公路施工中軟土路基的施工技術處理

任金偉

(安徽省交通規劃設計研究總院股份有限公司，安徽 合肥 230088；公路交通節能環保技術交通運輸行業研發中心，安徽 合肥 230088)

一般來說，軟土地層通常存在于水域附近，因此，具備含水量相對較高、空隙相對較大、強度相對較低等特點。從表現形式來說，經常會呈現淤泥以及泥炭等狀態。在公路施工中，對工程結構造成的影響非常之大。為了保證工程項目的建設質量以及后續的使用安全，必須要對其進行針對性的處理，例如，土層特性優化。如此才能充分的保障公路施工項目中土層地基力學性能等方面的要求得到滿足，從而提升工程項目的整體質量。

1 公路軟土路基具備的特點

軟土的概念，本質上指的是承載性能不足的粘性土，由于此類型粘土的結構一般由軟體組織構成，因此，總是呈現軟塑的狀態，也是粘性軟土所具備的最大特點之一。對于公路工程來說，軟土路基由于軟土自身所具備的特性，擁有以下幾方面特點。第一，含水量相對較高。在自然界當中，無論是含水量或是含水率，軟土都是相對較高的。在其組織內部，水分基本充斥整個內部空間，如此過量的含水程度，很難塑造出理想的狀態與形態。不僅如此，這種相對較弱的可塑性，也使得軟土地基非常容易遭受極端天氣的影響。第二，空隙相對較大。在公路施工過程中，空隙問題影響著路基工程的密實度，如果空隙過大，那么必然會導致路基堅固性不足的情況發生，尤其是在軟土路基施工中，對后續工作的順利開展帶來了嚴重阻礙。第三，承載能力不能滿足工程的需求。軟土路基由于自身特性的限制，無法實現硬土等路基的相關功能。倘若不進行有效的處理，很難滿足工程項目在承載力方面的嚴格要求。第四，壓縮系數相對較高。由于此特點的存在，軟土路基很容易會出現壓縮變形的情況，不但會影響整體項目的質量，還會使得后續使用出現安全方面的問題。雖然軟土路基有著諸多不便的特性，但由于公路工程的施工需要面對不同的地質情況，因此，在軟土中進行路基施工是不可避免的，所以為了保障工程的施工建設能夠有序的、正常的進行，需要通過各種有效的技術針對性的、綜合性的對軟土路基進行處理，詳細、嚴謹的對土地進行測試，最大程度的保障公路施工工作的效率與質量。

軟土、軟弱土主要特征反映在五個方面：觸變性、流變性、高壓縮性、低透水性和低強度。主要危害表現為：地基承載力低和地基不均勻沉降，易造成建筑物的開裂、路基變形、路堤滑移等。工程沿線軟土、軟弱土主要分布在沿線溝塘低洼積水路段，巖性為灰黑色、褐黃色淤泥質粉質黏土、灰色粉質黏土等，含有機質，呈軟塑～流塑等。

大多為軟塑～可塑狀低液限粘土，具有含水量高、孔隙比大，承載力低等特點，容許承載力一般在80～130kPa左右。

2 軟土路基處理技術的實際作用

對于公路工程來說，對路基進行針對性的處理是一項非常重要的工作，尤其是軟土路基，由于其自身具有不利于工程施工的特性，相關人員必須要加強此方面工作的重視程度，全面的、深入的認識到路基處理技術的作用。

2.1 提升承載能力

滿足人類社會在交通方面的便利性需求，是公路工程的建設目標之一，而路基的承載能力便是保障此需求得到滿足的基礎。但對于軟土路基來說，由于其組織結構的影響，先天性承載能力也不足，如果不進行有效的處理，必然會使得公路建設的目標無法實現。而通過強夯技術以及排水等技術的應用，則可以有效的緩解上述難題，提升其承載能力的同時，也能滿足人們安全使用的需求。

2.2 實現對軟土路基的綜合性處理

通過前文可知，軟土路基具備含水量相對較高、空隙相對較大等特點，極大程度的影響著公路施工的順利開展。而通過路基處理技術的有效應用，便可以對其進行綜合性的處理，彌補不足之處。需要注意的是，在實際作業的過程中，必須要從現場的實際情況出發，如此才能確保處理技術應用的有效性，保障其得到有效修復的同時，提高工程建設的效率。

選擇有代表性的軟土地基各土層物理、力學指標作為計算依據，按照因地制宜、就地取材、綜合處治的原則，進行綜合處治。

2.3 提高公路工程的整體質量

在公路工程之中，倘若不能及時的、有效的處理軟土路基，極大概率會在后續的工作過程中出現路基下沉等嚴重影響工程質量的問題，不但會影響項目建設的質量，還會使得后續的正常使用出現安全問題。而當應用了軟土路基處理技術之后，便可以明顯的強化軟土路基各方面的能力，例如，承載能力，從而提高工程項目整體質量。

