公路施工中软土地基施工技术

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摘要：软土地基具有极大的危害性，如果不处理或处理不当，就会造成地基失稳，使构造物沉降过大或不均匀沉降，对构造物造成不同程度的危害。软土地基的施工质量直接影响到路基的基础承载力，也是保证公路建成后安全、高效运营的关键。本文对公路施工中软土地基施工技术进行了探讨。

关键词：公路施工；软土地基；施工技术

中图分类号：TU471.8 文献标识码：A

引言

自改革开放以来，我国的各项基础设施建设都进入了快速发展阶段，我国的城市化建设取得了很好的效果，经济的快速发展，带动了市政公路事业的快速提高，公路的建设工程越来越多，其施工质量也备受关注。在公路工程施工过程中，经常会遇到软地基，也就是那些在承载力方面比较差的、需要在建筑工艺方面进行特殊处理的、比较松软的地基。这样的地基是在进行公路工程施工时应该特别注意的，施工过程中一定要进行技术方面的处理才能确保公路工程施工的质量。

一、软土地基的特点

所谓软土，是指强度无法达到设计标准和要求的湿粘土，软土的稳定性和土质强度和地基的干湿状况有密切关系。地基的干湿状况是由土质中含水量的高低来决定的，而含水量的高低通常又取决于各类潮湿源头的作用和延续的时间。通常，地势低洼的位置容易积水，造成长年累月的水浸泡，导致土质较软。地基长时间出于潮湿状态，加之土的水稳定性较差，导致地基出现软化。

软土地基具有三大特点：

1、变形量大

软土地基主要包含淤泥和淤质土，自身内部的含水量较大，同时内部的水份不容易流出，导致容易产生形变。

2、压缩稳定所需要的时间较长

软土地基主要是以粘粒为主，虽然内部空隙较大，但是单个空隙的孔径较小，水份很难通过空隙流动，透水性能较低，饱和土在受到荷载作用时，内部的水份无法尽快排除，相应的压缩稳定时间较长。

3、侧向变形水平较大

软土地基的侧向变形水平比一般土质大，竖向变形在相同条件下比一般土体也大。

软度地基空隙比大，内部天然含水量高，强度较低，软土层的存在对公路桥梁等大型构造物的安全具有较大危害，容易造成地基失稳和不均匀沉降，危害桥梁安全，导致路面破坏，增加行车不适感。针对不良土质处理是高等级公路施工过程中不容忽视的重要问题。施工过程中，要针对软土的实际情况，了解软土的分布情况、厚度、所处位置等关键信息，针对不同软土地段，采取不同的加固措施。

二、公路工程施工中软土地基处理施工技术

1、深层密实加固法

深层密实加固软基础，采用特殊方式对软土地基进行加密和固结，如爆破、挤压等，深层加固与浅层加固方式相同，所不同的是使用的机械设备不同，而且这种方式可以在更广的范围内进行使用。深层密实加固方法适用于粘土、杂填土、素填土等多种软土地基。

2、碎石桩处理法

这种软土路基处理方法主要是采取具有水平振动作用的管状设备，于高压水流的辅助下实行边振动、边冲洗操作，当软性粘土成孔之后，在孔内填入强度大、稳定性强的填料，最终形成多根桩体，与桩间土复合成为地基，使得地基的承载力得到有效的提高，路基沉降量有所减少。这种处理方法主要是通过置换软性地基内的部分软土，与复合式的钢筋混凝土结构相似，造价成本低，路基沉降现象较轻，在公路施工软土路基处理中得到广泛的应用。

3、换填土处理法

换填土处理方法主要适用于土质不匀、排水不畅的地基。换填土处理法，就是当公路工程地基稳定性和承载力达不到要求，而且软土层的厚度小的情况下，对软土层进行挖掘，然后根据实际情况分层填充稳定性较好的材料，如炉渣、灰土、砂石、粉煤灰等，并进行强夯，加大地基的密度，提高地基承载力，降低沉降量，加快软土地基的排水固结，使原来的软土地基在改造后符合建筑施工的设计要求，从而保证工程施工的安全性。

