公路软基处理及其路基填筑施工技术

詹学贵

（云南交通职业技术学院，昆明 650000）

1 引言

公路工程软土路基处理技术关系着路基路面的质量和道路的使用年限。目前，我国城镇道路工程软土路基工程存在许多问题，影响着我国城市的建设发展以及居民的生活。因此，提高公路工程软土路基处理技术能有效地提升公路工程的整体质量，本文从该角度出发，探讨研究公路工程软土路基处理技术及其路基填筑施工技术。

2 软土路基概念

软土指的是孔隙比较大、压缩性高、天然含水量高、抗剪强度低的细粒土。软土路基的特点与软土相同，它包括孔隙比大、压缩性高、天然含水量高、抗剪强度低、固结时间长、固结系数小、灵敏度高、透水性差、土层状分布复杂、移动性大、各土层结构之间物理力学性质相差较大等特点，而这些特点增加了软土路基的施工困难，需要先进行有效的软土路基处理技术来进行处理[1]。

3 公路工程软基处理及其路基填筑施工的影响因素

在对公路工程软土路基进行处理时，除了受处理技术的影响，还受机械、天气气候、人为等因素的影响。在施工过程当中，机械设备的落后、相关人员的操作不当以及不断变化的天气等都将影响施工的质量。因此，在对公路工程软土路基进行施工过程中，需要安排技术能力强、经验丰富的专业人员来进行处理。并且施工时尽量避开雨季，提前采取相应的应对措施来减少恶劣天气对于路基的影响。此外，施工单位应当综合考虑人员、材料、机械等因素，对资源进行整合，做到最优的配置，从而保证公路工程软土路基处理的质量，提升工程的整体水平[2]。

4 公路工程软基处理及其路基填筑施工技术

4.1 桩基法

桩基法适用于软土层较厚并且处理面积不大的路基，桩基法主要包括钢筋混凝土桩和水泥搅拌桩。钢筋混凝土桩是将钢筋混凝土加入软土路基当中，运用较强的抗剪力和承载力，加强软土路基的稳定性以及强度，减少路面沉降的现象，提升路基负荷性能。该种方法考虑到桩机在路基上行走时的荷载，对于施工工艺要求高，且施工造价较高。水泥搅拌桩是将水泥作为固化剂加入到土体当中，并运用搅拌桩机将其与土体充分搅拌，促进水泥与土体间的化学变化，加强土体的固结，提高软土路基的承受力以及抗剪性。在施工过程当中，需要注意水泥与软土间的充分搅拌，水泥与软土中的水发生水化和水解反应，产生含水硅酸钙、含水铝酸钙、氢氧化钙和含水铁酸钙等化合物，这类化合物经过化学反应最终以针状结晶的形式析出，将软土中含有的自由水以结晶水的形式固定下来，以减少软土孔隙比、软土含水量，从而促进土体的稳定性。在施工过程当中，需要注意控制水泥的用量，控制水泥浆与软土的比例，并且将两者进行充分搅拌，有效控制桩基的质量，提升软土地基的承载力，降低路基的沉降量，从而有效保证路基的稳定性[3]。

4.2 排水固结法

排水固结法是指软土路基在堆载荷载的作用下，将土壤中含有的孔隙水通过排水井排出，排水井主要包括塑料或砂井排水带等。排水固结法是公路工程软土路基主要处理技术之一。该方法的操作步骤是在软土路基上设置塑料或砂井排水带，再在软土路基表面铺设一层砂垫层，然后在砂垫层上堆放填土石等材料来对软土路基进行预压。在预压的作用力下，软土路基孔隙中包含的水分慢慢排出，通过塑料或砂井排水带从砂垫层的两侧流出。孔隙水排出后，软土中的孔隙变小，软土路基会更加稳固，其承受力和对抗强度加大，降低了路基的沉降量，从而提高了路基的稳定性。通常情况下，预压排水这一阶段需要6个月左右的时间，若预压荷载不够，周期将会延长，因此，运用排水固结法来处理软土路基尽管工艺较简单，但周期过长且效果一般。该处理技术一般适用于饱和度较高、含水量较大的软土。