3 公路工程施工作業中軟土路基的具體危害

由于軟土路基的基本組成非常的特殊，它的實際性能是沒有辦法滿足交通運輸的各項要求的，通常條件下，由于這種原因帶來的負面影響有以下兩個方面。

3.1 路堤滑坡

在項目的具體施工作業期間，軟土路基是其中非常關鍵的構成部分，由于它在施工中運用到的相關建材以及軟土自身特點等因素的影響，導致路基缺乏一定的穩定性，同時在長時間的使用期間，往往會發生下降的現象，這種背景下，致使難以良好的保障路堤在強度方面的相應性能，在公路正式開始應用時，非常容易發生路堤滑坡的狀況，這樣不僅會給項目的施工作業造成很大影響，還會延誤正常的施工進度，使項目相應的造價成本大幅增加。

3.2 路基沉降

在公路的角度來說，路基沉降有著極強的危害性，假如在軟土地基方面沒有運用合理的施工技術措施，在實際的工作中沒有良好處置，就必然會導致其產生相應的變動，致使不穩定的現象發生。在項目的施工工作中，路基沉降的危害性是十分巨大的，它不但會使相應的路基形成大面積的沉降，給交通秩序方面帶來極大的負面影響，更有甚者會直接威脅到交通安全。由于這種負面影響的存在，在實際的施工作業期間，就必須結合項目的具體狀況，科學的、恰當的實施施工作業，充分結合現代化施工技術運用，最大化優化路基的具體環境，有效保障施工的整體品質，確保良好的交通秩序。

4 項目施工中軟土地基處理方面相應的技術

4.1 排水固結技術

從軟土地基的含水量角度而言，其含水量較高的話，就需運用相應的排水固結技術，利用其中的排水措施，使地基中的水分得以減少，這樣軟土就不會輕易的產生變形現象，保障其堅固性，使具體硬度可以符合公路工程的具體標準規范，在承載力方面也符合相應的規范要求。具體的排水處理工作通常有兩種方法來實施，主要是針對含水量較高以及較低兩種類型的軟土來進行的：首先，在實際處理含水量低的軟土時，可運用熱化處理方式，它主要是利用加熱的方式來減少軟土中的含水量，在操作方面來說非常的簡便，同時在實際的操作中也很少發生難以預料的狀況，不過這種方式只適合處理含水量低的軟土；其次，針對含水量高的軟土，在實際的處理工作中，可以在其中央部位敷設相應的排水管道，然后再給其進行加壓處理，利用這種方法可以把其中多余的水分擠壓出來，使其固結性能得到進一步提升，倘若飽和性非常強，這個處理方法的整體效果可以更好的展現出來。

4.2 夯實擠密法

在密度方面以及強度方面都比較小是軟土路基最為基礎的特征，所以，可以嘗試在其中加入一些硬度相對大，同時抗腐蝕性能強的特定建材，有效的提升其抗壓性能以及最大承載力。這樣的處理手段就是夯實擠密法，它是針對粘性土以及濕潤黃土來操作的。實施夯實操作時要用機器鉆孔，之后再填充石灰土進行夯實。進行擠密操作時會相應的用到石灰塊以及火山灰等價格低廉并且耐用的建材。除此以外，在鉆孔以后，還可在相應的孔中填充一些鵝卵碎石等材料，這樣能夠進一步強化路基的穩固性。

4.3 新建與改擴建軟基處治措施

從河塘、水田、山間凹地處存在軟土，可以通過地勘鉆孔、靜力觸探及簡易勘探揭示各路段分布軟弱地基厚度，以路堤形式通過，對于軟基厚度小于3m的一般可采用透水性石料換填、拋石擠於處理措施。

對于厚度均大于4m段落，通過軟基沉降和穩定性計算，軟基由于工后沉降或穩定性不滿足要求，按不同處治方式進行處理。

4.3.1 重視勘察工作

(1)收集項目區氣候水文，地質災害、斷裂帶及地震等方面資料，區域內既有公路的勘察資料。

(2)對全線進行勘察，掌握露頭點處地層巖性，節理產狀；掌握沿線不良地質及特殊性巖土分布范圍及發育情況，現場調查情況與地質調繪資料進行對比驗證。

(3)首先采用現場地質調繪，然后進行采用麻花鉆、輕型動力觸探、雙橋靜力觸探及室內試驗相結合的方式，探明小型結構物及路線區域地層巖性、物理力學性質等地質信息；于軟基分布較為廣泛區域，丘間溝谷地段勘探測試點采取加密措施，對于軟土厚度大于5m路段，采用靜力觸探結合機鉆取樣試驗得出具體參數。

