公路施工中软土基地处理分析
公路工程技术 昨天
0 引言
现代社会经济发展迅速，中国的公路建设也随之不断发展，在这个情况下，公路等级设计被赋予了更高的要求，路况指标的选用也更加严格，因此公路路基穿过软土地区的情况就不可避免，在软土地基上修筑公路基已经变得非常常见，如果成功处理公路软地基的，通常可以达到提高建设速度、确保工程质量、降低工程造价的效果。所以，在软土地基上进行公路施工，需要适应的处理软地基，这符合公路建设长期发展的目标。
1 公路施工中软土基地的特点
由淤泥和砂石等组成的相对软弱的土层为软土基地，软土基地的强度不高，含水量大，透水性能不佳，在外力的冲击与碾压下，通常会产生较为明显的压缩，没有坚固性。不仅如此，软土基地中含些许的有机物质，隙比在1.0～1.9之间，在重物的负荷下，很容易导致变形，发生路面塌陷的状况。软土基地的固结系数不高，在外力的干扰下，稳定性受到十分显著的影响，阻碍施工进程[1]。除此之外，有些基地主要由饱和黏土组成，很容易压缩，出现有差别的沉降现象，在施工的过程中，需要重视路基本身的特点，如果选择了不适当的方法，就会破坏挼图路基的基本组成结构，还会让固状土体向流态土体转变，将极大的负面影响带给软土路基的承载力，减少了公路的使用寿命。
2 软土基地处理考虑因素
2.1 基地状况
土质条件往往能够影响软土基地，不同的土质条件需要采取不同的方法进行处理。对黏性土通常使用压实法，在施工中选择的处理方法需要尽量减少对地基的干扰。对砂性土使用挤实砂桩法或振动压实法，优化可能发生液化的砂性土，这主要是由于黏土经过扰动后强度会大幅度降低。地基构成情况也是需要考虑的因素，软土层较浅时，要求简单处理表层。通常使用开挖换填法进行重要的构造物基础。如果软土层较厚，可以采取其他方法与表层处理法相结合，具体分析为：带有砂层且厚度较薄（5m～6m以下）的软土层，使用表层处理法、荷载压重法等，在进行土质调查中不要遗漏7cm的砂层，因为7cm的砂层也属于有效排水层[2]。如果软土层厚且无砂层，排水距离会变长，相应的固结沉降时间也会变长，强度也会随之增长。
2.2 公路等级要求的道路性质
如果设计要求的公路等级高，那么相应的平整度也就会由更高的要求，就会需要使用强有力的措施对软地基沉降进行处理。相反，如果设计要求的公路等级不高，就可以先在公路上铺设简单的路面，在地基沉降后，再铺设普通的公路路面，节省资金。
2.3 公路施工的周围环境
在公路施工的过程中，会对周围环境产生很大的影响，因此，在选择软基地施工方法时，必须对如何解决处理地基时的振动、噪声与地下水的变化和多余的泥水散落等问题做出考虑。针对路堤高度较高但地基特别软弱的现象，在公路施工进程中，可能会经常出现周围地基发生较大隆起或沉降的现象。所以，如果在路堤坡脚附近有民房和重要建筑物时，应对多方因素做出考量，最大程度减少总沉降量，控制剪切变形。
3 公路施工中软土基地处理技术
3.1 换填处理法
换填处理是公路施工中软土基地处理技术的一种很重要的技术手段，在土质较软的公路基地中被大量使用。在显示应用的过程中，需要对基地能够承载的压力进行充分了解，了解之后才能对路基换土的具体深度进行有效控制。要特别注意换填材料的选择，通常，将稳定性好、强度大、抗腐蚀性强的材料作为主要选择，可以与软基形相适应。将软土路基中松软浅层土层用选取的材料取代，然后选用合适的方法进行处理，使软土基地更加坚固，进而使公路路基更加稳定与坚硬，让路基的承载力符合规定的标准，推动软基施工的平稳进行，为公路质量提供技术保障。实践表明，采用换填处理法进行公路软土基地施工可以发挥有效的的价值，保证施工成本较低，并能得到良好的经济收益。
3.2 排水固结法
在公路路基中设置沙井并在沙井中进行垂直方向上的排水的方法为排水固结法。在公路施工的计划阶段，根据结构自重逐步分级加载或在场地先行实施预压，对土壤整体孔隙水而逐渐固结的方法进行排除[3]。以此实现使沉降道路路基与增强路基强度二者同时进行的效果。排水固结是饱和的，也可以说，在软粘土地基负荷的影响下，将土中的水逐渐排出的工程，此外，使空隙体积变小，使地基固结变形。在土壤中超静水压力不断排出时，有效应力可以得到提升，软土基地土的强度也会随之提升。
3.3 碎石桩处理法
