的設計選擇、路基壓實厚度以及設定的壓實次數，都會不同程度地影響著路基壓實作業質量，而其中影響最為明顯的要數路基地含水量，對于以往的不良土質路基施工技術來說，一般都不具備良好的抗干擾能力，倘若遇到雨季氣候或者惡劣環境時，還需要進行充分返工作業，進而引發資源和成本的浪費。不良土質路基施工工藝制定中具體的工藝流程包括網格制定、試驗環節、石灰卸料、集土、悶料、倒土、運輸、測量放樣、攤鋪、刮平、夯實等工作。

3.1 不良土質路基施工準備環節

為了進一步增強不良土質路基的施工效果，首先必須做好充分的施工前準備工作，這也是保障不良土質路基施工順利進行的關鍵，施工準備環節的內容主要包括施工材料準備、施工設備準備、施工場地規劃以及施工人員安排等，同時也要做好施工人員的技術交底，為開展不良土質路基施工做足準備。在具體準備工作中，首先施工企業要沿著公路現場進行全面考察，同時了解施工現場的地質情況，其次還要結合勘察結果對現場的水文特點開展施工方案設計，為后續施工提供科學指導。同時也為不良土質路基施工順利進行提供參考，保障不良土質路基處理效率。最后，還要結合實際施工的氣候因素優化與改良施工方案。

3.2 不良土質路基填方施工

一般情況下，不良土質路基的填筑都會采用全斷面的水平分層填筑方法，從底部逐漸向上層進行填筑，而在填筑過程中要符合預先設計的標高要求。填筑施工中必須沿著縱坡方向進行，當符合路基高度后，在開展水平方向的分層填筑。對于一些不同的路基填料過程中，為了有效避免內部產生夾水層以及薄弱處，一般不需要進行混合填筑，必須采取分層填筑的方式。填筑施工的含水量也要合理控制，在進行碾壓施工時也要選擇恰當的實際，當處于最佳含水量后最適合碾壓操作，并且能夠有效提高路基強度，實現良好的壓實效果。在完成填方適合好還要做好后期的整平施工，一般選擇機械壓實和人工夯實的結合方法，提高壓實質量。

3.3 不良土質路基挖方施工

對于不同的不良土質路基環境施工還要采用不用的施工方法，首先對坡度進行測量，并以此為依據調節邊坡，并在路塹深層部分設置分解平臺，不良土質路基挖方過程中還要做好合理控制工作，如果路塹深度不足，那么采用橫挖施工將實現一次性全斷面開挖，指導符合設計路基標高，并且在小于100m 的情況下采用推土機進行作業，對長度以及深度較大的路塹可以采取縱向開挖施工方式。在每層挖出一條通道，以設備和車輛通過，并且在向兩側延展，直至保持寬度和路基統一，下層通道的開挖還要做好邊坡的修整工作，合理選擇開挖設備，保障挖方施工質量，提高施工效率。

3.4 不良土質路基施工中的拌和整型

首先，需要利用旋耕機或者其他可以攪拌均勻的機器設備，將鋪設好的砂漿翻拌兩邊，使砂漿與土可以均勻地混合到一起，但需要注意的是不能夠犁到底端，避免砂漿落到底部。在翻拌過程中，需要注意的是第一遍應該從中心位置開始，向中心位置進行翻拌，機械設備需要注意速度，第二遍之后從兩邊開始，向外和側面翻拌。之后再按照這種方法翻犁兩次，這兩次需要犁到底，并隨時地檢查圖層的厚度，保證每一層都要全部犁透。

其次，在材料混合拌勻之后，應該采取平地機的方式將其整平整，在直線段、，利用平地機從兩側到中心路段進行刮平。在曲線路段則應該有內側向外側進行刮平。

最后，需要承包人到現場對拌料的含水量、限水含量、顆粒以及相對密度等進行分析，進行重型擊實、承載比等的實驗測試，保證優化之后的拌、料性質，對現場的拌料質量進行管控，嚴格保證材料符合施工要求。

3.5 不良土質路基施工中的碾壓

首先，在整型之后在混合料含水量達到最佳處境之后，要利用壓實機器，采用壓實工藝將其碾壓。可以先從靜壓開始，再振壓，在路基戰斗中進行軟壓。需要注意的是應該重疊一半輪寬。針對于路基兩側需要多壓幾遍，如果出現了彈簧、起皮或者松散的情況則需要采取相應地方法進行處理。

其次，承包人需要對土質進行改良，在改良中要對所用的機械設備、材料、人工等進行詳細地記錄。

最后，在碾壓中每一層填土都應該由承包人進行檢查，并報告監理或者相關的測試單位，按照一定頻率進行抽檢，合格之后才可以開展下一層土的填筑。

4 結語

綜上所述可知，在現階段的市政道路過程中，其軟土地基地正確處理可以有效地提升市政道路施工中的安全性和穩定性，所以探究軟土地基的處理方法和施工工藝有著非常重要的作用，同樣也是在最大程度上保障群眾的生命財產安全。在具體的處理過程中需要結合實際情況，施工人員應該對現場情況有較深的了解，明確這是為何種地質，并且需要以此為基礎選擇最合適的應用技術。因為不同的軟土地基需要采用的施工工藝也是不相同的，需要明確地質選擇最合適的處理方法，通過這種方式最大限度保證其市政道路施工中的質量和應用價值，又可以為其獲取最大的社會效益和經濟效益。