软土地基处理技术在公路施工中的应用分析

时间：2024-05-19

段崇峰

（沧州市交通运输局公路管理处，河北沧州061000）

0 引言

近些年来，国内公路建设事业迅速发展，2012 年年底我国公路总里程已超过420 万km，预计到2030 年将达到580 万km，对我国经济发展具有重大意义。在公路建设工程中，地区不断扩大，难免会遇到软土地基。因含水量大、压缩性高，土质较差、承载力低，在上面直接施工极易出现沉降现象。加上当前交通密集、运载量骤增，若地基强度不够，必将影响到正常交通，甚至引发安全事故。因此，在施工前，需对软土地基进行加固处理。

1 软土地基及其危害

通常将强度低、压缩量高的软弱土层称为软土地基，多由松软土、松散砂及大孔隙有机质土等土层构成。软土大多存在于湖沼、河滩、海滨等地，土层层状分布较为复杂，含水量高、透水性差，固结时间较长，加上压缩性高，使得地基的强度较低，承载力偏弱。另外，软土地基具有明显的不可预见性，若公路建设通过软土地带，极易破坏路堤的稳定，损坏周围建筑。如某路桥为一拱式跨桥，因台背的填土较高，加上地基沉降，使得拱体遭到破坏，并影响到周边的民房。最终只得重建桥梁，降低路堤。设计施工中，软土地基并不罕见，若不加以处理，或处理不当，必将阻碍交通运行，严重者还有可能威胁到人们生命安全。

2 软土地基的处理方法

为提高软土地基的强度和承载力，需对其进行加固稳定，即软土地基处理。在长期的实践探索中，软基处理方法层出不穷。

2.1 强夯法

即强力夯实法，指通过冲击能量改变土体的物理性质，通常是利用起重机将冲击物吊运至适宜的高度，然后撤去吊运力，使冲击物自由落下，下落时产生强大的冲击能量，对地基循环夯实。该方法工期较短，不需要特殊材料，可节约施工成本，在砂土、碎石土地基处理中较为适用。通过重锤夯击，可改变土体结构，提高其稳定性，以达到减少沉降的目的。

2.2 预压法

堆载预压法较为古老，指在施工前采用超过设计荷载值的填土荷载，以便地基能够提前固结沉降。在地基强度符合要求后，即可将荷载卸掉，且以后施工中地基很少会有较大的固结沉降。真空预压法则是将排水板放于软土位置，并在地面铺设砂垫层，其中埋设有吸水管道，然后用密封膜覆盖。利用吸水管道将膜内空气抽出，此时密封膜内外会生成气压差，作为荷载作用于软土。相比之下，真空预压无需加载卸荷，可省去堆载材料，同时，预压时间较快，效率高。

2.3 深层搅拌法

软土处理方式无外乎固化、压密、脱水、加筋几种，固化主要是通过掺加固化剂，提高软土层的强度。深层搅拌法，即在原地基中掺入固化剂，然后借助专用机械设备进行搅拌，使黏土和固化剂混合发生固化作用，最终达到提高强度的效果。固化剂有很多种，如生石灰、硅酸盐水泥、丙烯酸盐、沥青乳剂等，水泥浆应用最为广泛。

2.4 换土置换法

在一些泥沼或湖沼地区，可能生长有大量的水生植物，或地层表面根须类杂物较多。其中含大量有机质成分，若其烧失量在7%以上，就需要换土。深度多为35cm-55cm，在清除表土时应保证下面原状土不被破坏。该方法施工简便，在清淤回填时能够发挥良好作用，但施工成本相对较高。

2.5 其他方法

软土地基处理方法有很多，除上面几种外，还有粉喷桩加固法、石灰桩加固法、反压护道法、砂砾隔离层法、加筋路基法、高压喷射注浆法、胶结法等。因各地地质条件不同，施工标准也不一样，在实际施工时，应结合具体情况选择较为适宜的方法。

3 软土地基处理技术在公路施工中的应用

3.1 案例一

某公路建设中途径C 地区，多为粘土质软土地基，某村庄附近有多个大型废弃鱼塘，立面堆积了许多淤泥。公路要穿过这些鱼塘，施工队伍根据现场情况，对软土问题加以处理。此处路堤与桥梁相连接处容易发生不均匀沉降，以至于出现“错台”等现象，易引起车辆的跳动颠簸。施工单位选择了复合处理法，先将地面的耕土进行清理，回填60cm 的路基土。而后将塑料排水板打入地基，与土工布相结合发生作用，并在土工布上用60cm 的路基土进行回填，上部回填主要使用粉煤灰。为是地基强度更高，可通过超载预压进行排水。处理鱼塘时，因其中有大量的沉积淤泥，底下可能存在暗浜。施工单位先对表面淤泥做了清理，然后进行换土，即将鱼塘底部含水量较多的土质挖出，用大石块代替挤压淤泥。对于其他比较正常的低段，在压实原地基且压实度达到85%时，用60cm 的路基土进行回填。然后铺一层土工布，可进一步提高地基强度。通过处理，该段的地基承载力有了明显提高，沉降现象大幅减少，公路施工顺利完成。

3.2 案例二

2013 年8 月，某建设单位拟建一条长14km 的公路，以缓解交通紧张。路面宽30m，采用（2.5m＋12.5m＋2.5m＋12.5m）的双行道模式。建设途中有一段软土地基，承载力十分薄弱，亟需加固处理。在对比了多套方案后，施工单位决定采用强夯法。

3.2.1 施工准备

接到施工通知后，根据相关要求组织人员进行商议，制定合理可行的施工计划。彻底清除施工现场中的杂物，组织机车及各项设备进场，同时对排水工作也准备的较为周全。按照设计方案确定试夯区，开展试夯工作，并详细记录每一次的数据，并加以整理分析，最终设置各项参数。

3.2.2 测量放线

结合施工图进行实地测量放样，并在现场确定夯点的具体位置。

3.2.3 点夯施工

该工程使用的是由抚顺东跃工程机械制造有限公司制造的QUY70—1 式液压履带式起重机，重21 吨，强夯锤来自青州市永光机械厂，在起重机就位后，吊运起强夯锤至距离地面23m 处，对准夯点，然后脱钩任夯锤自由下落；随后放下吊钩，测量锤顶高程，因坑底不平整会引起夯锤的倾斜，及时将坑底填平；根据设计好的标准进行每一个夯点的夯击工作，直至第一遍点夯结束。

3.2.4 夯坑回填

第一次点夯完成后，利用现场的土石方对夯坑进行回填，然后通过推土机在现场开展夯坑的平整作业，并测量场地高程。

3.2.5 第二遍点夯

按照要求，测量放样标定的夯点，并进行第二次点夯，同第一次点夯步骤相同，结束后同样做好回填和整平工作。接着对满夯区域加以确定，为满夯工作做准备。

3.2.6 满夯施工

按照规定要去，在划定好的区域展开满夯施工，结束后对场地进行整平，并收集有关资料，为最后交工工作做好准备。