1、公路工程软土路基的处理技术探析【摘 要】我国幅员辽阔，土地地质层丰富，在进行公路施工难免要碰到软土路基施工的情况，针对这种情况怎样处理最为合理已经成为了我国公路建设施工部门普遍关注的问题。本文主要探讨了软土路基表层和深层的主要处理技术。 【关键词】公路；软土路基；换填法；加固；养生 一、软土路基的特点 所谓的软土就是指河滩、沼泽、滨海等地区沉积的抗剪能力低、含水量与压缩性高、孔隙比较大的细粒土。在工程建设上，淤泥以及淤泥质土被称作是软土，它主要是由粘粒以及粉粒所组成，经常呈现出絮状的结构，并且其中含有有机质，其天然的含水量能够大到 200%，远大于其标准液限。软土的强度比较低，其粘聚力也不是很
2、大，标准的贯入击数 N 也是普遍的偏低，一般情况下都不会超过 5。软土的渗透性是比较差的，其渗透系数大约在 105mm/s 之间，若是软土层的厚度大于 10 米，那么其要想达到牢固的程度可能要经历 510 年之久。 二、选择软土地基处理方法时应考虑的因素 （一）道路形状 在公路施工中，路堤设计的高度与宽度是要考虑的重要因素，因为他们直接影响运用何种施工处理方法。如采用换填法时，宽而低的路堤易发生局部破坏；反之窄而高的路堤，下面易被换填。在设计高度大而稳定有危险的情况下，采用压重法将受到限制。还有路堤越宽越高，则地基产生压力球的根部越深而引起深处粘土层沉降。 （二）道路的条件 对于等级较低的公路
3、来讲，可以先进行了路面的路基铺设，等沉降过程结束后，再进行正式路面的铺设；而对于高等级公路的施工，平整度是一项要考虑的标准，因此这就需要在公路施工过程中采用有效的沉降处理办法。 （三）施工周围的环境影响 公路施工中要考虑的环境因素有很多，如周围环境中的噪音、地下水的变化等。而在一些特殊的环境中，还有特殊的因素对施工产生影响。如地基特别软弱的情况下，如果路堤高度较高，就会引起施工周围地基的隆起或沉降。要避免这种类似现象的发生，就要考虑控制剪切变形的方法，如果有些情况下，这种方法不能实施，就要考虑是否可以运用高架构造来代替路堤以克服环境因素所带来的困难。 （四）道路所在地段 在公路施工中，一般地段
4、上，剩余沉降即使大到一定程度，只要不均匀沉降不大，路面基本上不会丧失其平整度。但与构造物相连地段，剩余沉降将造成错台，形成非常危险的状况。而且若路基稳定性不够，桥台将受到大的土压力作用引起侧向位移的事故屡见不鲜。因此，构造物邻接地段的处理措施非常重要。 三、公路工程软土路基处理的技术要点 （一）软土路基表层的处理方法 1、换填法 换填法是将软弱土层清除并清底，然后回填砂碎石并压实。一般适用于淤泥质土和黄土和人工回填土，适用深度不超过 5 米。其具体步骤如下： （1）测量放样 挖除路基坡脚全部软弱土、冻胀土。对材料的配合比进行标准试验，确定适合施工需要的各项参数，以便合理指导施工。 （2）备料、
5、摊铺及拌和 自卸车按规定计量将砂砾运至施工路段，确保配料的均匀性及准确性，然后用平地机摊铺，直到达到设计要求的深度和规范要求均匀度为止。摊铺应控制厚度，避免破坏下承层，每次的摊铺宽度应与上一次的摊铺重叠 50cm。 （3）碾压养生 现场取样成型试件，满足要求后，立即进行稳压，然后平地机初平一次，用振动压路机振压 46 遍直到达到要求的标准。碾压成型后的第2 天，洒水养生，并控制车辆运行。 2、砂垫层法 对于软土路基层厚较薄，而且含水量较高时，可以采用砂垫层法排水固结软土路基，而且砂垫层会起到地下排水层的作用，以降低填土的内部水位改善施工机械的作业条件。砂垫层用砂一般采用中砂及粗砂，应该有较好的
6、级配，且颗粒不均匀系数不大于 5，含量不宜超过3%5%。通常情况下，为了保证施工机械的通行，砂垫层一般结合表层排水以及敷垫材料使用，一般使用横粗砂，当使用透水性较差的粉土时，必须进行妥善的处理。 3、抛石挤淤法 在湖塘、河流或积水洼地、常年积水且不易抽干，软土厚度薄采用抛填片石，片石不宜小于 30cm。抛填时，自中线向两侧展开。横坡陡于1：10 时，自高向低展开抛填。使淤泥向两边挤出，片石抛出水面后应用小石块填塞垫平，以重型压路机碾压，其上铺反滤层，再进行填土。 4、加筋土法 加筋土法是将土工织物或是土工栅格等植入地基土中，两者形成一个整体，增大压力扩散角，从而提高地基的承载能力，减少其沉降。
