公路工程软弱地基处治技术

公路工程软弱地基处治技术

胡军

南京市路桥工程有限公司  江苏南京  210000

摘要：在进行公路建设的时候，经常会遭遇到软弱地基这一棘手问题。按照相关的公路建设规范来看，所谓的软弱地基主要是由软黏土、淤泥或是泥炭等组成的土层，这类地基的显著特征包括高含水率、强压缩性以及较差的工程性能。如果对这类软弱地基缺乏有效的处理，那么在公路使用期间，极可能出现路基沉降过度、沉降不均及局部失稳等问题，这不仅会破坏路面的平整性，还可能带来严重的安全风险。本文首先深入探讨公路工程中遇到的软弱地基特性，并对如何处理这类地基的技术策略和管理控制措施进行详尽分析。希望通过这些分析，能够为公路工程中遇到软弱地基问题的有效管理和处理提供有力的技术支持，确保工程能够稳健地推进。

关键词：公路施工；软弱；地基；施工；

前言：处理软弱地基在公路工程建设中至关重要，原因在于这类地基不具备成为公路承载层的条件，它们的存在会直接威胁到整个公路结构的稳定性。软弱地基的主要问题是其水分含量过高，孔隙率较大，并且缺乏足够的抗剪切能力。这样的土质一旦承受外界力量，就很容易发生形变，甚至沉降。如果不能对这些软弱地基进行有效干预和改善，最终将严重影响公路的整体质量，并且无法确保行驶在上面的车辆能够安全、顺畅地通行。

1.公路工程软弱地基的特点

1.1流动性强，含水量较大

在公路工程等建设项目中，黏土颗粒和淤泥常常是构成软弱地基的主要物质。这些材料由于其较大的孔隙度—孔隙比通常落在1到2之间，以及较高的含水率，通常介于30%至80%，使得地基显示出明显的软弱特性。软弱地基内部的有机物质往往以絮状形式存在，这一特点容易引发地基沉降的问题。同时，这类地基在承受剪切力的作用时容易发生形变，这种形变往往伴随着一定程度的流动性。正是因为这些地基具有较大的含水量，其流动性特征更为显著。此外，当软弱地基经过一定的固结处理之后，虽然在初期能够达到一定的稳固效果，但在随后的施工过程中，这些经过初步处理的地基还可能发生再次固结的现象，这直接影响了后续施工的进展与安全。

1.2抗剪强度较低

软弱地基之所以难以直接用作建筑或道路的承托层，根本原因在于其抗剪切能力较弱。这种地基类型的抗剪切强度往往不超过20MPa，而其内部摩擦角大约在25°附近。当在这样的地基上施加特定的荷载时，会触发排水固结的过程，这一过程有助于增强地基的抗剪切强度。这说明，通过适当的处理和加固措施，可以有效改善软弱地基的承载能力，进而提升其适用性。

2.公路软弱地基的处理方法

2.1排水固结技术

在处理公路工程中遭遇的软弱地基问题时，排水固结技术被广泛认为是一种高效而实用的解决方案。这一技术核心在于通过在地基内部安装沙井，并实施周密的垂直排水措施。这项准备工作的目的是为了在公路施工之前，通过采用加载预压技术，有效地排除地基中多余的水分。此过程不仅促进了地基的固结反应，而且在一定程度上增强了地基的承载能力。具体来说，该技术主要依靠施加于地基的荷载，推动土壤中的水分被完全排除出去。随着水分的排出，土壤中的孔隙程度随之降低，导致土壤体积的压缩。这一系列的过程，最终达到了增加土体强度的目的。通过减少土壤孔隙，不仅提升了地基的密实度，也增加了其稳定性，为后续的道路施工打下了坚实的基础。

