公路工程软土地基勘察设计分析

陈发江

摘要：在公路工程中，是否做好了勘察、设计以及软土地基的分析，直接影响着工程后期的营运效果。本文将结合实际的公路地质条件，合理地设计公路工程勘察设计方案，并提出在软土工程施工过程中，相关的控制沉降量的方法，以期为实际的施工提供相应的参考和借鉴。

关键词：公路工程；软土地基；勘察设计；分析

引言

软土路段的性质比较特殊，因此当高速公路是以软土为依托修建时，必须对软土层进行相应的加固。软土中的地基承载力很容易被外界环境所干扰，但经过一些原位实验和室内实验，就能得到与力学、物理学有关系的一些数据，它能反映出地基承载力的变化规则和质量。

1软土地基特征及危害性

软土地基的具体特征有一下四点：第一点，存在较大程度的沉降；第二点，会发生不均匀的沉降过程；第三点，沉降是一个长时间的过程；第四点，软土地基抗剪性较弱。软土地基所造成的危害有两点情形：第一点，软土地基出现较大程度的沉降过程时，会直接影响到公路的通车能力；第二点，公路的整体性会因为软土地基出现滑移的情况而被破坏。

2 公路软土地基勘察设计方案的选择

2.1选用恰当的钻探工艺

在对软土地基进行勘察时，要选择恰当的钻探工艺，务必要确保不会对软粘土、淤泥质土和细砂层造成影响，使它们发生变形，要避免使用冲击式钻探工艺，如果采用了这项技术，孔很容易发生坍塌或者缩颈等情况，最终会使得孔底的残渣量大大增加，对清孔工作造成了很大的困扰，也使得原位测试以及取土试样工作难度加大，扰动了土壤的试样，最终也就对测试的结果造成一定的影响，并且会扰动到土以及试样的质量，导致勘察设计的最终精准度得不到保障。所以，为这些特殊的土质进行钻探工艺选择时，尽可能的使用泥浆、根管两种护壁来回旋转进行钻探，避免对淤泥质土、软粘土和细砂层产生影响，确保原位测试能够高效高质的完成，最终确保勘察成果有效准确。

2.2重视钻探取样工作

在进行钻孔取样时，对于划分地层、鉴别地层、以及评价地层的精度都要有所保证，要在设计规定的范围内进行钻孔取样，并且绘制不同段落的地质断面时，要使其同时满足静力触探以及钻孔之间的距离要求。对于那些特殊的土质进行取样时，使用的取土器的壁要薄，相应的措施一个也不能缺少，这样就能够保证样品在取样过程中少受外界的干扰而发生变化，使得水分流失，最终影响测试的结果。特别像软粘土、淤泥以及细砂这些含水量较高的土质，由于其自身结构比较松散，很容易被外界所影响，因而要对样品采取一定的防护措施，使得测验的结果更加准确。

2.3做好原位测试工作

此外，不但要重视钻探取样工作，更要做好现场原位测试工作。由于许多软土具有不良的物理属性，极易被破坏，要想确定能够满足勘察设计要求的一些物理形状，不能够只依靠钻探取样来确定，还要对软土地基的现场进行原位测试。原位常用的测试手段有：（1）标准贯入试验；（2）十字板剪试验；（3）及静力触探试验等。要想全面的了解软土的物理力学性质，还要在室内进行相应的土工试验，即是对软土物理、化学、力学这三方面的性质分别进行测验，重要的是，该试验也是测试软土地基的比较重要的手段之一。

3处理方案

常见的处理软土地基的方法有四种，具体如下：

3.1排水固结

排水固结顾名思义，就是利用水的动力使得地基的排水条件得到改善，其主要原理是通过设置竖自排水井来实现的。此外要想改善地基的排水条件，还可以使用别的方法，例如：（1）抽水；（2）抽气；（3）加压；（4）电渗等。同时，要提前挖成沉降，并且要想确保地基土稳定，就可以适当增强地基土的固结强度以及固结速率。这种方法一般比较适合处理那些比较厚的充填土或者过于饱和的软土地基。在排水固结法中还常常会采用较为常用以下一些措施：（1）降水预压；（2）真空预；（3）电渗排水压；（4）超载载预压等。

