公路软土路基的加固处理及沉降观测

邓 爽 魏述和

（凯里学院建筑工程学院， 贵州 凯里 556011）

随着社会经济发展水平的逐渐提高，我国的道路通达情况也在不断改善。其中，公路建设作为我国社会经济发展的重要通道，需要在我国道路工程项目建设过程中基于不同的地质类型与地质特点进行公路施工，在因地制宜的基础上强化道路交通的基础设施建设，保证道路建设的安全，更好地为社会提供优质的道路交通服务。软土含水量大，渗透性差，所以其软土路基在建设过程中，需要着重对其路基沉降情况进行考察分析，并通过多样化的加固处理形式来强化其安全属性。

1 公路软土路基的工程性质与特点

1.1 软土的成因类型

软土是一种外观为灰色，天然孔隙大于或等于 1.0，且天然含水量高，团结系数小的一种细粒土，其主要是第四纪后期形成的沉积物，是滨海沉积、湖泊沉积、河滩沉积以及长期受雨水浸泡而形成的产物[1]。从物理力学的角度来看，由于受到历史应力、饱和度等方面的影响，软土的组织结构具有压缩性较高的特点，且软土的结构性对于软土的强度产生较大程度的影响，这就使得触变性成为软土结构的突出特点。土体静置时候软土的强度增加，而一旦受到扰动或者其他外界因素的干扰便会影响其结构的稳定性。这也就是受到软土荷载力的影响，软土土质超过临界点，其土质强度以及道路结构的稳定性便会发生变化。

1.2 软土地基的工程性质

软土路基是一种多分布于江河湖海沿岸、内陆湖泊、盆地和多雨的山间洼地的特殊地区路基，这种路基在我国的分布范围较广，东海、南海、黄海等沿海区域是软土路基的主要分布区，其它内陆地区由于受到气候以及地形的影响也会因地制宜建设部分软土路基。根据我国的《岩土工程勘察规范》以及《工程地质手册》，软土路基是一种强度较低、压缩量较高、含有一定有机物质的软弱土层，这种特殊的地形组织结构决定了施工单位应重点对于软土、淤泥的物理力学性质、路堤高度以及埋层深度来进行路基的加固处理，并基于道路的等级因素来分别采取换土、抛石挤淤、反压护道、超载预压等形式来进行加固处理，从而提高路基的稳定性以及承载力[2]。

1.3 软土路基建设需解决的问题

软土路基是一种基于地形特点所形成的公路路基类型，由于受到多种外界因素的影响，软土路基需要在施工与应用的过程中做种根据不同的地质特点来进行施工建设，同时需要综合考量实际施工过程中可能面临的诸多问题。一是对于不同的路基类型进行综合评判与分析，对于不同的加压技术方法的适用性进行综合考量，从而在实际中提高路基的实用性；二是需要综合考量如何合理控制工期后的沉降问题，这就需要分地区、分工程类别进行对比分析，采用不同的加压与检测技术来对工程项目的沉降量进行合理考察，从而在技术的支撑下对于工程效果进行全面制约，尽可能规避后期因路面稳定性不高而出现损害人身安全的事件。

2 公路软土路基的加固处理技术分析

在道路施工建设的起始过程中，公路的软土路基是整条道路建设与发展的基础。近年来，我国在“四好”农村路的助力下，积极推行建好、管好、护好、运营好农村道路，更加彰显了公路对于我国经济发展的推动性力量。公路软土路基建设是实现安全防护工程的重要保障，需要基于不同的地理环境采取不同的公路软土路基的加固技术，从而保障道路交通的通达性与可持续发展性。

2.1 置换加筋法

置换加筋法是通过置换土层或者加入筋材的形式实现软土路基的加固的重要途径。从置换的角度来看，各种浅层的软弱土地基能够用开挖后土壤回填的形式来减少沉降量，也能够通过建设上下量程的双层地基来形成软土垫层，有效地扩散基底层压力，使得整个路基的受力面积相对均匀，更好地保障路基的建设。而在一般的软土地基区域，可以采用碎石桩法来进行地基加固，也就是通过在软土中设置砂石或碎石等桩体进行土层置换，这样可以形成一种复合式的地基类型，而且砂石与软黏土也能够促成畅通性排水，加速地基土层的凝结。从加筋的角度来看，加筋能够通过加筋土法、锚固法等形式进行地基加固。例如在加筋土法中，施工组织可以在土体中加入起到抗压抗拉作用的筋材，这主要是为了通过相应的土工合成材料、金属材料来丰富土层的地质结构，通过筋土间的相互作用来达到减少或者抵抗土压力的作用，更好地调整基底层接触应力[3]。

2.2 排水固结法

排水固结法是一种通过加压预载的形式来进行软土层的固定与强化的技术方法，主要包括加载预压以及超载预压两种形式。一方面，对于软土、粉土、杂填土、冲填土等土质类型，加载预压法能够在预压荷载作用力的基础上，通过保障一定的预压实践来促使天然地基在压缩、固结的过程中提高地基土的强度与结构，使得整体土质的压塑性降低。这就使得路基结构在达到基本的国家道路要求和属性之后，能够卸去预压荷载，更好地开始上层道路结构的建设，保障道路的稳定。若天然土层的渗透性较低，为了加速路基的固结时间与固结效率，砂井、排水板等竖向的排水通道需要通过自身建筑物的堆载来实现排水的通畅性，保障路基的稳定性。在超载预压的过程中，超载主要是通过超过上层部分的荷载来保障结路基的稳定性，其效果能够在淤泥质黏土性质和粉土中实现效用的最大限度的发挥。