2.2砂垫层技术

在处理软弱地基的众多技术中，砂垫层技术因其简便有效而受到青睐。该技术主要利用粗砂作为填充物，旨在加快地基中水分的排除过程。具体施工步骤涉及到先明确砂垫层的边界，随后将粗砂和石料灌入预设区域。在整个施工流程中，对地基潜在的沉降问题保持高度警觉是至关重要的。施工人员首先要精确设定砂垫层的初始宽度，确保其不会对之后公路路基的标准宽度产生不利影响；接着，施工中的重点是构建合适的挡砂堤，这不仅要求挡砂堤具备一定的稳定性，还需要其高度与计划的砂垫层高度保持一致。通过这样的操作流程，砂垫层技术能够在不影响路基结构前提下，有效控制和排除软弱地基中的水分，进而减轻地基沉降的风险。此外，合理的施工操作还可以确保砂垫层的均匀分布和密实度，为路基提供更加稳定和可靠的支撑。因此，砂垫层技术不仅提升了工程质量，也为后续的路面施工打下了坚实的基础。

2.3高压旋转喷射处理技术

高压旋转喷射处理技术，作为软弱地基施工中的一项创新技术，已经得到了广泛的应用和认可。这项技术的核心在于利用高压力，通过脉冲泵等专用装置，向地基注射化学浆液。在操作过程中，随着钻杆的逐渐提升和旋转，高压力能够有效地改变土壤的原有结构。同时，注入的化学浆液在土壤中快速硬化，形成具有一定直径的圆柱形固化体，从而显著提升了土壤的整体强度。通过这种方式，不仅可以破坏和改善软弱地基中不稳定的土壤结构，还能通过化学浆液的硬化作用，增强地基的承载能力。这种高压旋转喷射的处理方式，以其高效和有效性，为软弱地基改造提供了一条有效途径，使得原本不适合建设的地基得到了质的强化和改良。

2.4换填技术

在面对浅层软弱地基的施工区域时，换填法成为了一种行之有效的解决方案。这种方法主要包括抛石法和挖填法两种策略。抛石法特别适用于那些排水条件较差的施工场合，它的适用前提是施工区附近有充足的石料资源，且地表没有形成坚硬的外层。当土壤层薄于3m并处于液态时，采用抛石法尤为合适。这一方法的具体作法是把直径大于30cm的石块从路基两侧向中心线抛去，通过这种方式对两边的泥土进行压挤，然后利用压路机对外露的石块进行压实，最后在其顶部覆以适当厚度的反滤层，增强其稳定性。另一方面，挖填法是对于那些建设在较软地基上的工程更为适用的技术，它不仅易于操作，还能有效提升地基的排水能力。在实践挖填法的过程中，首先需要将不满足工程要求的土壤挖除。此后，选取条件适宜的填充材料进行回填，确保新填充的材料能够符合施工的质量要求。无论是采用抛石法还是挖填法，目的都在于通过有效手段提升软弱地基的承载能力和稳定性，为施工工程提供更加坚实的基础。这两种方法各有侧重，选择时需根据实际施工环境和地基情况做出合理判断和应用，以确保工程质量和施工安全。

2.5水泥深层搅拌桩技术

水泥深层搅拌桩法在处理软弱地基方面展现出了其独特的优势。这种方法以水泥为关键材料，通过深入软弱地基中，将水泥均匀混合至土壤之中，实现土壤强度的增强。水泥在硬化过程中不仅作为结合剂，提升了土壤的整体凝聚力，同时也极大改善了地基的承载特性，确保了其满足工程施工的严格要求。随着水泥与土壤的紧密结合，不仅提高了地基的强度，还大大降低了路面变形及土壤沉降的风险。实施水泥深层搅拌桩技术过程中，施工团队需遵循一系列详尽的操作程序和建筑标准，以确保施工过程的准确性和效果的优化。特别是在面对具有特殊地质条件的软弱地基时，更需精心规划和谨慎操作，确保每一步施工都能与地基的实际条件相匹配，从而充分发挥深层搅拌桩技术的优势，达到提高地基稳定性的目标。

结语：随着交通运输行业的进步，对公路建设的品质要求也在不断提升。公路施工过程面临的一大挑战是沿途遇到的软弱地基问题，这大大提升了工程的复杂度。因此，挑选合适的软弱地基改良技术，对公路工程的成功施工起到了决定性的作用。面对这一问题，公路施工团队需要根据现场具体情况灵活选择施工方法，确保处理过后的地基能够达到公路工程对强度和稳定性的要求。

参考文献：

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