公路施工中的软土路基处理技术分析房青

公路施工中的软土路基处理技术分析房青

房青

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摘要：随着我国城市化进程的加快，城市道路路网不断完善，关于城市道路软土地基处理的问题也受到越来越多的关注。软土路基是公路路基处理中的难点，在实际施工过程中应综合考虑工程现状，合理选择最优的解决方案。要保障公路路基施工质量，对软土路基的科学处理尤为重要。文章对公路施工中的软土路基处理方法进行了探讨。

关键词：公路施工；软土地基；处理技术

1公路软土路基的主要特点

1.1含水量较高

在对公路进行设计和建设时，由于软土主要由黏土颗粒和淤泥组成，因此，软土路基具有空隙大、含水量较高的特点，其中，少量的有机物在不同的地质环境中下沉成为絮状结构，孔隙比较小。软土通常情况下的含水量为36%耀80%，在剪力的作用下，软土产生的剪切变形较为严重，在软土固结沉降完成后，将产生较大的的次固结沉降的现象，严重影响了道路交通安全。

1.2土壤强度低

软土土壤呈现出较为明显的结构性特点，软土结构中原状土在受到挤压或震动后，絮状结构会遭到很大的破坏，导致土壤的强度下降，严重时会出现流动状态，软土土壤在受到扰动后，其强度会随着时间而慢慢得到恢复。另外，软土土壤具有压缩性高和渗透性差的特点，软土压缩模量通常情况下低于4Pa，其压缩性与液限指数之间的关系成正比。由于软土自身渗透性较小，一般在锤子方向上的渗透系数为：10-8耀10-6cm/s，基于这样的状况，在土壤之间的重量与负荷达到巩固的效果需要较长的一段时间。

1.3抗剪强度较低

软土土壤的抗剪强度相对较低，在我国天然软土的结构中，软土的不排水抗剪强度低于20MPa，软土的内摩擦角通常情况下在20耀35毅，软土路基在载荷作用以及排水固结的状况下其抗剪强度会发生较大的变化，在软土排水固结速度加快的状况下，强度提高的效果将非常明显。

2选择软土地基处理方法时应考虑的因素

2.1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。

2.2道路的条件

对于等级较低的公路来讲，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。

2.3施工周围的环境影响

公路施工中要考虑的环境因素也有很多，比如周围环境中的噪音、地下水的变化、振动地基等等都是要考虑的。而在一些特殊的环境中，还要有特殊的因素对施工产生影响。比如在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。

2.4道路所在地段

在公路施工中，一般地段上，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。

3公路施工中软土路基主流处理技术

在当前我国的公路施工中不可避免的就会遇到一些软土地基问题，而软土地基的处理在公路路基的铺设过程中又是比较麻烦的一步操作，因此在施工中我们遇到软土地基时，必须采取一定的措施来进行必要的处理使得这种路基发生一定的变化以适应公路的建设，目前我国常用的软土地基处理方法不外乎以下五种，下面简要的介绍一下这几种处理方法。

3.1强夯法

对路基的加固过程来说，强夯法也是一个经常用到的技术，这种技术主要以物理学理论为基点，主要对碎石砾以及饱和度不高的黏土等特殊土壤进行加固操作。主要是使用一些大型起重机，利用其重量对施工路面进行击打，从而引发地面震动，进而使土壤更紧实。这种方法主要应用于提高地基硬度，最终完成稳固地基的效果。尽管强夯法比较实用，但这种方法也存在一些缺点，比如该方法在使用时噪音比较大，不适合在距离居住区较近的地方进行操作。

3.2固结法

固结法就是通过在软土路基上进行人为设置排从而使土壤变得牢固，水通道，从而将路基中的水经由排水通道排出，这种方法可以有效地减小土壤内部孔隙，进而提高路基的稳定性。因为这种方法一般都需要先进行排水，故又名排水固结法，该方法通常包括加压系统以及排水系统。这两个系统都是根据实际情况进行加载，以便使软土中的水排出并且慢慢达到固结土壤的目的，这种方法可以提高软土的抗压能力。另外，土壤中的水排除的过程中，还会有效应力的提高，最终达到提高地基强度的初衷。

