简述软土地基处理技术在公路工程施工中的运用

简述软土地基处理技术在公路工程施工中的运用

高贵平

云南交发公路工程有限公司   云南省昆明市  650000

摘要：随着国家科技水平的日益提升，建筑项目与公路项目同样遇到了较大挑战，而公路软基处理技术十分关键，其直接关系整个公路建造质量。若软基处理不规范，将导致路面沉陷，引起来往车辆和行人产生意外问题或不必要损失。文章基于公路建设中软基处理的基本原则，详细探讨了公路工程建造中软基处理技术的具体应用，希望通过本文探究为从业者提供一些借鉴依据。

关键词：公路工程；软基处理；换填法；强夯法

1、序言

    新时期，公路建造数量和规模越来越大，人们非常注重公路建造质量并对此提出了更高要求。软基施工技术在整个公路建设中占有十分关键的地位，其应用效果直接关系整个公路建造质量。国内公路存在跨地区大的特征，所以容易受地质条件影响。当前，公路建设对路基下沉量有很高要求，下沉同样是软基处理的重要问题，在遇到软土地质的公路项目中，需对地基做好特殊化处置，整体提高公路地基稳固性，延长公路应用寿命，保证软基处理符合公路投用需要。

2、公路建设中软基处理的基本原则

2.1经济性

任何施工项目均要系统分析成本和效益之间的联系，若成本超过效益，则该项目会亏本。除非是利国利民工程国民经济效益大于总体成本的，否则不能在亏本项目继续投入经费与人才资源，仅当成本低于收益时，方可保障工程有正向效益，如此才能展开施工管理。此外，还要系统分析人力资源费用与设备利用率及其对附近环境的污染等各项因素，这样才能正式施工，其是整体分析软土路基的重要内容。

2.2因地制宜

每个地区的特征都不同，若公路工程随意根据开展经验施工图纸设计工作而忽视施工现场环境，将不能建立出满足本地经济发展的项目，影响公路工程有序施工并阻碍公路行业有序发展。所以，施工以前要派专业队伍精确勘察施工环境，有技术要求的结果通过检测达标后才能把测定结果提交给设计部门，由此整体评估数据信息，按照评估结果绘制出满足施工环境及国家标准要求的设计图纸。采取以上方法处理软基，可以保障施工团队的施工方法完全满足设计方、勘察方以及国家相关监管部门的要求，并提高公路建设效果及效率，还可以防止软基对公路建设的危害。

3、公路建设中软基处理方法

3.1强夯法

强夯法是指借助重力很大的物体反复夯击土质进而夯实土壤，操作时一般将强夯机具按要求布设于所要夯实的地方，借助重量较大的铁锤使之自由落体运动，使之朝下运动形成巨大动力，可以挤压、夯实土质。另外，采用强夯法处理软基可以使土体密度增大，土质间粘结性增强，并提高软基稳固性，便于公路施工，以保障未来公路路面通人、通车效果。实际施工中采用强夯法在借助重锤夯实的同时，还可以采用碎石与表层土质更充分融合，来提高软基粘结性与稳固性。强夯除了需要考虑经济性，更需要的考虑实用性，我们要意识到，不是夯锤越大、冲击力越强、夯点越密集、夯实遍数越多就能堆积出最理想的效果。因此，在强夯工艺设计中，要充分运用前述“因地制宜”的思想，对软基范围的地质进行勘察探测，进行充分细致的检测和分析，并据此对夯点进行布设，以及夯实参数的选择。夯点一般按夯3遍布设，中心点间距为夯锤直径的倍数，第一遍至少留一个直径的空隙，第2遍夯实第1遍预留的空隙，第3遍夯实1、2遍的夯击空白。不过不同遍数之间的相互作用，以达到较好的夯实效果。夯击能量和夯击次数应根据地质情况进行选择，夯击能量固定时，锤重与落锤高度成反比。