4.3.2 新建公路段

(1)橋臺與路堤相鄰處容許工后沉降應不大于10cm，涵洞處容許工后沉降應不大于20cm，一般軟基路段容許工后沉降應不大于30cm。

(2)穩定驗算的安全系數。按復合地基進行穩定驗算，采用靜力觸探、十字板剪切指標時穩定驗算的安全系數K>1.3。

4.3.3 改擴建公路段

拼接路基施工完成后，原有路基與拼寬路基的路拱橫坡坡度的工后增大值不應大于0.5%，原路中心附加沉降增量應小于30mm，新老路基差異沉降小于5cm，要求處理后路基計算總沉降小于15cm，加寬路基工后沉降量小于5cm。經復合地基處理后的路堤穩定性安全系數滿足規范要求。

4.3.4 處理原則

拼接路基的軟土處理除遵循新建高速公路軟土處理的一般原則外，尚需滿足以下要求。

當原軟土路基采用排水固結法處理時，拼寬路基不得降低原有路基的地下水位。對于魚(水)塘、河流、水庫等路段，需要排水清淤時，必須采取防滲和隔水措施后方可降水，避免因水位降低導致孔隙水壓力下降，增大土體的有效應力，引起原有路基沉降。

4.3.5 處理方案的選擇

(1)排水固結法(塑料排水板)：施工工藝較為成熟，造價低，會出現較大的工后沉降量，且預壓時間長。(2)換填：工藝成熟，處理效果好，且工程造價較低，軟土埋深較大時，造價較高，對于軟土厚度較小且埋深較淺路段，建議采用換填處理，換填1～2m，并采用高強土工格室處理，對于軟土厚度較小、埋深較深且表面有硬殼層的路段，推薦采用加筋墊層結合預壓處理方案，墊層厚度為30～50cm或根據軟土的地質情況并結合路堤的填土荷載、路堤的穩定性要求、路堤的差異沉降要求等條件，考慮用高強土工格室進行加強處理，可根據需要鋪設一到數層，或者不設，第一層土工格室布設在碎石墊層中部，第二、三層依次向上鋪設80cm一層，墊層兩端土工布包邊。(3)壓實和夯實法：適用于大面積淺層軟弱土層，處理效果較好，沉降變形較大，施工過程中影響現有路基。(4)水泥攪拌樁(濕噴)：處理效果好，工后沉降量小，工程造價相對較低，對環境污染大，樁體強度相對較低，填方高度較大時慎用。(5)粒料樁(碎石樁)：工藝成熟，處理效果好，工程造價相對較高，碎石樁質量較難控制。(6)CFG樁：處理效果較好，總沉降量較小，施工技術要求較高，容易出現縮頸現象，樁間距相對較小，造價較水泥攪拌樁高，碎石樁質量較難控制。(7)預制管樁：處理效果好，總沉降量小，采用靜壓法施工，成樁質量較高，可設置較大樁間距，吊運樁及施工過程中易出現斷樁現象，靜壓過程中控制要求較高，工程造價高。

對于原路拼寬段，根據項目竣工資料，原路經過沿線水田時，主要通過采取清除表層耕植土、排水溝外設置3m寬土埂、開挖縱橫向排水溝降低地下水位以及在排水不暢路段設置縱、橫向片石盲溝等措施來確保路基穩定。

針對拼寬路基允許總沉降量較小的特點，軟基處理不能采用存在較大沉降量的處理方案，尤其是預壓排水固結法(諸如，塑料排水板、袋裝砂井、真空預壓)因總沉降量過大，容易導致新老路基出現較大的差異沉降以及產生嚴重的縱向裂縫、沉陷現象，在改擴建中不推薦使用。軟土處理方案將依據軟土的厚度進行針對性地選擇。

5 結 語

綜上所述，軟土路基由于自身結構等因素所限制，承載能力等方面均無法滿足公路施工的硬性要求，必須要通過針對性的、有效的技術進行處理，才能夠盡可能的保障其不會對公路工程的施工質量造成負面影響。在實際作業過程中，應用排水固結、夯實擠密等技術，能夠有效的處理軟土地基中存在的影響公路施工質量的問題。而為了保障其應用效果能夠得到進一步的提升，相關人員還應當對其進行更加深入的研究，以此確保公路工程建設能夠獲得更好的發展。