3.3水泥土搅拌法

水泥土搅拌法是加固饱和软粘土地基的一种新方法。它利用水泥、石灰等材料作为固化剂，通过特制的深导搅拌机械边钻进边往软土中喷射浆液或雾状粉体，在地基深处就地将软土和固化剂强制搅拌，固化剂和软土之间产生一系列物理化学作用，形成的抗压强度比天然土高得多，且具有整体性、水稳性的水泥加固土桩体。根据施工方法的不同，水泥土搅拌法分为水泥浆搅拌法和粉体喷射搅拌法，形成的桩体分别习惯称为搅拌桩和粉喷桩。

水泥土搅拌法是一种有效的地基处理方法，具有成桩效率高、成本低、施工占地面积小、施工现场周围无污染，并且施工过程中无振动、无噪音等特点，最适用于加固各种成因的饱和软粘土，尤其是20m深度范围内没有理想持力层的软土地基。目前，国内采用水泥土搅拌法加固的土质有淤泥、淤泥质土、地基承载力标准值不大于120kPa的粘性土和粉性土地基。

3.4碎石桩

CFG桩在建筑、市政、公路等工程中已有广泛应用。以前在铁路工程中较少应用，近期在客运专线中大量使用，已成为处理客运专线软基的主要加固措施。CFG桩在我国市政工程中应用很广，在地基处理工程中占了较大比重，有必要加强对其设计方法和加固效果的研究，以确保其在市政工程中的成功运用。

碎石桩是以碎石（卵石）为主要材料制成的复合地基加固桩。其加固机理在松散砂土与粘性土中有所不同：在松散砂土中，主要是发挥砂石对砂土的挤密作用、排水减压作用和砂基预振效应；而在粘性土中，主要是对软土的置换作用。根据施工工艺不同，碎石桩可以分为振冲碎石桩、干振碎石桩、沉管碎石桩、强夯碎石桩等，主要适用于处理砂土、粉土、粉质粘土等地基。

水泥粉煤灰碎石桩简称CFG桩，是在碎石、石屑、砂石和粉煤灰中掺适量的水泥加水拌和，用各种成桩机械在地基中制成强度等级为C5～C25的桩。处理方法是通过在碎石桩体中添加以水泥为主的胶结材料，使桩体获得胶结强度，并从散体材料桩转化为具有某些柔性桩特点的高粘结强度桩。CFG桩适用于处理粘性土、粉土、砂土和淤泥质地基，既可用于挤密效果好的土，又可用于挤密效果差的土：当CFG桩用于前者时，承载力的提高既有挤密作用，又有置换作用；当CFG桩用于后者时，承载力的提高只与置换作用有关。

3.5排水砂垫层法与工织物法

这种方法主要用于路基上部的软土层比较薄，而且含水量大的情况下。这种方法就是通过在路基上铺0.5米到1.2米左右的砂垫层来让软土层固结，提高地基的承载力。另外，也可以在软土地基上铺一层土工织物，这种方法主要用于淤泥一类的超软地基，这种地基汗水梁较高。铺设土工织物的方法主要是通过土工格栅和土工织物的韧性和强度是土体的内应力传递减弱，增加土体的抗拉程度和刚度，这个过程中土工织物可以和土体形成复杂的结构，不仅增加路基的稳定，也减少了填筑之后地基的不均匀沉降。在砂井法和其他深层加固法前都可以先进行铺设工织物处理，提高施工的可行度。

4结束语

综上所述，在公路施工当中遇到软土地基处理时我们可以选用的软土地基处理方法有很多，具体到实际情况中如何选择还需要我们根据具体情况进行必要的选择。公路软土路基的处理中，软土路基的鉴定、路基处理的设计及施工对于公路软土路基的处理结构都有着重要的影响。因此，对施工全过程实施有效的质量控制和管理是必要的，在交工验收时，施工单位应提交完整真实的施工原始记录、试验检测数据、分项工程自检数据等质量保证资料，以此来为工程质量保驾护航。

参考文献：

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