公路工程中软土地基处理技术应用的研究

陈建妹

摘 要：由于公路工程建设时间长，特别是延绵数千公里的公路工程，会遇到不同的地质条件，经常遇到软土地基。当由于松散的土体或不同的密度而碰到由软土地基时，会出现不均匀的沉降，导致公路工程开裂并影响正常使用。本文介绍了几种在公路工程施工中处理软土地基的常用方法。

关键词：公路工程;软土地基;技术处理;应用研究

随着国民经济的改善，全国交通网络逐步完善和扩大，对公路工程建设的要求越来越高。许多公路工程经常有颠簸和裂缝，主要原因是地基承载力不足或沉降不均。因此，公路工程施工中软土地基处理的技术要求对公路工程施工，具有重要的研究价值。

1 公路工程中软土地基处理概述

由于软土地基施工的技术问题，通常会导致公路工程损坏，地基沉陷等。甚至会导致稳定性丧失和整个公路工程破坏。众所周知，公路工程水平越高，对质量的要求就越高，对软土地基的处理要求也就越高。反之，则可以先铺设简单的路面，然后在沉降完成后再正式铺路面。这种方法可以有效降低建设成本。在此过程中还必须包括路堤问题，如果使用换填法，并且路堤宽而低，则使用会部分损坏，换填起来很容易。处理软土地基问题时，如果软土层浅而薄，可以使用表面处理，强夯等方法。如果浅沙层超过4 m，其下方存在软土。

2 公路工程中常见的软土地基类型

（1）软粘土：软粘土通常粘性较小，物理检测表明，而软粘土之间的间隙为1.0～1.5，空隙率比淤泥细小，湿润且粘性更大。由于软粘土本身含有水分，因此承载力很低，很容易引起公路工程变形。

（2）粉砂土：粉砂土可以承受压力，压力越大，强度越好。这是由于粉砂土几乎不含水分，因此土壤呈粒状，并且土壤颗粒之间存在较大的空隙。如果处于高压下，土壤颗粒将相互挤压并在土壤颗粒之间排除空气。当间隙减小时，粉砂土会变硬。然而，粉砂土具有严重的缺陷，不能承受地震和爆炸。尽管土壤颗粒之间的间隙变小，但粉砂土本身的粘性较小或不粘。在地震期间，粉砂土颗粒会滚落并造成松散结构，会导致公路工程变形。粉砂土的另一个缺点是难以承受地下水的压力。与软粘土不同，粉砂土的空隙中没有水。这时候，地面水会渗入这些缝隙，改变粉砂土的状态，这很容易导致公路工程沉降。

3 软土地基对公路工程建设的影响

（1）软土地基的抗滑稳定性的安全系数不足：造成这种情况的因素软土地基的抗压强度低，或者正好位于相对不稳定的節理破坏区域、断裂区域、溶解区域、断层区域等，地质结构强度不足，且已受到一定程度的破坏，无法满足公路工程的抗滑稳定性要求。

（2）软土地基的水力坡降或渗漏量比过高：造成这种情况的关键因素是软土地基松散的基底砂孔隙度较高，或者存在诸如岩溶渗漏区、卵石层等具有较强裂缝渗透率的强渗透区。此外，软土地基的沉降不均匀或太大，容易导致上部公路工程变形和沉降，软土地基中还可能包含细砂的非粘性粉砂层，在发生地震时易于液化并且不能保证公路工程的稳定性而损坏公路工程。

4 公路工程中软土地基处理技术

目前，软土路基处理技术应用在公路工程建设中，不同技术具有不同的优点和缺点。在开始使用软土地基进行公路工程施工之前，必须了解处理软土的不同技术。以下是对几种常用的技术的分析：

4.1 表面处理技术

表面处理技术是最简单，最常用的方法，适用于非常柔软的地表面，通常用作软土路基的处理。主要是使用排水和铺路材料来增加土体表面的强度。处理方法包括：地表排水法，砂垫法等。地表排水法是在先挖地面排水沟，以除去地表水，为施工设备工作提供条件。如果使用排水管，则必须使用良好的过滤材料进行保护。当路堤的高度小于最大高度的2倍时，软土表面没有可渗透的硬皮，软土层也不厚，将使用砂垫法。施工的关键是控制砂垫层的厚度（通常为0.6 m～

