道路工程施工中的軟土地基處理技術

李云浩，劉方

（濟南城建集團有限公司，濟南 250031）

1 道路工程中軟土地基的特點

軟土層通常高度松散，土壤密度相對較小，含水率大，壓縮性強，而且容易由于外界環境的作用，使土層結構發生變化。由于軟土地基易變形的特性，在公路建設中經常引起嚴重的安全隱患。軟土多分布于沿海地區，因此，在沿海地區進行道路工程建設，要全面實施前期地質勘察，必須對該地區的土層進行系統的勘測，綜合考慮土層的強度、含水率、抗剪性能等物理特性，對地質勘察資料進行分析，選擇合適的施工技術及施工方案。

1.1 抗剪強度低

由于軟土地基內部存在較多的孔隙，整體抗壓能力下降，若不進行處理就進行工程建設，容易造成道路坍塌，影響行車安全、縮短道路使用年限。另外，道路承載性能下降，會增加后期養護工作的難度。

1.2 流變性高

軟土地基在承受較大的外力作用時極易發生變形，若施工中不嚴格按照道路工況選用科學、適用的軟基加固方法，將加速地基失穩，從而引發路面塌陷，嚴重影響市政道路穩定性，甚至增加道路使用的危險性。

1.3 含水率高

與其他類型的土質相比，軟土地基含水率較高，水分過多會使孔隙率增大，從而削弱地基的承載能力。一般軟土地基中的土質由黏土、粉土構成，土粒中含有大量負電荷，它們會吸附空氣中的水蒸氣，使土質中水分增多。由于我國地域跨度較大，不同地區受不同氣候條件的影響，土質自身特性也有差異，特別是南方多雨、潮濕地區，嚴重影響了軟土地基的整體穩定性。因此，市政道路施工中存在許多難題。

1.4 抗剪性差

由于軟土地基本身的含水率高、滲水性較差，難以滿足公路工程的正常排水要求，在這種條件下，孔隙較大、土壤質地較疏松的軟弱土層會因為承受的剪切力太大而產生較大的變形，失去穩定性，從而使工程的質量下降，甚至造成路面斷裂等嚴重的質量問題。

2 地基處理要考慮的因素

2.1 根據地層特點選擇施工技術

道路工程施工中，由于土層的構成相對復雜，應根據土層的實際構成狀況，選擇合適的處理方式。

1）如果土層結構相對較厚，軟土層較淺，可以使用高壓噴射注漿技術進行處理。

2）如果軟土層埋深較淺，而且整個土層厚度也相對較薄，那么可以使用表層處理技術。

3）如果軟土地基的土層較厚，而且沒有砂層，可以使用固結的方式進行處理；如果處理完成后，地基無法快速達到預期強度，還可以使用垂直排水法。

2.2 施工條件

道路工程建設過程中，不同項目的施工條件會有差異，最終選擇的處理技術也會存在不同之處。在選擇軟土地基處理技術時，應對工程項目的施工周期、機械設備、施工材料等多種因素進行全面考慮，結合項目建設的具體要求，制訂切實有效的軟土地基處理施工方案。

3 軟土地基處理過程中應注意的問題

軟土地基處理中，應先處理地基表層，達到處理標準后再進行施工準備。在此期間，應始終將強化材料性能和使用頻率作為基礎，以提高地基處理效果，進一步穩固地基結構。

4 軟土地基對道路工程的影響

4.1 軟土地基不能保證道路工程的強度和穩定性

公路工程地基的強度和穩定性是標準化施工的重要保障，而軟土地基的抗壓能力薄弱，加之沿海地區的公路運輸多為長距離運輸，車輛數量及載重龐大，軟土地基在長時間承受較大的載荷后，容易發生土體結構變化，造成結構破壞，并且產生嚴重的變形，很可能會引起路面塌陷等問題。

4.2 軟土地基易發生變形和沉降

軟土地基總體結構比較疏松，能承受的荷載也比較小，長時間的荷載作用會導致軟土地基出現明顯的下陷，影響整個道路的平整程度，以及過往車輛的安全。同時，在路面發生變形和塌陷的情況下，會使路段的車輛通行率明顯下降，從而使整個交通系統的運行效率大大下降。

5 軟土地基處理技術及要點

5.1 真空預壓法施工工藝

真空預壓法，就是在軟土地基上采用滲透砂墊層、密封膜等方法，將地基中的排水系統進行真空處理。同時，由于薄膜內部逐漸進入真空狀態，軟土地基中的水分在空氣壓力的作用下被排出。該工藝具有較高的固結強度、作業時間短，但相對來說，該工藝的施工費用較高。