在公路施工中，将软土路基中的一些软土用碎石桩代替，使路基更加稳定，保证软土路基处理的可靠性达到公路施工具体要求，这个方法为碎石桩处理法。碎石桩处理法在公路施工中被大量使用，能够取得预想的处理效果，并且对成本进行操控。使用碎石桩处理法在公路施工中处理软土路基进行时，需要根据公路工程软土路基的实际状况做出分析，选取性能较好的管装设备，便于将其水平振动作用更好的发挥出来。在处理软土基地时，要求对振捣部位充分冲洗，直到成孔。在孔内添加碎石类填充材料，加速形成碎石桩，从而对软土基地进行充分处理，使公路路基得承载力得到提高，充分保证公路的施工质量。
3.4 强夯法
在公路施工的过程中，强夯法的应用也十分广泛，在碎石土、砂石、黏性土、杂填土和素填土等为基地的主要成分时，就可以使用强夯法。强夯法能够将地基的强度进行优化，降低路基的压缩性，充分发挥软土基地的作用，使公路建设的质量得到提升。在强夯法的使用过程中，大型起重机为常用的机械设备，将重物提高到相应高度，重物在下落的时候会带来巨大的挤压力给软基。增强软土路基的密度[4]。因为大型机械设备的高额成本，且在使用过程中会带来很大的噪音，给周边居民的生活带来不良影响，所以这种方法不适合用于人口密度较大的地区。除此之外，如果淤泥为软土基地的主要成分，也不可以使用该方法，否则会出现泥浆分散的现象，导致软基的坚实性降低，对施工质量造成损害。
3.5 高压喷射注浆法
在化学注浆技术的基础上，高压喷射注浆技术逐渐发展起来，高压喷射注浆技术起源于日本加固松软土体的技术。高压喷射注浆技术的工作原理是：使用一定的钻孔设备先钻到规定的深度，再将特别喷嘴安装在钻杆的一端，在高压影响下，水泥浆液喷射流对土体进行切割搅动，并操控钻杆跟随旋转而不断上升；在水泥浆和土粒混合凝固、硬化后，产生一个均衡的高强度的圆柱状水泥土固结体，从而达到对地基加固处理及止水防渗的效果[5]。
4 软土地基的处理措施
4.1 排水系统的设计
在未开始公路施工的阶段，要对地质进行调查，从而制定出相应的排水系统方案。排水系统的整体设计兼顾全面于安全，注意根据系统性质，不能违背周围其他的排水系统规划，合理安排现有的资源，使经济成本减少。因为大量水分存在于软土质层中，如果对水分处理不及时，就会导致公路出现裂缝、塌方等问题。在真实的排水系统施工中，需要考虑到现实的地势，开凿沟槽需要在斜坡处，通常沟槽的宽度与深度要达到0.5米与1米，才可以保证排水正常。在修建水沟时，需要对混凝土进行加固，避免在雨水冲刷或淤泥堆积时，出现公路路基遭受破坏的情况。
4.2 填料垫层
4.2.1 替换垫层
选择质地坚硬的材料，如砂石等，用这些材料替换垫层。替换的工序不能违背施工方案的标准，严格按照先深后浅的原则。分层的填充作业时要对每一层的填充物进行压实，要设置一定的倾角在垫层的两端。材料组合的填充过程中，大多数情况下都是将砂石填充在基坑底部，再使用碎石等材料填充在砂石上方，这对增稳定地基有很大帮助，需要将填充透水性能较好的粉土等材料填充在垫层的两端[6]。
4.2.2 碾压
在垫层施工结束后，要求使用压路机碾压地基，这个过程是反复的，一直持续到完全夯实地基。首次地基碾压工作要在摊铺之后进行，这是为了保证垫层充分接触土壤，使地基的承载力变得更高。在接下来的碾压工作中，需要有一定重量的压路机加入，使摊铺材料与土壤更加黏合。在最终的碾压之前，要将沥青材料铺设在路基表面，使其更为平整。
5 结语
中国的交通运输行业发展迅速，因此要求更高质量的公路建设。在对软土基地进行施工前期，要充分做好调研，制定出最适合的施工方案，不仅如此，加强施工技术人员的技术也是需要注意的问题，努力做好监管工作，解决目前软土基地施工中遇到的困难，推动我国交通行业向前迈进。
参考文献
[1]周林.浅谈公路路基施工中软土地基处理技术措施[J].信息化建设，2015(5):19-21.
[2]董文娟，崔潇亮.高速公路软土路基施工处理措施分析[J].交通世界（建养机械），2015(12):54-55.
[3]张伏龙.公路路基施工中常见问题及其处理措施分析[J].建材与装饰，2016(8):255-256.
[4]吴泽勇.公路施工中软土地基处理技术及重要性[J].科学家，2016(4):128-129.
[5]李钊.试论高速公路软基处理设计以及施工质量控制要点[J].城市道桥与防洪，2013(10):99-101.
[6]郑仲安.软土路基处理及路基施工管理的探讨[J].科技创新与应用，2012(19):159.
作者简介： 麻江涛（1990.07-），男，甘肃天水，学历：大学本科，职称：助教，研究方向：岩土方向。