2.3 振密挤压法

振密挤压法主要是通过沉管、振动器等工具形成的一种辅助性的加固方法，其能够通过一种辅助性的加压方法来进行相应的软土地基的挤压，从而保障相应结构的稳定性。例如强夯法能够采用重量 100400kN的夯锤，将其垂直从高处自由落下，在强烈的冲击力与振动力的影响下地基的土层会变得挤密，这样可以提高土地承载力，降低沉降的可能。此种模式适用于松散的碎石土、砂石、低饱和度粉土与粘性土[4]。而土、灰土桩法则主要采用沉管等技术来实行加压处理，其通过在地基中成孔，回填土或灰土形成竖向的加固体，通过排土和震动的双重作用来挤压土体，从而形成一种复合型的地基类型。这种加压类型适用于地下水位以上的湿陷性黄土、杂填土、素填土地基等，在操作中具有一定的适用性与操作性。

2.4 化学固化法

软土的深层搅拌与灌浆是一种有效的化学固化方法。该技术能够运用相应的搅拌器械来对基础的土层结构进行处理，并且通过适量的固化剂来和冉图进行配置与搅拌，形成相对稳定的柱状体。这种化学搅拌形成的复合型地基能够在应用的过程中形成一种“格栅状”或者“连续墙支挡结构”，这种结构来防止变形，提高软土路基的承载力。另外，灌浆也是一种重要的化学固化方法，其能够通过渗入性灌浆、劈裂型灌浆、压密灌浆以及高压灌浆等形式来进行灌浆处理，从而在处理化学技术处理的过程中强化其稳定性。这种化学固化方法并未在任何情况下都能适用，例如水泥搅拌桩在地基中含有氯化物等矿物质的地基土中适用性较低，因其有机含量较高，施工相对困难，且加固效果差，在应用中需要谨慎处理。

3 公路软土路基的沉降观测实施分析

针对目前软土路基的建设与应用，我国施工队在操作的过程中需要基于一定的观测流程进行沉降观测，从而作为一种维护与保障来切实保障基本的公路软土路基的机构稳定性。一般来说，在公路软土路基的沉降观测中，从公路筑填到整个路面施工完成之前，都需要对于观测的位置布置、元件选取进行全面考量，从而用精确的数据与仪器设备来进行测量，保障测量观测的准确性与严谨性。

3.1 沉降观测位置布置

公路软土路基的沉降观测需要基于特殊的观测位置来进行地基变形程度的测量。由于地基建设工程的覆盖面积较广，且难以保证沉降变形程度的均衡性，这就需要设置合适的观测点与观测位置来进行沉降观测。一般而言，观测位置主要设置于断面、土质路堑地段等。在观测断面的过程中，观测位置一般设置在同一横断面之上，此举主要是为了避免不同位置观测点的地形地质差异而导致观测结果有出入。这就需要通过同一划定的观测面来进行相应的观测工作，从而在观测过程中对于同一观测面的不同观测点进行比较，并有效地进行联合性的技术分析。同时，在观测面设置观测点的过程中，各个观测点的位置间隔应该小于或者等于50m，而在地势相对平坦开阔且地质稳定的情况下，能够将观测点间距放宽到100m，这就能够基于不同的地理位置与路面条件进行具体化的操作安排[5]。

3.2 观测元件选取埋设

在确定合适的观测点与观测位置之后，需要基于观测点的位置来进行观测元件的选取，以此来保证得到更好的评估效果。首先，在观测元件的选取过程中，需要根据路基表面、截面的数据参数来选择不同类型的组合传感器进行观察。其次，需要在观测元件适用性较高的基础上进行元件的埋设，特别是针对沉降板、单点沉降计以及剖面沉降管等元件进行沉降的安排与应用。这就需要基于设计单位、施工单位以及检查单位三方的协调与沟通，针对数据进行严格的分析与测算，从而在此基础上进行元件的铺设。另外，在铺设完成之后，还需要确定沉降观测的频次。一般而言，在填筑或者堆载的阶段，观测可以设置为一天一次或者三天一次，观测的间隔时间相对较短，而对于堆载预压或路基施工完毕之后，其间隔时间将逐渐变长，在前三个月之内可以五天一观测，而到六个月之后，能够实现一个月一观察或者三个月一观察，具体的观测时间因实际的软土情况进行设置[6]。

3.3 路基沉降变形测量

在做好软体地基沉降变形测量的基础准备工作之后，需要开展最终沉降变形测量工作，这就需要观测人员通过人工测试的形式进行数据的观测与调整，并按照一定的指标进行归纳计算研究，形成最终的沉降观测资料表、标石标志规格与埋设图、仪器矫正情况以及观测记录本进行数据的检测与记录，并且在收集到所有的数据资料之后通过平差计算、测量成果质量评价来进行最终的资料分析与汇总。这就能够在针对沉降测量的过程中将沉降的变形情况进行总结与分析，从而基于此来提出相应的建设性意见，特别是针对一些超出预定范围的沉降值，需要及时进行数据报送，并派遣工作人员及时进行问题处理，采取相应的补救措施，保障最终的软土地基的整体质量，实现公路运作的长期稳定与发展。

4 小结

综上所述，公路软土路基作为一种特殊地理区域的地基形态，需要针对其动态变化来确定合适的地基加固处理技术，并且在技术性操作的过程中对于加固的效果进行全面观测，避免发生沉降风险。对此，需要我们在施工的过程中通过观测位置与观测元件的选取来提高观测效果的信度与效度，从而在观测的过程中形成指导性的意见，不断完善软土路基建设情况，提高公路路基的稳定性，保障公路路段的可持续运作能力。