3.2粉煤灰混合物搅拌桩法
    粉煤灰混合物搅拌桩法常见的有CFG桩和二灰桩等。CFG桩的粉煤灰用于砼混合剂内，其能提高砼粘结性。粉煤灰的主要特征是容量较小，且渗透性很好，科学在高强度状态下确保物体完整性与统一性。基于此，能使之和相关化学产品产生反应，以提高物质可靠性及坚硬程度。公路建设中，若要处理基，能使粉煤灰和水结合，提高物质稳固性及坚硬性，如此能使软基更好用于公路施工中，便于后期公路通人、通车。二灰桩是结合软土地基化学性质,用粉煤灰和水泥或石灰等凝结材料混合并与之产生化学反应，进而形成二灰桩。二灰桩可以粘结成坚固的桩，进而和土质紧密结合，令土质更有助于公路建设。采用粉煤灰方法处置软土地基，是依据物理知识与化学知识，所以能用科学知识，并把知识融入施工阶段，就会形成良好效果，希望今后我国公路工程建设与软土地基处置方法可以积极融入大量新科技，如此方可保障公路行业稳定发展。

3.3换填法

换填法亦称作换土法,主要指先挖除基底下方的软弱土,再填充强度大、压缩性小且无侵蚀性的土料和石料。根据换填材料类型能把换填法分成砂石换填法、碎石换填法以及砂卵石换填法等。操作时施工者要借助挖掘机清理软土,再通过逐层填筑、逐层压实、逐层检测完成回填,以提高路基承载力和稳固性。①全面管理填料质量,防止影响垫层质量。比如仔细检查砂、石料和矿渣等材料级配、含泥量;检测土、石灰等材料含水率;检测石灰质量级别，保证每种填料都合格。②科学管理技术参数、选取适宜的机械和施工方法。其一，若采取砂石换填法，就必须对砂石填料展开击实试验掌握砂石填料最佳含水率和最大干密度。其二，选择适宜的施工机械,削减对下卧层的影响。如选取适宜的振捣器、振动碾压机等。其三，科学选用施工方法，包括夯实法、振动压实法和碾压法等。③掌握施工要点。把控垫层厚度，如把砂石垫层每层厚度保持在15~20cm内;铺设垫层前彻底清理浮土、提高边坡稳固性;铺设垫层时削减对软土表层的干扰;把砂、砂石垫层底面保持在同个标高上;如果地下水位超过基础底面就必须做好排水措施

[1]。④加强质量检验。使用换填法时应进行逐层质检和工程质量验收任务，主要采用环刀法、贯入检测法等，具体内容见表1。

表1 换填法逐层质检和工程质检办法对比

3.4高压喷射灌浆法

   使用高压喷射灌浆法处理软基可以使软基更加坚硬，符合施工标准。实际施工中，要由专业人士操控喷射机械，对所要处理的位置喷射水泥浆，再把喷射处的物质和软基相结合，使之凝固后的物质可以裹住软基，提高整个软基可靠性，方便公路施工。但高压喷射灌浆法存在一定弊端，其对土壤条件要求很高，通常是粘性土壤和淤泥，土壤含量大的地方才能采用高压喷射灌浆法，若土壤粘度不足或是淤泥含量低，则采用高压喷射灌浆法就不能有效处置软基。

3.5碎石桩法
    应用碎石桩法时常用振动沉管方式与锤击法挤密法，使用振动沉管方式时，要按照沉管具体情况分析管理填碎石量，调整沉管次数与时间、电机运行电流等，确保桩体碎石填充均匀且桩体连续性[2]。使用锤击法挤密方式时，要按照锤击能量管理分段所填碎石量及成桩长度。碎石桩操作顺序要从外围和两侧朝中间处理，碎石桩距离很大时逐排处理，操作时桩管拔起不得太快，按照试验确定，一般是2 m/mim。
    碎石桩通过桩柱间挤密与碎石承载力构成复合地基，增加整个地基强度，以削弱公路施工中产生路基下降问题，使其保持在设计要求的范围之内。采用碎石桩法时，要把桩体附近软土都挤密并含有质量比较坚实的碎石，通过柱状形式构造，以提高地基稳固性。该方法成本适中，便于操作，普遍用于挤密松散的软基中。