3.2胶结法

（1）水泥搅拌

在软土地基施工中，水泥搅拌法的应用存在干湿之分。将地基里的土跟水泥搅拌在一起，待其凝结成柱状的水泥土体，不但对于地基承载力的增强，还能使得沉降的幅度大大降低，从而使得地基更为稳定，防渗性更强。

（2）高压喷射注浆

使用钻机对带有喷嘴的注浆管进行施压，使其压入到土层内一定的深度，并利用高压将浆液冲到上体，按照一定的比例，而后再重新组合，把浆液跟土体混合到一起搅拌凝结成固。通常这样的方法常常适用于以下一些地基：①淤泥质土；②孰性土；③人工填土；④淤泥；⑤黄土；⑥碎石土；⑦砂土等。

（3）灌浆法

软土地基中，经常使用的一种方法就是灌浆法，其是通过注入化学浆液以及水泥浆液，使得土粒能够凝结在一起，以便地基土的承载力能够有所提高，而沉降幅度则相应的降低，最终不但确保了土地基的稳定性，还能够使得地基土具备更强的渗透性。

3.3加筋土法

加筋土法又分为换土垫层法或换土加筋垫层法两种，地基具有更高的强度，就可以对地基进行加筋土施工，施工过程中，相关施工人员要及时的评定加筋土的效果，要求更专业，确保在施工前，地基的强度不会受到影响。

3.4置换法

在软土地基施工中，置换法还是占有一定的地位的。要想在施工中使用此方法，就要安排相关的施工人员，遵循一定的施工技术，将不稳定的软土换成比较坚硬的施工材料，来完成后续的填充工作。与此同时，在使用置換法时，施工所用的软土要饱和，要能清晰的与非饱和的软土作出区分，以便将施工过程中由于不合理选材而使工程出现问题的概率降到最低。

3.5原位测试法

通常使用两种方式：（1）静力触探；（2）十字剪切实验。经分析研究表明，同时使用静力触探以及钻探方式的工程勘测效率十分的高效，还要注意将计算机与静力触探相互配合，而后计算机可以对沉降曲线进行连续的分析，其数据的结果就会直接的通过曲线表达出来了。此方法在测定软土力学性质或者获取地基承载力方面的数据计算上同样适用。而十字板剪切这种方法，比较适用于测试原状土的在不排水的情况下的抗剪强度的大小，采用十字板剪切实验法能够得到跟路堤的稳定性有关的盐酸指标，并同时与经过土工试验后原状土的不排水抗剪强度的指标相比较，确保实验数据的准确一致。

4控制公路软土地基沉降动态的措施

4.1推算最终的沉降量

在软土地基施工过程中，进行加载实验，一般采用不同级别的加载方式，不同级别的荷载时间有很大不同，而且，软土层的埋深程度也不尽相同，软土地基的沉降曲线展现出来的波折较多，结合这样一种特点，在现实操作过程中，对软土地基进行施工时就可以使用两种方法来推算地基的最终沉降量，（1）指数法；（2）双曲线法。

4.2做好最终沉降量法动态控制工作

一般而言，所谓的动态控制即是当进入到软土地基修路施工环节时，要控制好修路各阶段的沉降量，控制好沉降量，使其处在相应的范围内。进行路基填筑工作时，要控制好填筑的工作效率，能够使得地基固结率与软土能够彼此适应，更进一步地减少沉降量。倘若预压已经超出相应的荷载范围，要测量好实际的沉降速率，使其沉降范围每个月不能超过0.8cm。

结语

总之，公路软土地基工程的地质条件一般都比较复杂，为了得到的设计参数更为准确，要结合工程实际变化的程度并综合利用不同的勘察手段，对软土地基工程的方案进行设计，最终达到保证软土地基质量的目的。

参考文献：

[1]刘绪东.公路软土地基勘察设计方案探讨[J].科技创新与应用，2014，（15）：197-197.

[2]张策.公路工程中软土地基的路基设计分析[J].科技展望，2014，（18）：120-121