1.0 m），并控制填充率以避免损坏路基。

4.2 置换处理技术

在地基以下的处理范围内开挖部分或全部薄弱层，用更坚固，更稳定的材料（例如沙子，砾石，石灰石，矿渣等）代替并压实到所需的密度。通常适用于地下0.5 m～3.0 m深度的软土，包括开挖置换法、软土地基挤出法等。开挖置换方法是开挖影响稳定性的软土，并用粒状材料置换，然后将粒状材料分层压实。替代材料通常是灰石、沙子和鹅卵石、砾石等。施工时要注意石土的体积比，粒径和压实厚度。

4.3 水泥搅拌桩技术

水泥搅拌桩的加工技术是一种深层搅拌法。原理是使用压缩空气或加压泵迫使干燥的水泥粉或水泥浆以及其他粘合剂与软土混合形成凝胶。该材料与软土发生物理和化学反应，并结合成复合地基，从而达到提高地基承载力的目的。水泥桩法适用于增强各种类型的饱和软黏土、再填充黏土、泥炭土、粉土等。

4.4 碎石桩处理技术

公路工程碎石桩方法也是一种非常有效且广泛使用的方法。其工作原理是用坚硬的碎石桩代替软土地基中的部分软土，以改善整体路面强度和稳定性。碎石桩处理技术是用水平振动管装设备振动，并冲洗振动部分，直到形成孔为止。在孔中添加碎石回填以形成碎石桩，从而提高整个软土地基的承载力。简而言之，碎石桩的处理方法具有良好的适用性，可以有效解决软土地基的问题，值得在公路工程施工中应用。

5 公路工程中软土地基处理技术应用要点

（1）在处理软土地基之前，有必要分析处理计划的可行性，并为施工准备实施计划，选择应适合当地条件。

（2）合理确定机械组合，物料等级和混合比例。一旦制定了处理计划，应根据计划确定合理的机械组合，以使用软土处理更加标准。在确定混合比之前，应由工程师进行现场检查。如有必要，可以通过实验来收集深层土体样品，以分析软土地基的强度并确定正确的混合比以增加处理后的土体的强度，并减少材料的使用。

（3）相关的排水和增压系统。排水系统可以加快地基的加固速度。因此，软土地基处理应解决排水通道通畅的问题。另一方面，加压系统及时合理也是促进软土地基收缩和压实的重要因素。一般来说，首先将排水体安装到基础土体中，以形成垂直排水通道。其上有一层沙垫，形成水平排水通道，以提高排水率。然后通常使用预压提高软土的压实速度。通常，排水和增压系统是按特定顺序执行的，并且之间存在一定的关系。

（4）通常情况下，在软土地基处理区的稳定后回填路堤。但是，由于技术和自然因素，有时会发生地基沉陷。面对这个问题，施工现场针对采用技术解决方案。一是用石灰石土填充，然后将其填满并碾压。石灰与土体成分发生化学反应，使其密实并具有一定强度。二是减轻路堤的荷载。根据公路工程的设计要求，有必要尽可能减小公路工程路堤的高度，减小规模，然后减少固定载荷。同时，必须使用轻质材料，例如使用粉煤灰，以最大限度地提高填土量，减轻填土重量，减少或加速软土沉降以增加土体抗剪强度，可有效减少路基的固定载荷，节省建筑和土地成本。三是后修复技术。通过严格控制设计和施工，加强施工后的维护保养，改善公路工程的软基，以确保地基的稳定性。按照这一前提，在施工后必须修整路基和路面，以适应不均匀的沉降差异，从而使结构符合设计要求并确保公路工程的质量和安全。

6 结语

公路工程建设是与国民经济和民生有关的公共建设。路面质量直接影响人们的生活。在建造公路工程结构时，必须仔细处理地基，并根据不同的地质条件选择合理的处理过程。不管选择哪种处理方法，最终目的都是为了获得更高的基础层承载力，从而建设出高质量的长期使用的公路工程项目。

参考文献：

[1]张瑜.公路工程施工中软土地基的处理及对策[J].城市建筑，2014（2）：275.

[2]付霞.浅谈公路工程施工中软基处理的应用[J].江西建材，2014（17）：171+175.