3.6复合地基法

这里所述的复核地基法指的是横向固结复合地基，该方法主要指在软基结构层安装具有稳固性的加筋稳固材料，使之在软基和土壤接触面增设一层复合路基。公路软基处理环节要采取适宜的复合地基构成结构，这样可以采用坚固的构成成分，进而保障复合地基密实性，有助于工程顺利展开[3]。另外，采用复合地基还能用于多种土壤条件下，其他方法均对位置有明确要求，但复合地基能结合地理条件展开工作，最大程度提高工程自由度与可变性。

3.7粉喷桩复合地基

利用粉喷装的凝结材料，采用化学处理方式，整合软基结构内土体，既可以提高其牢固性还能保障道路施工质量。施工过程借助机械将水泥粉和石灰粉送进软基中，用搅拌机拌和，并确保地基水分和水泥粉、石灰粉充分结合，构成坚硬的固态桩结构，尽量提高软基承载力（不同地基层承载力标准见表2），满足公路基本安全要求。为保障粉喷桩复合地基处理过程的安全性及规范性，运行环节必须精确定位，水平摆放粉喷桩桩机再融合水泥粉、石灰粉等材料，提高地基牢靠性[4]。如果采用间歇式复合搅拌方式，就必须控制地基水分，仔细检测分析，提高路基质。

另外，添加剂处理方式也被普遍用于软基施工方案中，要根据实际情况采用合适的添加剂，保证强度与压缩性符合施工要求，根据试验配合比数据、土质资料和施工方法规定用量，充分体现水泥稳定土与改良土的优点。通常会朝地基内加入6%石灰构成改良土的办法，既符合地基应用要求，也可以节约工程成本。

           表1 不同底基层承载力验收要求

3.8排水固结法

即依靠竖向排水井分布过程，有效优化地基排水环境，并搭配加压、抽气、抽水和电渗等途径，更好提高地基土硬化效果以及整体安全性，确保提前处理沉降现象，提高软基处理水平。①袋装砂井处理。以往的排水砂井施工计划中安装了排水砂井设施，整个排水设备是在地基内建立排水通道，明显优化了地基边界条件，符合应用管理要求，并不断提高空隙水排除效果[5]。袋装砂井是基于原有技术实现升级改造，把散体砂装进化纤材质袋中，长度7~ 12cm左右，再完成竖向排水。②塑料排水板。相对于袋装砂井，其效果更好，对土体影响很小，依靠多种外形的塑料排水板实现排水固结，符合公路软基处理标准。

4、结束语

综上所述，就公路施工来说，软基处理技术非常关键，该技术普遍用于公路建设中。经研究各种软基处理放的的地质适用条件、作业进度及造价成本，挑选软基处理方式上，当施工深度较小时，就优先选择换填法、表层排水法，加筋法是软基施工的辅助方式，常和其他处理方法搭配应用;堆载预压和真空堆载预压法基本用于工期不紧的工程中;强夯法的整体适用性很强，其能提升路基承载力,工效很好;高压喷射灌浆法适用于处置流动性很大的软基;碎石桩方式的成本适中，普遍用于挤密松软地质结构中。另外，还有许多软基处理方法用在公路建设中，从业者有必要深入探究各种软基处理方式，以推动公路建设。

参考文献：

[1]孙美华.公路工程施工技术在软土地基中的应用[J].中国高新科技,2022(23):128-129.

[2]何昌.软土地基处理技术在公路工程施工中的应用研究[J].工程技术研究,2022,7(20):77-79.

[3]胡立志.软土地基处理技术在公路工程施工中的实践研究[J].运输经理世界,2022(03):133-135.

[4]高麟.公路工程施工中的软土地基处理技术分析[J].工程建设与设计,2021(15):31-33.

[5]焦壮.关于软土地基处理技术在公路工程施工中的应用[J].黑龙江交通科技,2020,43(10):46-47.