4、强夯法

该技术可用于多种碎石土、砂土、低饱和度粉土等土性地基。软粘土由于渗透性差、含水量高，在外界强烈撞击时不能迅速排水导致孔隙水压力上升快且消散慢，会导致周围土体强度降低甚至全部液化；此外，土体的固结压密及强度恢复过程较其他土体也慢很多。不同土体应采用不同的加固机理。对孔隙多、颗粒粗的土体的夯实应基于动力密实机理，以实现土体内孔隙体积减小，土体密实；非饱和土体夯实则是内部气相被挤出的过程，主要由于土体颗粒相对位移引起。

5、排水挤密加固法

顾名思义，排水挤密法主要适用于含水量较高的沼泽、江河湖海等周边的软土地基，通过特殊方式进行排水吸水，比如用机械将塑料排水板插入软土层中，经过预压负荷，使水分沿塑料板上渗到砂垫层中，以此来加固软土地基，提高承载能力。排水挤密加固法，从另一个角度进行软土地基的加固，是一种新技术和新工艺，加固处理效果好，施工简单。

但是该方法也有明显的缺点：施工中加载速度有严格的条件限制，否则就会造成土体失稳，路基开裂、不均匀沉降，严重的会导致路基垮塌；并且，预压期一般较长（真空预压可有效缩短预压时间，但是成本较高，大面积使用会使工程造价显著提高。）从而导致工期较长，等待预压又使工程不能连续施工。

6、高压喷射注浆法

高压喷射注浆法，与动力固结方法有某些相似性。这种方式利用高压喷射机械，将水泥、粉煤灰等强度和固结性较好的材料向软土地基深层，进行注浆，以此来提高整个地基的强度。其中高压旋喷桩通过高压旋喷流切割破坏土体作用、混合搅拌作用以及压密作用，致使浆液与土粒强制搅拌混合凝固后，便在土中形成一个加固土体。现有的高压喷射注浆技术施工压力已达40MPa，可分为高压与超高压两种工法，施工深度可达25m～40m，加固体最大直径可达2m，且强度稳定。旋喷法可控制加固范围，能够连成一片，旋喷成垂直桩、水平桩和斜桩，也可制成一定间距的桩柱体，只要适当调配硬化剂的用量，便能使各个施工对象得到相应的强度。目前，高压旋喷桩处理深度较大，当前处理的最大深度为30m。高压喷射注浆法适用于淤泥、粘土、粉土等含水量较多的软土地基中。

7、水泥土搅拌法

水泥土搅拌法又称作深层搅拌法，将水泥等材质混入软土地基中，通过机械搅拌，提高整个地基的强度，降低含水量，增强地基的承载能力。水泥土搅拌法一般是以水泥作为固化剂，利用水泥与软土之间发生的一系列物理、物理化学、化学反应，使软土硬结为具有一定强度和水稳定性的水泥土的方法。

水泥搅拌法加固土(简称加固土)的强度由水泥水化硬化的胶结作用、硬凝反应、原状土强度和土的物理改良等部分构成。前两者属化学反应的范畴，后两者则为物理结构的改变.这两个方面的变化，使得加固土的微观结构与加固前原状土相比有了本质上的不同,致使加固土的物理力学特性相对原状土有了极大的改变(主要表现在强度的提高和变形模量的增大).因此,从微观角度探究水泥加固土的反应机理及结构特征是解释其宏观强度特性的有效方法和途径。该方法适用于淤泥、粘土等软弱地基。

8、加筋处理技术

加筋处理技术是在人工填土的路堤或是挡墙内铺设土工合成材料，或者在边坡打入土钉、碎石桩（前面有所介绍）等，以此提高软土地基的承载力，增强地基的密实度和稳定性。

结束语

我国的公路建设在国民经济发展过程中拥有非常重要的地位，它对扩大内需、投资、创造就业机会、促进经济增长、改善民生等有很大的推动作用，这就要求我们对公路的质量进行保证，而要保证公路的质量首先就要保证公路中软土地基处理质量的保证，只有好的软土地基才有好的公路。

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