7、加筋土法一般适用于由回填土形成的路堤，适用于软土，沙土和粘性土等。土工格栅通常可与砂垫层共同作为一层，通过这一垫层将堤身荷载传递到软土地基中去，这一层具有与路堤本身与软土地基不同的刚度，它既是路堤的柔性基础，又是软土固结时的排水面。通过这一垫层的处理后，地基变得均匀，施工速度快、路基中心最终沉降量比不铺土工合成材料要小、路堤的侧向变形也将由于设置土工格栅而得以减小、能够较为迅速的达到提高地基承载力和稳定性的目的。 （二）软土路基深层的处理技术 1、水泥搅拌桩加固 （1）加固原理 水泥搅拌桩加固的基本原理是基于水泥加固土的物理化学反应过程，利用机械设备将水泥喷入待处理的道路软土路基内，并不断上下
8、搅拌均匀，促使水泥与土发生水解水化反应并形成凝胶体，最终形成一种稳定的结构整体，从而提高了土体的整体强度，满足路基使用承载力的要求。（2）加固方法 水泥搅拌桩根据施工方法可以分为湿法和干法两种。湿法搅拌桩是利用水泥作为固化剂，通过机械进行持续的深层搅拌，在路基深处将软土和固化剂强力搅拌，形成有足够的强度的复合地基。水泥搅拌桩加固分为浆喷法和粉喷法，当土质的天然含水量大于 30%、塑性指数大于 10时一般采取粉喷法，因为一般情况下相同的搅拌时间内粉喷法比浆喷法处理的软基强度要高，但是浆喷法施工便利，容易控制施工质量。 （3）施工中应注意的问题 水泥搅拌桩必须根据试验确定的技术参数进行施工，施工应
9、该控制钻机下钻深度、喷粉高程以及停灰面以确保搅拌桩有足够的长度。在喷粉接桩时，需保证喷粉重叠长度大于 lm。搅拌桩施工时，水泥的泵送过程必须连续，固化剂的用量误差应控制在于 1%之内。完成搅拌施工后，将钻头提离地面，开启空压机，清除管道及喷咀中的残余粉体和附着泥土，然后桩机移向下一桩位。 2、排水固结法 在软土地基上加压并配合内部排水，加速软土地基的排水，加快软土固结的处理方法称为排水固结法，适用于处理各类淤泥、淤泥质粘土及冲填等饱和粘性土地基，主要有以下几种加固方法： （1）加载预压法和超载预压法，该方法适宜处理软粘土、粉土、有机质沉淀物和杂填土，简易可行，效果显著，有成熟理论，处理土质较均
10、匀，但需要长时间，且需搬运大量土石方。 （2）砂井（各种塑料排水板）：该方法适宜于无机质软粘土，该方法有成熟的设计和施工经验及计算理论，常和加载预压结合，效果肯定，但施工和预压需数月时间。 （3）真空预压法：适用于处理软粘土，可避免搬运土石方的麻烦，但预压力有限，处理深度不大。 （4）降低水位法：适用于砂性土、软粘土层或下卧有透水层，可避免或减少搬运土石方的麻烦，其效果取决于水位降低的深度，抽水时间长，耗电量大。 3、高压喷射注浆法 高压喷射注浆法是将带有特殊喷嘴的注浆管置于土层预定深度，以高压喷射流使固化浆液与士体混合，凝固硬化加固地基土体的方法。它适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、
11、砂土、人工填土和碎石土等地基。高压喷射注浆法在意大利、日本和联邦德国得到较快的发展，意大利 Radio 公司还开发了可同时在钻进中检测地层土质、机器控制和自动调节设计浆量并收集反馈信息的机械，国内也很重视并已进行过一些探索性试验。 结语 综上，作为一种不良地基，软土具备透性很差而具高压缩性的特点特征，过大的沉降及不均匀的沉降会造成道路的沉降和塌陷，增加发生工程质量事故的风险。因此，在软土地区进行设计与施工的道路工程时，必须从多个方面综合考虑，采取相应的措施，减少地基的不均匀沉降，保证道路工程的质量。 参考文献： 1王绍伟.软土路基施工管理工作重点的探析J.路桥工程施工技术，2010.10. 2张晓青.浅谈几种软土地基处理的方法J.山西建筑，2009.6. 3宁亮，贾晓蕾.高速公路工程中软土地基的处理方法与路基施工J.杨凌职业技术学院学报，2009.9.