5.2 地表排水技術

地表排水技術是通過減小地基含水率，使地基土層的內部結構變得更緊密，從而提高地基承載能力。在具體的排水施工中，需要在軟土地基的表面布置必要的溝槽，然后在地基表面鋪設具有良好的透水性的施工材料，以確保地基內部的水分可以及時排出，并根據地形和土層的情況對溝道進行優化，以達到有效排水的目的。

5.3 砂墊層法

砂墊層處理方式的使用是比較普遍的，其施工工藝也比較簡單，而且造價相對低廉。具體來說，首先要進行砂礫的選型，通常選用細沙，并將其均勻鋪設于軟土地基上，形成相應的砂墊層以提高軟土地基的硬度。砂墊層法的施工規范如下：

1）沙墊層的厚度要控制在1.0～1.2 m。砂墊層的材質通常采用中砂或細砂，以發揮其滲透性，從而使地基具有較好的排水能力。

2）使沙粒均勻分布，防止有明顯凸起和凹痕。

3）使用沙石進行平整后，必須將其壓實，若忽略此操作，會在一定程度上影響砂墊層的緊實度。在進行碾壓時，必須保證碾壓均勻，以減小整體壓實度差。

5.4 粉噴樁施工

對軟土地基進行處理時，粉噴樁加固技術的應用難度相對較大。首先，需要明確鉆機進入軟土層的深度，找到最佳的停灰面，確保能夠滿足軟土地基處理的實際要求，保證粉噴樁的長度和高度都能達到理想狀態，防止噴粉量過多影響整體施工效果。因此，在實際處理過程中，要求工作人員必須保持認真嚴謹的態度，定期檢查粉噴機械設備。首先，對施工現場進行整理，提前做好施工材料、機械設備等相關準備工作。其次，確定鉆機的位置，對機械設備進行調試，確保鉆機轉入軟土后，能夠與粉噴工作協調進行。最后，在噴粉過程中使用鉆機進行攪拌，在完成二次攪拌后需要使鉆桿離開孔內，實際施工中還需要對鉆桿的長度進行精準的測量，準確判斷鉆入深度，確保粉噴樁的長度。工作人員應根據試驗確定具體的施工參數，準確記錄施工過程中的噴粉量、壓力值及提桿的速度，確定噴粉量和停粉的標高，確保軟土地基處理的效果，盡量減少施工誤差對軟土地基處理效果產生的影響，確保后續施工的順利開展。

5.5 強夯法

強夯法操作非常簡便，而且工藝較為簡單，是一種較為傳統的處理方式。實際施工過程中，使用8～30 t 的重錘作為重力裝置，將其提升到10～25 m 的高度，使重錘自由下落，利用重錘強大的沖擊力壓實地基，多次錘擊使軟土層被最大限度地壓縮，土壤顆粒間的孔隙明顯減小，并將土壤中的水分排出。實踐表明，在人工填土、淤泥質土及黏性黃土等地質結構中，使用強夯法能夠取得良好的效果。為了充分發揮強夯法的應用優勢，需要注意以下兩點：

1）使用砂石或碎石材料進行換填后，也可以使用強夯法夯實；

2）在施工過程中需要對強夯力度、強夯高度及頻率進行精準控制，這樣既能確保軟土地基具備足夠的穩定性，又能有效避免出現夯擊過度的現象。

在強夯法的基礎上，經過不斷的優化和改進，衍生出了強夯置換法，即利用重錘對施工現場的軟土進行夯擊，然后使用片塊石或者其他粗顆粒材料進行回填，組成片塊石墩，其能夠與軟土層共同作用，形成相對穩定的復合地基結構。

5.6 排水固結法

排水固結法主要是利用相關設備將水泥攪拌樁打入軟土地基，再通過擠壓軟土層進行排水，失去水分以后，地基結構逐漸固結，從而提高地基強度和承載力。使用排水固結法需要加強對軟土地基實際厚度和含水量的檢測工作，嚴格按照相關的技術流程進行施工，以此達到理想的處理效果。另外，還可以綜合應用其他處理技術，由此進一步提高地基結構的穩定性，確保道路施工的順利開展，達到理想的處理效果。

6 結語

綜上所述，由于軟土地基具備滲透性差、含水量大的特點，如果在施工中沒有采取有效處理措施，將會影響后續工程建設的總體質量，甚至還會威脅車輛的正常通行。目前，軟土地基處理的方式相對較多，在選擇施工技術時，需要結合現場的實際狀況，考慮多種因素，全面了解各種處理技術的適用條件和應用優勢，由此保證軟土地基處理的實際效果，確保道路工程建設的有序開展。