4.3 灌注法

灌注法是常见的城镇道路工程软土路基处理技术。它是指利用液压、气压或电化学原理将一些能够固化的浆液注入地基中天然的孔隙内，改变土体的物理力学性质。通过将浆液注入土壤里形成紧密的结构，从而提高土壤的强度，改变土壤的化学性能，这使得土壤具备防渗的特点，并且能提高软土路基的稳定性，从而使软土路基达到理想的状态。其中浆液根据材料性质的不同可以分为两类，有机系列和无机系列。有机系列主要包括：聚氨酯类、环氧树脂类、丙烯酰胺类、木质类等。无机系列主要包括：水泥黏土类、黏土类、水泥类、水玻璃类等。通常情况下，一般采用粉煤灰水泥浆、水泥黏土类、单液水泥浆等浆液材料来对软土路基进行处理。此外，在对软土路基的处理过程中，可以结合地下水条件以及灌浆目的，适当地加入不同的外加剂，强化浆液加固地基的作用，从而提高软土路基的稳定性。在对城镇道路工程软土路基采取灌注法处理时，通常会采用以下2种方法：一是压密灌浆法；二是电动化学灌浆注。在对软土地基进行处理时，可根据情况的不同选择最优的方法来进行。

4.4 换填法

换填法适用于覆盖厚度不大的软土层。它是指将路基内的软土进行清除，用无侵蚀性、稳定性较好的材料进行替化回填，并将材料压实。在进行施工时，可以先将覆盖厚度不大的软土层挖出，运用强度较高、性能稳定、质地坚硬具备抗侵蚀性的碎石、卵石、砂、煤渣、矿渣、素土、灰土等材料对土体进行分层回填，并运用机械或者人工的方法进行压实。该处理技术施工工艺和施工机械设备较简单，耗材量较少，适用于软土层不厚的施工路基。换软土层与原软土层相比，其土体承载力以及土体的强度等均有所加强，并且其变形较小，施工的造价成本低，具有普遍性。

4.5 挤密法

挤密法适用于湿陷性土层和松软砂类土，它是指通过冲击或振动等方式形成孔隙，并在孔隙中加入石灰、灰土、石、土、砂或其他的填充材料，将填充材料捣实形成桩体。根据加入材料的不同可以将桩体分为砂石桩、石灰桩、灰土桩、砂桩、粉喷桩、水泥粉煤灰碎石桩等。使用打桩设备或者振动方法对桩体进行作用，可以使周边的土体产生横向挤密作用，通过挤密作用能加强土粒间的移动，使小颗粒的土粒进入到大颗粒的土粒缝隙当中，缩小土粒间的空隙，使得土体更加密实。与此同时，在挤密的作用下，软土中的孔隙水逐渐减少，能提高土体的稳定性。挤密法的原理是加速土体的固化速度，减少软土路基的沉降量以及土体间的孔隙，加强路基的承载力，从而进一步提升路基的稳定性。

5 公路桥梁桩基地质勘察技术

5.1 钻探技术

钻探技术是目前我国公路建筑工程项目地质勘察方面广泛使用的一种技术，它在勘察效率、勘察精准度以及勘察的深度方面有较强的优势，并且钻探技术可以对岩溶地区实际的地质情况做全面深入的调查。

5.2 地球物理勘探技术

地球物理勘探技术是利用专业的勘探仪器对各类地质情况的岩溶地区物理场实际分布进行勘察，同时能及时准确地对勘察获取的数据信息进行分析。该技术在进行勘探工作时包括地震勘探法、高密度电法、直流电法、声波测量法、放射性勘探法、磁场勘探法等多种辅助手段。该技术的优点在于勘探仪器设备的运用保证了勘探过程更加便捷、效率更高、勘探的范围更广、适用的范围也较大以及数据采集量更丰富等。勘探人员在使用地球物理勘探技术时，需要结合该区域的地质条件及时对勘查到的数据进行分析与判断，确保数据的有效性，进而得出准确的勘探结果。

5.3 高密度电法勘察技术

高密度电法与地球物理勘探技术相同，都需要借助专业的仪器来进行地质勘察工作，高密度电法在勘查过程中需要运用相应的仪器设备和测线测量技术。在开展岩溶地区勘察工作时，勘察人员结合施工现场桥梁桩基点的分布图，通过GPS定位系统进行施工现场的实地测量剖面布局。一般情况下，实地测量剖面主要包括1～2条既定线位的高密度测量路径作为辅助。此外，运用高密度电法进行勘查对勘查人员的综合素质水平有一定的要求，勘查人员需要提前了解该技术的技术原理与性能，并熟练地运用仪器设备，保证地质勘查工作顺利准确地进行。

6 结语

综上所述，随着我国经济的迅速发展，公路建设成为推动我国社会发展的重要组成部分，而公路软基处理及其路基填筑施工技术的应用，更是公路工程质量的重要保证。在工程实践中，技术人员要加强施工技术的研究和优化，重视软土路基的勘测工作，加强路基施工管理，严格标准，科学监控，确保公路建设事业的良好发展。